型材的案例
非標設計必備常識——工業鋁型材相關知識
工業鋁型材是一種以鋁為主要成份的合金材料，通過將鋁棒熱熔、擠壓從而得到不同截面形狀的鋁材料，但添加的合金的比例不同，生產出來的工業鋁型材的機械性能和應用領域也不同。工業鋁型材表面經過氧化后，外觀非常漂亮，組裝成產品時，采用專用鋁型材配件，不需要焊接，較環保，而且安裝、拆卸、攜帶、搬移極為方便，廣泛用于自動化機械設備、封罩的骨架、流水線輸送帶、提升機、點膠機、檢測設備等等，圖6-1所示即為兩種利用鋁型材搭建的機架。
近年來，我國鋁型材加工業發展十分迅速，工業鋁型材產量已超過美國成為世界第一位，產品不但種類齊全，而且質量穩步提高，質量水平已處于國際先進行列，本書主要以國內生產的工業鋁型材及其配件為例來介紹如何利用工業鋁型材及其配件搭建機架。
1、 鋁型材
國內生產的鋁型材種類主要有20系列、30系列、35系列、40系列、50系列、60系列、80系列、90系列和100系列，每個系列都有不同的型號，型號不同，鋁型材橫截面也不相同。下面以40系列為例來詳細介紹工業鋁型材及其配件。
（1）40系列鋁型材型號名稱格式
40系列鋁型材具體型號名稱的格式為：xx-8-40xx□，各部分的具體含義為：
xx:通常情況下由廠家自行定義,一般為生產廠家名稱的英文字母縮寫。
8：該型號的鋁型材采用M8的螺栓和T型螺母,同時也是鋁型材的槽寬代號。
40：代表該型號為40系列鋁型材，也代表鋁型材的寬度為40mm，在圓弧形截面鋁型材中代表圓弧半徑。
xx：該處為數字，代表鋁型材的高度。
□：該處為大寫英文字母，代表鋁型材的截面形狀。
展開 鋁型材常用連接方式，動畫演示的更直觀
在非標設計中，經常用到鋁型材，工業鋁型材表面經過氧化后，外觀非常漂亮，組裝成產品時，采用專用鋁型材配件，不需要焊接，較環保，而且安裝、拆卸、攜帶、搬移極為方便。鋁型材連接方式也是多樣化的，咱們直觀學機械的小編雖然勤勞，但能力有限，也不可能窮極所有的方式，下面咱們簡單介紹一下鋁型材的20種連接方式，采用動圖的形式演示，比較直觀，大家可以保存。
1.內置連接件
用于兩根型材的90°連接，隱藏式連接，連接強度高。
中間連接的方式：
2.角碼（90°、45°、135°）
用于型材固定角度的外連接，分為90°、45°、135°三種角度連接，可固定封板。
壓鑄角鋁直角連接：
擠壓角鋁直角連接：
45°、135°連接：
3.螺釘連接
用于兩根型材的90°內連接，安裝拆卸方便，常用于簡單的型材外罩連接。
不同樣式的螺釘連接：
4.L形角槽連接件（90°）
用于兩根型材的90°連接，安裝拆卸簡單，型材不需要追加工。
5.高強度角槽連接件（45°）
用于兩條45°角的型材角槽內連接，強度高，常用于固定門框型材。
6.端面連接件
用于兩條或三條型材之間的直角連接，牢固，美觀。
7.三維連接件（直角）
用于三條型材之間的直角連接，連接方便，快捷。
8.三維連接件（R角）
用于三條圓弧形型材之間的直角連接，連接方便，快捷。
9.彈性扣件
用于兩根型材的90°內連接，安裝拆卸方便。
10.端連接件
用于兩根型材的90°內連接，隱蔽式連接，連接強度高。
展開 動圖演示20種鋁型材連接方式，很直觀
在非標設計中，經常用到鋁型材，工業鋁型材表面經過氧化后，外觀非常漂亮，組裝成產品時，采用專用鋁型材配件，不需要焊接，較環保，而且安裝、拆卸、攜帶、搬移極為方便。鋁型材連接方式也是多樣化的，咱們直觀學機械的小編雖然勤勞，但能力有限，也不可能窮極所有的方式，下面咱們簡單介紹一下鋁型材的20種連接方式，采用動圖的形式演示，比較直觀，大家可以保存。
1.內置連接件
用于兩根型材的90°連接，隱藏式連接，連接強度高。
中間連接的方式：
2.角碼（90°、45°、135°）
用于型材固定角度的外連接，分為90°、45°、135°三種角度連接，可固定封板。
壓鑄角鋁直角連接：
擠壓角鋁直角連接：
45°、135°連接：
3.螺釘連接
用于兩根型材的90°內連接，安裝拆卸方便，常用于簡單的型材外罩連接。
不同樣式的螺釘連接：
4.L形角槽連接件（90°）
用于兩根型材的90°連接，安裝拆卸簡單，型材不需要追加工。
5.高強度角槽連接件（45°）
用于兩條45°角的型材角槽內連接，強度高，常用于固定門框型材。
6.端面連接件
用于兩條或三條型材之間的直角連接，牢固，美觀。
7.三維連接件（直角）
用于三條型材之間的直角連接，連接方便，快捷。
8.三維連接件（R角）
用于三條圓弧形型材之間的直角連接，連接方便，快捷。
9.彈性扣件
用于兩根型材的90°內連接，安裝拆卸方便。
10.端連接件
用于兩根型材的90°內連接，隱蔽式連接，連接強度高。
11.一字連接件
用于兩根型材的高強度對連接。
展開 基于 Inspire Extrude 的白車身門檻梁用鋁型材擠壓仿真模擬與模具結構優化
車身鋁型材多以中大型、復雜的分流模寬展模為主，前期的產品截面和擠壓模具結構設計將直接影響擠出型材模具的壽命、型材表面質量和尺寸精度。傳統的鋁擠壓模具以工程師經驗為主導進行設計，并未經仿真分析而直接進行開模，后期在生產線上進行多輪試錯調試，其中不可避免地耗費大量的調試時間和成本[2,3]。
近些年在鋁擠壓行業和汽車研發單位開始逐漸引入擠壓仿真分析軟件對型材產品進行出口流速、應力應變情況及擠出產品形狀和模具壽命進行模擬，從而使產品、工藝及模具設計在最優狀態下進行制作生產，縮短開發周期、降低開發成本和提升產品質量[4]。
本文將以廣汽傳祺某電動車型的中大型復雜多腔體截面門檻梁型材為例， 采用基于任意拉格朗日-歐拉（ALE）有限元法[5-7]的 Inspire Extrude 擠壓仿真分析軟件，對初始模具結構進行擠出過程中分流體和型材出口流速、截面各區域相對出口速度差異百分比、型材擠出變形位移云圖進行仿真模擬和分析。初步分析結果顯示型材擠出流速嚴重不均衡，模具和工藝若不優化，將使后期的調試周期和成本大幅增加。為了在產品開發階段將模具結構調整至最優狀態，本文中基于鋁擠壓熱狀態下的金屬流動分配的最小阻力定律原則，通過分流孔優化、供流槽體大小及工作帶長度等的優化，再次導入優化后的模具進行仿真分析，直至獲取型材截面各區域出口流速趨于均勻的新的優化模具結構。隨后，優化后的模具結構進行生產驗證，結果表明仿真分析結果與實際生產匹配度基本一致，獲得了良好的擠出產品，大大縮短了產品開發周期，降低了模具調試開發成本。
2 產品、模具設計與有限元模型的建立
2.1 產品及其初步模具結構設計
圖 1 所示為某電動車型用門檻梁鋁型材產品信息。圖 1(a)為型材三維視圖，圖 1(b)為型材截面尺寸。
展開 
基于HyperWorks的一種懸臂類鋁型材的有限元模擬研究1
摘 要：通過對懸臂類鋁型材的有限元模擬，研究懸臂類鋁型材擠壓模具的總體高度、鋁型材的厚度和鋁型材的寬度對模具強度的影響。通過正交試驗方法研究這三種影響因素對懸臂類鋁型材擠壓模具強度影響的主次性并尋找最優組合的懸臂類鋁型材擠壓模具。結果表明，鋁型材擠壓模具的高度對下模具最大應變值影響顯著，影響主次順序為鋁型材擠壓模具的高度、擠壓型材的厚度、鋁型材的寬度。
關鍵詞：懸臂;擠壓模;有限元;HyperWorks;
0 引 言
鋁型材擠壓生產是在高溫、高壓的環境中進行，因而很難預測其生產過程中存在的不足，繼而很難對后面的設計進行優化。在鋁型材擠壓生產過程中，有一個非常復雜的變形過程，包含有彈塑性、剛塑性、黏塑性等綜合復雜變形過程；鋁型材擠壓模具是既具有強度模具的特性又具有穩定流速場模具要求的雙重身份的統一體。由以上特征，人們對鋁型材的變形過程的感性認識成分要多于理性認識成分，即在設計過程中理論指導相對較少。目前，國內行業的普遍現狀仍是通過經驗類比的方法設計模具，模具一次試模的成功率不高，大概只有50%～60%。隨著計算機技術和有限元分析軟件的發展，數值模擬方法在擠壓模具設計應用中有一定的成熟度和實用性，這在模具修正設計中起著重要的作用。通過有限元軟件的求解分析，可以準確地預測擠壓生產過程中的情況。通過這樣的數值模擬手段對設計進行驗證和反饋，在模具設計中大大提高模具壽命和減少模具出廠的試模和修模次數，對提高設計的成功率、降低生產成本和能耗具有重要意義。
鋁合金型材生產中的核心問題是型材模具的設計制造和使用的問題，一個鋁合金型材產品的成形與模具的結構是否合理、各種尺寸因素是否恰當有著直接的關系。擠壓模具強度是影響鋁型材成型的關鍵，而影響模具強度的因素有很多，工程設計者一般都是從影響因素中分析，通過平衡各作用使模具的強度達到最佳狀況。
展開 應用于興發鋁業的PARTsolutions ?智能化的鋁型材數據檢索與借用
輔助快速決策，避免鋁型材斷面的重復、相似設計和加工
PARTsolutions的主要技術優勢是可以通過鋁型材斷面的幾何形態更快捷更準確的查找到相同或相似的歷史數據。通過PARTsolutions的部署與應用，幫助興發鋁業減少類似甚至相同的鋁型材及其模具的研發數量，同時快速響應最終客戶的需求，并在長期使用過程中節約可觀的成本和工作時間。通過與ERP系統的集成，PARTsolutions集成顯示關于型材產品的其他物料信息，諸如編碼、精度、材質和投產時間等。PARTsolutions為鋁型材行業提供了智能化的數據資源管理平臺，實現了快速的數據搜索與查詢。
興發鋁業的原有技術平臺
目前興發鋁業已研發和生產了近20萬種不同形狀和尺寸的鋁型材，所有工程數據均由二維CAD系統進行管理，生產與運營數據由其自主開發的ERP系統統領。由于工程技術人員和客戶難以用語言文字方式對鋁型材的樣式和尺寸進行準確的描述，因此查找和避免近似、重復的模具和型材往往耗費大量的時間，興發鋁業的技術人員以往需要依賴個人工作經驗和簡單的分類條件在龐大的圖紙庫中進行查詢，查詢不精準，耗時費力，效率有待提高。重復、相似型材及其模具的設計和生產，不僅浪費了寶貴的時間和成本，而且也難以應對日益嚴苛的環境保護要求。
PARTsolutions的部署與應用方式
PARTsolutions成功將保存于ERP系統內的關鍵參數屬性對應于型材三維數據當中，使得企業可以輕松的在搜索結果中查詢到關于型材的全部ERP屬性信息，用以輔助數據借用和改型設計的決策環節。
展開 Simufact軟件在鋁型材擠壓模具設計數值模擬的應用 附simufact.additive 3下載
鋁型材出口流速不均勻。為了優化模具的結構，使鋁型材減少因流速產生的缺陷問題，現將鋁型材流速大于平均速度處的工作帶適量加長，將流速小于平均速度處的工作帶適量減短。優化后的工作帶如圖8所示。
其他條件不變，重新模擬后的鋁型材出口流速如圖9所示。
圖8 優化后的工作帶示意圖
圖9 工作帶優化后鋁型材的速度場云圖
在鋁型材上均勻地取20個節點，各節點的z向速度如表3所示。
表3 工作帶優化后鋁型材截面選取節點的速度值（單位：mm/s）
根據表3，可以計算出72.68 mm/s，由此計算處SDV=2.93。與修改前SDV值明顯減小，即鋁型材截面速度更為均勻，實際試模結果顯示修改后的模具擠壓出的鋁型材無缺陷，滿足生產精度要求。
5
結語
基于Simufact有限元模擬軟件，建立了空心鋁型材分流模擠壓過程的計算模型，并以一幕墻鋁型材為研究對象，對擠壓過程中的應力場、應變場、溫度場及速度場進行了分析，依據分析結果對模具進行修正，最后得到合格的產品。 運用Simufact軟件能夠快速地獲得擠壓過程的應力場、應變場、溫度場、速度場，求解結果能正確地反應實際情況。
展開 提高鋁型材擠壓生產成品率的工藝方法
關系圖畫起來快捷方便，只需計算出一個點，將它與截距點相連就是棒長和線密度的對應關系圖，在圖上可以準確查出鑄錠長度與型材單根重量的對應關系。關系圖清晰直觀。有這樣一張圖，再利用長鑄錠加熱爐的剪切裝置可以準確的剪出所需長度的鑄錠。
2.4使用夾持墊，減少切頭切尾長度
型材擠壓冷卻后要通過張力矯直來消除型材彎曲、擰扭等缺陷。大部分企業仍采用拉直機張力矯直，但關鍵問題是由于型材品種多、矯直工嫌操作麻煩，很多企業沒有使用夾持墊，直接用鉗口夾扁型材兩頭，造成拉伸后型材的兩頭變形長度往往在0.4m～1.2m，截面大的型材變形長度還要長些，變形部分必須切掉，否則無法去掉型材因拉直而產生的截面變形，這樣就使幾何廢料增加、擠壓成品率下降。
夾持墊可以使用硬木或鋁塊制成，根據型材的截面形狀運用成組技術進行分組，盡量減少夾持墊的數量，增加夾持墊的通用性，如圖2所示。三種規格的型材可以使用同一種夾持墊。
對于懸臂較長又有封閉截面的型材，矯直夾持時在封閉腔內塞入夾持墊的同時，懸臂部分也要用撐架支撐〈見圖3），減少型材拉伸時長度方向沿截面上的變形量。
使用夾持墊后，型材的切頭、切尾大大縮短，一端切掉長度一般在0.15m～0.4m之間。假設每班可擠壓倍尺數為3的線密度0.5kg/m的型材420根，使用這種方法共可減少廢料210m～420m、105kg～210kg，比不使用夾持墊時成品率可提高1.9%～3.8%，其經濟效益相當司觀。
夾持墊從制作、保管、領用要由專人管理。針對操作工人不愿使用，可以將成品率績效工資分為兩部分：如成品率85%以下時，成品率提高一個百分點，噸工資增加5元；成品率85%以上時，成品率提高一個百分點，噸工資增加10元，激勵工人努力提高成品率。
展開 ALE有限元法在鋁型材擠壓模具優化設計中的應用
摘要：本文對一工業用鋁合金型材擠壓模具進行設計，采用了導流板保護結構，上模短分流橋結構和下模三級焊合室結構；并運用基于任意拉格朗日—歐拉（ALE）有限元法的專用模塊HyperXtrude，成功模擬了坯料在模具中的穩態擠壓過程，并對成形中型材的擠出速度、模具的形變與應力情況進行分析，驗證了其設計方案的合理性。最后探討了模具優化方案，通過調整工作帶長度和芯部壁厚，實現了對金屬流動的控制，最終獲得合格的型材產品。
關鍵詞：鋁合金擠壓；任意拉格朗日—歐拉法（ALE）；數值模擬；模具優化
鋁型材在生活、建筑、航空航天中應用日益廣泛[1]。擠壓成形是鋁型材生產的主導技術和核心環節，而擠壓模具是鋁型材擠壓成形的關鍵裝備。在鋁型材擠壓過程中，模具結構不良容易導致型材扭擰、波浪、彎曲以及裂紋等缺陷問題。
目前鋁型材擠壓模具的設計還停留在依靠工程類比和設計經驗階段，所設計的模具必須經過反復試模和修模來調整工藝參數，這嚴重影響了企業的模具開發周期和生產效率，影響模具質量和模具壽命，增加了經濟成本和時間成本，因此改進傳統的模具設計方法已經成為鋁型材及其模具廠家的當務之急[2]。
鋁型材擠壓是一個處在高溫、高壓、復雜摩擦狀態等復雜條件下的成形過程，屬于三維流動、非線性、大變形問題。將數值模擬技術引入擠壓模具設計中，通過在計算機上模擬試模，能夠得到鋁合金在模腔內的變形信息，如速度、溫度、應力應變、壓力等物理場量的分布，從而評價工藝及模具結構設計是否合理，修改模具結構，提高模具使用壽命。
Huetink[3]最早采用解耦ALE方法對杯—桿復合擠壓過程進行了數值模擬，通過網格運動，可有效控制網格的畸變情況，但由于流出部分網格尺寸不夠細密，模擬所得的幾何形狀與真實情況有所偏差。
展開 基于HyperWorks的一種懸臂類鋁型材的有限元模擬研究2
表4所示的數據為組合型懸臂類鋁型材擠壓模具的下模具最大應變數值。
通過觀察下模的應力分布情況，可以預測模具結構哪個部位最容易受到破壞，接著對相應的部位采取相應的措施。下模具的應變情況是影響擠壓生產出來的型材質量的關鍵因素之一，尤其是在工作帶附近的部位，它會直接影響其型材的精度或形狀。
圖6所示的是擠壓模具下模的應力分布圖，通過觀察可以得出，模具中間部位受到應力最大，最大值為391.5 Mpa，其他部位相對較小。因此在設計模具是，應力大的部位需要對其添加材料加強或對該部位的材料進行處理以達到加強目的。圖7是擠壓模具下模Mag方向的應變分布圖，從圖中可以中間紅色部位的應變是最大的，最大值為0.005 248 mm。因此在后面的設計優化過程中要對這里進行優化，降低其應變值。
圖5 Bearing-Die1邊條件設置
應變情況是影響擠壓生產出來的型材質量的關鍵因素，尤其是在工作帶附近的部位，它會直接影響其型材的精度或形狀。用SPSS軟件進行數據分析，通過對下模具最大應變值數據進行分析來預知其影響程度。
下模具的最大應變值的數據分析如圖8所示。
圖6 下模的應力分布
圖7 下模Mag方向的應變
表4 組合型懸臂類鋁型材擠壓模具的下模具最大應變值
擠型材擠壓模具的高度對下模具最大應變值影響顯著，主次影響為鋁型材擠壓模具的高度，其次擠壓型材的厚度，最小的是鋁型材的寬度。下模具的所受最大應變值越小越好，對擠壓模具的高度進行分析，最優高度為120 mm，同理選出，擠壓型材的最優厚度為2 mm，擠壓型材的最優寬度為25 mm。
文章來源：現代信息科技
展開 未來我國玻璃鋼型材市場前景走勢分析
據有關報道分析，近日全國玻璃鋼型材市場價格開始上漲，受環保限產的影響，多數玻璃鋼型材廠家要求停限產，考慮到后期資源到貨受阻，部分商家對于玻璃鋼型材市場價格拉漲氛圍較為積極。據貿易商反饋隨之玻璃鋼型材市場開始進入漲價通道，近幾日采價詢貨電話也不斷增多，雖然實際成交并無所放量，但目前玻璃鋼型材貿易商心態較為平和，近期多以出貨為主。庫存方面：受鋼廠限產政策的影響，各鋼廠庫存不足，唐山部分鋼廠由于庫存不足現階段已不對外報價，從而導致后期到貨量逐漸收縮，但由于本地成交較為清淡，近期供求壓力適可。總體來看，但從近期成交來看，交易量并未出現明顯的放大，即使有限的資源供給刺激了市場的思漲情緒，價格上漲亦較理性。由此預計，玻璃鋼型材近期市場運行良好，或以盤整上行走勢為主。
玻璃鋼型材結構設計合理，具有工藝先進、造型美觀、表面平滑、薄厚一致，機械強度高，安裝方便、抗腐蝕及老化的優點。 玻璃鋼型材是應用拉擠工藝，使用高強度玻纖連續紗，利用玻纖連續氈，在加以美化產品表面的細膩纖維氈以樹脂為載體的復合而成的等截面大規格型材，它具有玻璃鋼的質輕，高強，耐腐等通用優點。玻璃鋼型材應用廣泛、種類齊全，產品有工字梁、有圓棒、圓管、角鋼、方管、槽鋼、工字鋼、T型鋼等大截面結構型材生產。玻璃鋼型材主要是采用連續拉擠工藝成型的等截面結構型材。其具有許多的優越性，耐腐蝕、輕質高強、尺寸穩定性好，同時具有絕緣、阻燃、美觀易保養等特性。
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展開 
HyperXtrude 在鋁型材模具設計中的作用
行業：鋁型材擠壓
挑戰：結構復雜，難于擠壓
Altair 解決方案：利用 Altair HyperXtrude 擠 壓仿真軟件對實際型材模 具進行虛擬試模，并與實際 結果進行對比。實際使用經 驗表明使用 HyperXtrude 接合實際經驗，可以有效減 少試模次數，降低成本。
優點：減少試模次數 ; 降低生產成本
背景介紹
近年來，隨著我國鋁加工技術的發展，鋁型材的應用越來越廣泛，但工業鋁型 材具有斷面結構復雜，難于擠壓等特點，因此合理設計鋁型材擠壓模具是大型鋁型 材的關鍵。叢林集團在使用 HyperXtrude 模擬分析軟件的過程中，經過不斷探索， 將設計人員的設計理念、經驗與有限元模擬分析軟件 HyperXtrude 有機結合起來， 最大限度的減少了試模次數，降低了成本。
挑戰
一般來說，一套好的擠壓模具，在擠壓條件已經基本確定的情況下，主要滿足 兩方面的要求：一是金屬流出模口時的速度均勻控制在一定的范圍內，二是模具強 度（這里主要分析模具變形、失效）應符合要求。金屬流出模口時的速度應在一定 的范圍內是為了保證擠出型材不出現扭擰、波浪、彎曲和供料不足等現象；模具強 度應符合要求主要是為了減少模具彈性變形、預防模具塑性變形導致模具報廢。彈 性變形導致擠出型材產生“偏壁現象”，對一些難以避免的“偏壁現象”，在設計時 經常加入：“預變形量”。
圖 1 所示為一實際型材截面圖。此鋁型材結構較為特殊，考慮到模具強度，決 定采用三模芯假分流。難點是模芯一旦內外受力不均，容易偏心。如何設計模具保 證型材成型是面臨的挑戰。
“ HyperXtrude 軟件的模擬結果與實際試模結果的接近程度很高，基本能夠反 映出設計問題及缺陷。
展開 Simufact軟件在鋁型材擠壓模具設計數值模擬的應用
為了優化模具的結構，使鋁型材減少因流速產生的缺陷問題，現將鋁型材流速大于平均速度處的工作帶適量加長，將流速小于平均速度處的工作帶適量減短。優化后的工作帶如圖8所示。
其他條件不變，重新模擬后的鋁型材出口流速如圖9所示。
圖8 優化后的工作帶示意圖
圖9 工作帶優化后鋁型材的速度場云圖
在鋁型材上均勻地取20個節點，各節點的z向速度如表3所示。
表3 工作帶優化后鋁型材截面選取節點的速度值（單位：mm/s）
根據表3，可以計算出72.68 mm/s，由此計算處SDV=2.93。與修改前SDV值明顯減小，即鋁型材截面速度更為均勻，實際試模結果顯示修改后的模具擠壓出的鋁型材無缺陷，滿足生產精度要求。
5 結語
基于Simufact有限元模擬軟件，建立了空心鋁型材分流模擠壓過程的計算模型，并以一幕墻鋁型材為研究對象，對擠壓過程中的應力場、應變場、溫度場及速度場進行了分析，依據分析結果對模具進行修正，最后得到合格的產品。 運用Simufact軟件能夠快速地獲得擠壓過程的應力場、應變場、溫度場、速度場，求解結果能正確地反應實際情況。合理、科學的應用Simufac能夠有效地指導鋁型材擠壓工藝和模具設計，減少試模次數，對提高設計效率和質量、節省成本、提高經濟效益具有重要價值意義。
來源：鋁加工
展開 QForm型材擠壓模擬計算工作站配置探討
（一）QForm軟件簡介及功能
型材擠壓模擬是在實際產品生產加工前，通過三維建模和有限元分析技術，模擬、評價和優化型材擠壓模具以及工藝參數而開發的專業CAE系統。它可以精確模擬材料的溫度、應力，變形，流動，焊合等幾個方面性能的變化過程和結果，從而獲得整個鍛造加工過程中的溫度變化、材料流動、焊合情況、應力場、形狀變化等各種信息，利用這些信息，優化模具工作帶長度及分流孔大小位置等參數，提高現有的模具設計手段及減少模具設計時間。
QForm軟件是俄羅斯針對鍛造與擠壓工藝開發的有限元模擬軟件，QForm模塊包括：擠壓，模鍛，輥鍛，楔橫軋，環軋，自由鍛，型材擠出以及熱處理，同時提供了大量的材料數據以及設備和潤滑劑數據。
使用QForm軟件擠壓模塊，可以模擬由于材料流動不均勻，鋁合金在擠出后可能會發生的扭轉和彎曲現象。還可以精確計算材料流動的其它方面，例如空心型材焊合線的位置等。軟件對于型材擠壓有專門的操作界面，能快速導入幾何模型，自動生成有限元模型，還可以自動識別工作帶且把他們參數化，易于修改調整。通過工作帶編輯器對工作帶區域進行修改和優化，可以得到均勻一致的擠出速度和規則形狀的型材。另外通過耦合模擬技術還可以考慮擠壓模具實時變形，使計算更為精確。
QForm-Extrusion 是QForm 軟件中專門用于型材擠壓成形模擬并優化工藝設計的模塊。QForm擠壓模擬模塊有以下特點：
? 擠出過程分析 使用QForm型材擠壓模塊，可以在計算機上把整個的型材擠出的過程再現，目前可以模擬鋁、鎂、銅合金的實心，空心，半空心型材。
? 擠出速度分析 考慮擠出時的粘性摩擦，溫度，形狀，厚度，模具角度，內部形狀等，分析計算型材各位置的擠出速度，分析擠出工藝合理性。
? 擠出形狀分析 模擬擠壓型材尖端形狀是否合理，分析查找出現不一致的原因。
展開 HyperXtrude在鋁型材模具設計中的作用
簡介
近年來，隨著我國鋁加工技術的發展，鋁型材的應用越來越廣泛，但工業鋁型材具有斷面結構復雜，難于擠壓等特點，因此合理設計鋁型材擠壓模具是大型鋁型材的關鍵。叢林集團在使用HyperXtrude模擬分析軟件的過程中，經過不斷探索，將設計人員的設計理念、經驗與有限元模擬分析軟件HyperXtrude有機結合起來，最大限度的減少了試模次數，降低了成本。
挑戰
一般來說，一套好的擠壓模具，在擠壓條件已經基本確定的情況下，主要滿足兩方面的要求：一是金屬流出模口時的速度均勻控制在一定的范圍內，二是模具強度（這里主要分析模具變形、失效）應符合要求。金屬流出模口時的速度應在一定的范圍內是為了保證擠出型材不出現扭擰、波浪、彎曲和供料不足等現象；模具強度應符合要求主要是為了減少模具彈性變形、預防模具塑性變形導致模具報廢。彈性變形導致擠出型材產生“偏壁現象”，對一些難以避免的“偏壁現象”，在設計時經常加入：“預變形量”。
圖1所示為一實際型材截面圖。此鋁型材結構較為特殊，考慮到模具強度，決定采用三模芯假分流。難點是模芯一旦內外受力不均，容易偏心。如何設計模具保證型材成型是面臨的挑戰。
“ HyperXtrude軟件的模擬結果與實際試模結果的接近程度很高，基本能夠反映出設計問題及缺陷。模擬結果對于模具設計具有非常重要指導意義，可以作為模具設計的強有力工具。”
解決方案
叢林集團對幾種工業鋁型材（包括車體型材）的實際試模結果與基于HyperXtrude軟件模擬結果的分析對比，從金屬流出模口時的速度和是模具彈性變形兩個方面進行了比較。圖2為根據三維設計建立的擠壓仿真分析模型。
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