鋁型材擠壓的高溫、高壓、封閉等特征給物理和實驗研討帶來了很多不方便，薄壁、凌亂大揉捏比等特征也給揉捏技能和模具的計劃帶來了很多窘境，仿真技能是研討鋁型材揉捏成形機理、優化鋁型材揉捏技能和模具結構、查驗揉捏技能和模具結構計劃公平性的首要和必要的途徑。這篇文章具體介紹了運用專業鋁型材揉捏仿真系統HyperXtrude進行鋁型材揉捏仿真建模時的關鍵技能，以某建筑橫梁幕墻鋁型材為例，運用HyperXtrude系統對構建的橫梁幕墻揉捏仿真模型進行求解，獲得了分流孔型材流速、型材出口流速和型材變形分布情況。

1 概述 

    鋁型材擠壓是一個處在高溫、高壓、凌亂的抵觸情況等凌亂條件下的成形進程；在揉捏成形進程中，鋁合金要履歷加熱、全體活動、分流、焊合、定型、冷卻等多個交叉耦合階段，選用物理實驗和現有的丈量儀器與方法基本上無法了解鋁合金的成形機理和變形規矩。如今鋁型材揉捏技能和模具的開發也基本上都是依托工程類比和計劃經歷，所開發的揉捏技能和模具有必要通過重復的試模和修模來抵達公平情況，試模周期長也已經變成鋁型材及其模具廠家基地競爭力進步的瓶頸地址。 

    很多的文獻材料閃現，仿真技能正在變成研討鋁型材揉捏機理、優化鋁型材模具結構及揉捏技能、查驗模具揉捏技能和模具計劃公平性的首要和必要的途徑。運用仿真技能可以實時跟蹤鋁型材揉捏金屬的活動做法，仿照成形進程，提示金屬的真實活動規矩和各種物理場量的分布、改動情況，研討各種因素對金屬變形做法的作用和影響，猜測實習揉捏進程中或許出現的缺陷，及早優化模具結構、調整擠出技能參數和有關于性的指明技能解決方案。 

    這篇文章對運用專業鋁型材揉捏仿真系統HyperXtrude進行鋁型材揉捏仿真建模的關鍵技能進行具體介紹，以某建筑橫梁幕墻鋁型材為例，運用HyperXtrude系統進行了仿真求解，終究將仿真效果與試模效果進行比照分析。

2 HyperXtrude系統進行鋁型材揉捏仿真建模的關鍵技能 

    以下將關于某建筑幕墻橫梁揉捏模具，創建揉捏仿真模型。

2.1導進模具幾何模型 

    HyperXtrude系統對大多數的3D CAD系統有接口，既支持通用的IGES、STEP、PARASOLID等規范格式的模型，也支持PRO/ENGINEER、UNIGRAPHIC、CATIA等專業的3D CAD模型。

2.2 幾何模型抽取 

    HyperXtrude系統是一款以歐拉算法為主的仿真系統，建模時懇求對材料流經的一切區域區別網格。在揉捏進程中，材料流經揉捏筒——分流孔——焊合室——模孔，終究成形為型材，仿真模型需要對這幾個區域的材料都進行網格區別。因此，導進幾何模型后的第一個工作，便是從模具中抽取表面，創建這些區域的材料模型。從上模抽取分流孔內的揉捏成形料的幾何表面（定義為component name為Pothole），從下模中抽取焊合室內的揉捏成形料的幾何表面(定義component name為Chamber)。通過加添chamber部件上模孔，天然生成工作帶內的揉捏成形料的幾何表面(定義component name為Bearing)。通過拉伸辦法直接結構棒料的幾何模型(定義component name為Billet)。

2.3 幾何收拾 

    為了保證單元質量，導進的幾何模型中不容許有空隙、堆疊、距離錯位等缺陷，為了行進計算功率，導進的幾何模型中也盡量不要包括纖細特征，包括圓角、小孔。因此，在網格區別錢前，需要對導進的幾何模型進行必要的幾何收拾工作，這些工作包括移除錯位、小孔，緊縮相鄰曲面之間的距離，消除不表要的細節，改進幾何模型的拓撲聯絡，等等。而在有限元分析時，假如要精確仿照這些細微特征，需要用到很多小單元，致使求解時間延伸，在進行網格區別之前需要進行必要的幾何收拾工作。幾何收拾是一項非常首要的工作，公平的幾何收拾可以行進網格區別的速度和質量，行進計算精度。鋁型材揉捏仿真模型幾何收拾的重點是分流孔和分流橋。

2.4 網格區別 

    幾何收拾結束往后，可以在表面模型的基礎上天然生成體模型，這么，下一步就可以對體模型區別網格了。HyperXtrude系統選用內嵌HyperMesh模塊進行網格區別，網格處理和優化功用非常健壯、活絡。在對鋁型材揉捏模型進行網格區別時，有必要遵照由下到上（即從bearing——Chamber——Pothole——Billet）、由內到外（對空心模而言）、由小到大的原則，先天然生成面網格，再天然生成體網格，公平分配單元尺寸，保證網格大小的平穩過渡。終究，應當對創建的網格進行檢查和優化。

2.5 運用揉捏成形模板 

    創建好網格模型往后，就可以一個用Metal Extrusion Template模板，按照一定的流程進行揉捏仿真模型創建和距離條件的設置。在這個流程中，需要指定材料模型、揉捏技能參數（包括揉捏速度、料筒直徑、棒料溫度，等等），系統會依據指定的揉捏料模型主動天然生成距離條件和指定默許的距離參數；我們可以隨后運用Check Undefined BC指令批改距離條件和參數。

2.6 天然生成GRF文件和提交計算 

    天然生成好仿真模型后，可以運用Parameters指令設置求解參數，終究天然生成grf和tcl文件，提交計算。圖2是幕墻橫梁的揉捏仿真模型（為增加可視性，模型中隱躲了網格）。

3 定論