复杂铝合金型材挤压过程数值建模与模具优化设计方法研究的任务书.docx

复杂铝合金型材挤压过程数值建模与模具优化设计方法研究的任务书
一、研究背景及意义
随着现代科技的不断发展，铝及铝合金作为一种轻量化、高强度、易加工且具有良好亲和性的材料，被越来越广泛地应用于汽车、航空、电子、建筑等领域。铝合金型材挤压成为制备铝型材的主要工艺之一，其具有高效、高精度等特点。铝合金型材挤压过程的数值建模及模具优化设计是提高成型效率和质量的重要手段，可为后续工艺优化、提高成品均匀性和耐久性提供基础。
二、研究内容
1.分析复杂铝合金型材挤压工艺的特点和问题，探讨数值建模和模具优化设计的理论基础、方法及技术;
2.建立复杂铝合金型材挤压过程的数值模拟模型，包括材料塑性流动行为、温度场分布、应力应变状态；
3.通过实验测试和模型验证，确定模型的可靠性和准确性，同时进行仿真优化计算并阐述优化设计的基本思路；
4.开展针对复杂铝合金型材挤压工艺的模具结构、形状、尺寸等优化设计，使其满足实际应用要求，优化后的模具能够实现高效率、高精度、良好的铝合金型材成型质量；
5.总结复杂铝合金型材挤压过程的数值建模及模具优化设计方法，提出下一步的研究方向和发展趋势。
三、研究方法
本项目采用理论分析、数值模拟、实验测试、统计分析等多种方法，具体包括：
1.理论分析：研究复杂铝合金型材挤压过程的特点和问题，探讨数值建模和模具优化设计的理论基础、方法及技术；
2.数值模拟：建立复杂铝合金型材挤压过程的数值模拟模型，包括材料塑性流动行为、温度场分布、应力应变状态，并进行仿真优化计算；
3.实验测试：根据理论分析及数值模拟结果，设计实验，进行对挤压过程中铝合金型材的成形性能进行实际测试，进一步验证模型的准确性和可靠性；
4.统计分析：结合上述实验数据，对模型进行优化设计，并总结这些优化设计所表现出的技术和经济优势。
四、研究计划
1.第一年：完成铝合金型材挤压过程的理论分析及数值建模模型的建立，初步验证研究成果的可靠性及准确性；
2.第二年：在第一年的基础上，开展仿真优化计算，总结得出新型数值建模及模具优化设计方法，并进行实际测试，进一步验证模型的准确性和可靠性；
3.第三年：结合上述研究成果进行模具优化设计，并进行成型实验，验证模型的准确性和可靠性，同时提出下一步的研究方向和发展趋势。
五、预期成果
1.建立铝合金型材挤压过程的数值模拟模型，揭示了材料塑性流动行为、温度场分布、应力应变状态等物理规律；
2.通过数值模拟和实验测试，提出新型数值建模及模具优化设计方法，为铝合金型材挤压工艺的优化奠定了基础；
3.建立铝合金型材挤压成型质量的统计分析方法，实现对铝合金型材成型质量的优化；
4.提出铝合金型材的挤压参数优化设计及模具材料的选择、加工和维护保养等方面的建议，为铝合金型材挤压工艺的提高质量和效率提供参考。
六、研究团队
由机械工程、材料工程等专业领域的专家、学者和工程师组成，以负责人为核心，在研究过程中发挥各自的专业优势，共同推动研究进展。
七、经费预算
本项目的预算经费为200万，主要用于设备购置、实验测试、模拟计算费用、研究报告撰写及其他相关支出。其中，预算经费按照年度分别拨付。