铝合金矩形管的优化

     为了提高拉拔过程材料变形的均匀性，结合数值模拟与数学正交试验设计方法对五个主要拉拔参数（拉拔速度v、摩擦系数、成品模定径带长度L、模具入模角、定径区过渡圆弧半径R）进行优化分析，确定了应变均匀性指数和成品管尾部‘凸耳’高度H两个评价指标，并通过对结果的直观分析，得到了保证成形稳定性的最佳参数组合：v=12.5mm/s，L=9mm，=0.05，R=5mm，=9°

     针对铝合金矩形管成形表面质量较差的现象，对传统的拉拔模具及芯棒结构进行了优化再设计，提出了新型的‘凸包型’模具及‘台阶型’芯棒，通过开展对优化前后方案的模拟分析，系统的比较了管材等效塑性应变应力场的分布情况、管材内表面与芯棒的接触状态、矩形管的成形尺寸精度以及拉拔载荷等参量，分析结果显著地证明了新型模具及芯棒设计对于提高矩形管变形稳定性及改善成形精度方面的有效性与可行性。

     对优化后方案开展铝合金矩形管实际工艺试制。经测量，成品管形状尺寸精度达标，并且内表面粗糙度均在产品的设计范围之内，满足了该铝合金矩形管的严苛使用要求。通过本文开展的系列研究，实现了对该规格铝合金矩形管的工艺开发，并有效地丰富了异型截面管材拉拔成形理论，对今后类似规格管材的研制具有较强的借鉴作用与指导意义。