Cara efektif meningkatkan efisiensi produksi tabung aluminium persegi dan mengurangi biayanya telah menjadi topik penelitian penting dalam industri profil aluminium. Desain struktural dan pengaturan parameter proses cetakan pengepres tabung aluminium persegi tradisional terutama mengandalkan pengalaman dan analogi. Hal ini memerlukan beberapa uji coba cetakan dan modifikasi cetakan untuk menghasilkan produk yang berkualitas, yang meningkatkan biaya produksi dan membatasi perkembangan industri profil aluminium. Dengan kemajuan teknologi CAD/CAM/CAE dan pengembangan berkelanjutan teori pembentukan plastik dan teori elemen hingga, teknologi simulasi numerik dikombinasikan dengan proses ekstrusi profil aluminium tradisional untuk mengoptimalkan proses pembentukan ekstrusi profil aluminium dan struktur cetakan ekstrusi. Penelitian telah menjadi tren perkembangan industri profil aluminium. Artikel ini pertama-tama memperkenalkan struktur utama dan prinsip desain cetakan, membahas prinsip dasar dan persamaan metode Lagrangian Euler arbitrer, dan mengambil tabung persegi aluminium berdinding ganda berongga sebagai contoh untuk mengadopsi arbitrer.
Metode Lagrangian Euler. Perangkat lunak simulasi elemen hingga HyperXtrude melakukan simulasi kondisi tunak numerik dari proses ekstrusi, memperoleh aliran dan distribusi logam dalam cetakan, dan memperkirakan tren deformasi profil yang diekstrusi. Hasil simulasi dibandingkan dengan hasil pengujian cetakan untuk memverifikasi keandalan hasil simulasi perangkat lunak. Kedua, dengan mengambil cetakan pengalih bidang sebagai objek penelitian, berdasarkan optimalisasi strukturnya, pengaruh parameter proses ekstrusi yang berbeda pada proses ekstrusi dianalisis, memberikan landasan teori untuk perumusan parameter proses dalam produksi aktual. Berdasarkan analisis hasil simulasi, struktur cetakan kombinasi pembagi bidang dioptimalkan, dan pengaruh kedalaman ruang las dan lebar jembatan pembagi terhadap tekanan, deformasi cetakan, dan tegangan selama proses ekstrusi adalah dibahas.
Berdasarkan pembahasan pengaruh struktur cetakan terhadap proses ekstrusi, artikel ini akhirnya membandingkan hasil analisis tegangan cetakan dengan kondisi retak dan kegagalan cetakan pada produksi sebenarnya, menunjukkan bahwa konsentrasi tegangan pada badan cetakan merupakan alasan penting untuk cetakan retak dan kemudian gagal. Atas dasar ini dipilihlah cetakan kombinasi pembagi bidang tabung bulat aluminium persegi sebagai objek penelitian, dan keempat parameter struktur cetakan yaitu tebal cetakan atas, lebar jembatan pembagi, sudut jembatan pembagi, dan kedalaman ruang pengelasan dipilih sebagai variabel desain. Mengambil tegangan setara maksimum cetakan selama proses ekstrusi sebagai tujuan optimasi, tabel uji ortogonal digunakan untuk membuat sampel pelatihan. Jaringan saraf tiruan GABP digunakan untuk membuat model prediksi respons antara variabel desain dan tujuan pengoptimalan, dikombinasikan dengan simulasi genetika anil. Algoritme melakukan optimasi global nonlinier pada model. Kombinasi parameter yang diperoleh setelah optimasi berulang dimodelkan ulang dan disimulasikan secara numerik.
Dibandingkan dengan nilai optimal dalam data sampel, tegangan ekivalen maksimum cetakan menurun sebesar 15%, sehingga memperpanjang masa pakai cetakan dan meningkatkan keluaran profil. Distribusi kecepatan lebih seragam dan deformasi profil berkurang, yang memberikan ide baru untuk mengoptimalkan parameter struktural cetakan ekstrusi.
