铝型材挤压的高温、高压、封闭等特征给物理和实验研讨带来了很多不方便，薄壁、凌乱大揉捏比等特征也给揉捏技能和模具的计划带来了很多窘境，仿真技能是研讨铝型材揉捏成形机理、优化铝型材揉捏技能和模具结构、查验揉捏技能和模具结构计划公平性的首要和必要的途径。这篇文章具体介绍了运用专业铝型材揉捏仿真系统HyperXtrude进行铝型材揉捏仿真建模时的关键技能，以某建筑横梁幕墙铝型材为例，运用HyperXtrude系统对构建的横梁幕墙揉捏仿真模型进行求解，获得了分流孔型材流速、型材出口流速和型材变形分布情况。

1 概述 

    铝型材挤压是一个处在高温、高压、凌乱的抵触情况等凌乱条件下的成形进程；在揉捏成形进程中，铝合金要履历加热、全体活动、分流、焊合、定型、冷却等多个交叉耦合阶段，选用物理实验和现有的丈量仪器与方法基本上无法了解铝合金的成形机理和变形规矩。如今铝型材揉捏技能和模具的开发也基本上都是依托工程类比和计划经历，所开发的揉捏技能和模具有必要通过重复的试模和修模来抵达公平情况，试模周期长也已经变成铝型材及其模具厂家基地竞争力进步的瓶颈地址。 

    很多的文献材料闪现，仿真技能正在变成研讨铝型材揉捏机理、优化铝型材模具结构及揉捏技能、查验模具揉捏技能和模具计划公平性的首要和必要的途径。运用仿真技能可以实时跟踪铝型材揉捏金属的活动做法，仿照成形进程，提示金属的真实活动规矩和各种物理场量的分布、改动情况，研讨各种因素对金属变形做法的作用和影响，猜测实习揉捏进程中或许出现的缺陷，及早优化模具结构、调整挤出技能参数和有关于性的指明技能解决方案。 

    这篇文章对运用专业铝型材揉捏仿真系统HyperXtrude进行铝型材揉捏仿真建模的关键技能进行具体介绍，以某建筑横梁幕墙铝型材为例，运用HyperXtrude系统进行了仿真求解，终究将仿真效果与试模效果进行比照分析。

2 HyperXtrude系统进行铝型材揉捏仿真建模的关键技能 

    以下将关于某建筑幕墙横梁揉捏模具，创建揉捏仿真模型。

2.1导进模具几何模型 

    HyperXtrude系统对大多数的3D CAD系统有接口，既支持通用的IGES、STEP、PARASOLID等规范格式的模型，也支持PRO/ENGINEER、UNIGRAPHIC、CATIA等专业的3D CAD模型。

2.2 几何模型抽取 

    HyperXtrude系统是一款以欧拉算法为主的仿真系统，建模时恳求对材料流经的一切区域区别网格。在揉捏进程中，材料流经揉捏筒——分流孔——焊合室——模孔，终究成形为型材，仿真模型需要对这几个区域的材料都进行网格区别。因此，导进几何模型后的第一个工作，便是从模具中抽取表面，创建这些区域的材料模型。从上模抽取分流孔内的揉捏成形料的几何表面（定义为component name为Pothole），从下模中抽取焊合室内的揉捏成形料的几何表面(定义component name为Chamber)。通过加添chamber部件上模孔，天然生成工作带内的揉捏成形料的几何表面(定义component name为Bearing)。通过拉伸办法直接结构棒料的几何模型(定义component name为Billet)。

2.3 几何收拾 

    为了保证单元质量，导进的几何模型中不容许有空隙、堆叠、距离错位等缺陷，为了行进计算功率，导进的几何模型中也尽量不要包括纤细特征，包括圆角、小孔。因此，在网格区别钱前，需要对导进的几何模型进行必要的几何收拾工作，这些工作包括移除错位、小孔，紧缩相邻曲面之间的距离，消除不表要的细节，改进几何模型的拓扑联络，等等。而在有限元分析时，假如要精确仿照这些细微特征，需要用到很多小单元，致使求解时间延伸，在进行网格区别之前需要进行必要的几何收拾工作。几何收拾是一项非常首要的工作，公平的几何收拾可以行进网格区别的速度和质量，行进计算精度。铝型材揉捏仿真模型几何收拾的重点是分流孔和分流桥。

2.4 网格区别 

    几何收拾结束往后，可以在表面模型的基础上天然生成体模型，这么，下一步就可以对体模型区别网格了。HyperXtrude系统选用内嵌HyperMesh模块进行网格区别，网格处理和优化功用非常健壮、活络。在对铝型材揉捏模型进行网格区别时，有必要遵照由下到上（即从bearing——Chamber——Pothole——Billet）、由内到外（对空心模而言）、由小到大的原则，先天然生成面网格，再天然生成体网格，公平分配单元尺寸，保证网格大小的平稳过渡。终究，应当对创建的网格进行检查和优化。

2.5 运用揉捏成形模板 

    创建好网格模型往后，就可以一个用Metal Extrusion Template模板，按照一定的流程进行揉捏仿真模型创建和距离条件的设置。在这个流程中，需要指定材料模型、揉捏技能参数（包括揉捏速度、料筒直径、棒料温度，等等），系统会依据指定的揉捏料模型主动天然生成距离条件和指定默许的距离参数；我们可以随后运用Check Undefined BC指令批改距离条件和参数。

2.6 天然生成GRF文件和提交计算 

    天然生成好仿真模型后，可以运用Parameters指令设置求解参数，终究天然生成grf和tcl文件，提交计算。图2是幕墙横梁的揉捏仿真模型（为增加可视性，模型中隐躲了网格）。

3 定论