為了進(jìn)一步提高鋁型材擠壓模具的設(shè)計(jì)與制造水平，提高鋁型材擠壓模具的品質(zhì)與使用壽命，以滿足飛速發(fā)展的國(guó)民經(jīng)濟(jì)對(duì)鋁型材擠壓材與日俱增的要求，對(duì)擠壓加工的理論與應(yīng)用問題急需組織人力、物力和財(cái)力開展攻關(guān)、開發(fā)和應(yīng)用研究。近期內(nèi)，應(yīng)該而且可能列入的主要課題有以下幾方面。
一、設(shè)計(jì)原理與強(qiáng)度校核方法的研究
(1)研究鋁型材擠壓過程中的高溫物理模擬技術(shù)，弄清金屬流動(dòng)規(guī)律以及擠壓過程中模具各點(diǎn)的溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)、應(yīng)力-應(yīng)變場(chǎng)以及它們的變化規(guī)律。
(2)在大型電子計(jì)算機(jī)上用有限元法(FEM)、邊界元法(BEM)等先進(jìn)的方法對(duì)擠壓過程進(jìn)行數(shù)值模擬，獲得擠壓過程中有關(guān)溫度速度、流變、應(yīng)力-應(yīng)變表面狀態(tài)以及最佳輪廓等詳細(xì)精確的信息資料，作為設(shè)計(jì)模具、校核強(qiáng)度和制訂工藝規(guī)范的依據(jù)。
(3)尋求一種簡(jiǎn)單、實(shí)用而精確度很高的擠壓力計(jì)算方法和模具強(qiáng)度校核方法。
(4)研究擠壓過程的摩擦與潤(rùn)滑問題，尋求減少模具外部摩擦阻力的有效措施。
二、工模具結(jié)構(gòu)的改進(jìn)研究
(1)進(jìn)一步完善異型寬展導(dǎo)流模的研究。
(2)尋找一種能有效地代替扁擠壓筒的模具結(jié)構(gòu)。
(3)尋找一種能擠壓硬鋁合金空心型材而擠壓力增加不大、焊縫品質(zhì)優(yōu)良的組合模結(jié)構(gòu)。
(4)尋找一種能擠壓實(shí)心變斷面型材同時(shí)能變化內(nèi)外直徑的空心變斷面型材和管材的合理模具結(jié)構(gòu)。
(5)研制一種性能優(yōu)良的多層組合熱擠壓模結(jié)構(gòu)，發(fā)展復(fù)合模、組合模、鑲嵌模結(jié)構(gòu)。
(6)超大舌比的半空心型材及超大寬厚比的扁寬型材擠壓模具的新型結(jié)構(gòu)研究。
(7)多層管材模具新結(jié)構(gòu)的研究。
(8)固定擠壓墊片新結(jié)構(gòu)的研究。
(9)超長(zhǎng)穿孔系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與新型結(jié)構(gòu)研究。
(10)擠壓模冷卻系統(tǒng)與潤(rùn)滑系統(tǒng)的研究。
三、鋁型材擠壓模具的CAD/CAM技術(shù)的開發(fā)
(1)鋁合金擠壓平模、平面分流組合模、舌形模、叉架模、導(dǎo)流模CAD/CAM系統(tǒng)的進(jìn)一步完善、優(yōu)化和實(shí)用化研究。
(2)多層組裝圓擠壓筒和扁擠壓筒CAD//AM技術(shù)的開發(fā)。
(3)鋁合金擠壓模CAD/CAM系統(tǒng)圖形信息處理功能、優(yōu)化設(shè)計(jì)功能的開發(fā)。
(4)鋁合金擠壓模具應(yīng)用軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)和智能系統(tǒng)的開發(fā)。
(5)研究用大型計(jì)算機(jī)制作模型進(jìn)行擠壓過程模擬，以減少修模工作量。
(6)在CAD/CAM系統(tǒng)中引入拋光機(jī)器人，以實(shí)現(xiàn)拋光自動(dòng)化。
(7)提高冷加工、電加工和熱處理、表面處理設(shè)備的NC和CNC水平，開發(fā)CAD/CAM/CAE系統(tǒng)。
(8)開發(fā)FMS(柔性系統(tǒng))系統(tǒng)，并與CAD/CAM聯(lián)系起來，實(shí)現(xiàn)鋁擠壓模具設(shè)計(jì)、制造、裝配、修理一條龍自動(dòng)化。
四、模具材料的開發(fā)
(1)開發(fā)一種高溫、高強(qiáng)(αb≥2500 MPa)、高韌、高耐磨、高抗疲勞、淬透性和表面強(qiáng)化性能良好的優(yōu)異模具材料，使模具壽命有大幅度提高。
(2)改善模具材料的冶金品質(zhì)，簡(jiǎn)化鑄、鍛和熱處理及表面處理工藝。
五、制模技術(shù)的開發(fā)
(1)進(jìn)一步完善Hobson制模工藝，使之實(shí)用化。
(2)開發(fā)新型的擠壓模鑄造工藝，使之實(shí)用化。
(3)研究開發(fā)鋁型材擠壓模具的“未來加工”系統(tǒng)，進(jìn)一步發(fā)展電火花線切割加工工藝，包括工具耗損自動(dòng)補(bǔ)償、自動(dòng)設(shè)定加工條件、附加自動(dòng)溫度補(bǔ)償裝置、自動(dòng)連接電極絲裝置、三維電加工機(jī)床及自動(dòng)檢測(cè)機(jī)床等的開發(fā)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的電子計(jì)算機(jī)化和長(zhǎng)時(shí)間無人操作制模生產(chǎn)線。
(4)開發(fā)激光加工技術(shù)和激光熱處理技術(shù)。
(5)進(jìn)一步發(fā)展新型的熱處理工藝與設(shè)備。
(6)開發(fā)新型的表面強(qiáng)化處理技術(shù)。
(7)開發(fā)自動(dòng)修模系統(tǒng)和自動(dòng)拋光裝置。
(8)開發(fā)新型的模具自動(dòng)測(cè)量檢驗(yàn)工具儀表。
(9)開發(fā)制模用的新型輔助材料和消耗材料。
(10)研制新型的修模工具。
六、提高科學(xué)管理水平的研究
(1)制訂實(shí)用的統(tǒng)一的鋁型材擠壓模設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與制模工藝規(guī)范。
(2)提高擠壓模具設(shè)計(jì)與制造的標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)水平的研究。
一、設(shè)計(jì)原理與強(qiáng)度校核方法的研究
(1)研究鋁型材擠壓過程中的高溫物理模擬技術(shù)，弄清金屬流動(dòng)規(guī)律以及擠壓過程中模具各點(diǎn)的溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)、應(yīng)力-應(yīng)變場(chǎng)以及它們的變化規(guī)律。
(2)在大型電子計(jì)算機(jī)上用有限元法(FEM)、邊界元法(BEM)等先進(jìn)的方法對(duì)擠壓過程進(jìn)行數(shù)值模擬，獲得擠壓過程中有關(guān)溫度速度、流變、應(yīng)力-應(yīng)變表面狀態(tài)以及最佳輪廓等詳細(xì)精確的信息資料，作為設(shè)計(jì)模具、校核強(qiáng)度和制訂工藝規(guī)范的依據(jù)。
(3)尋求一種簡(jiǎn)單、實(shí)用而精確度很高的擠壓力計(jì)算方法和模具強(qiáng)度校核方法。
(4)研究擠壓過程的摩擦與潤(rùn)滑問題，尋求減少模具外部摩擦阻力的有效措施。
二、工模具結(jié)構(gòu)的改進(jìn)研究
(1)進(jìn)一步完善異型寬展導(dǎo)流模的研究。
(2)尋找一種能有效地代替扁擠壓筒的模具結(jié)構(gòu)。
(3)尋找一種能擠壓硬鋁合金空心型材而擠壓力增加不大、焊縫品質(zhì)優(yōu)良的組合模結(jié)構(gòu)。
(4)尋找一種能擠壓實(shí)心變斷面型材同時(shí)能變化內(nèi)外直徑的空心變斷面型材和管材的合理模具結(jié)構(gòu)。
(5)研制一種性能優(yōu)良的多層組合熱擠壓模結(jié)構(gòu)，發(fā)展復(fù)合模、組合模、鑲嵌模結(jié)構(gòu)。
(6)超大舌比的半空心型材及超大寬厚比的扁寬型材擠壓模具的新型結(jié)構(gòu)研究。
(7)多層管材模具新結(jié)構(gòu)的研究。
(8)固定擠壓墊片新結(jié)構(gòu)的研究。
(9)超長(zhǎng)穿孔系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與新型結(jié)構(gòu)研究。
(10)擠壓模冷卻系統(tǒng)與潤(rùn)滑系統(tǒng)的研究。
三、鋁型材擠壓模具的CAD/CAM技術(shù)的開發(fā)
(1)鋁合金擠壓平模、平面分流組合模、舌形模、叉架模、導(dǎo)流模CAD/CAM系統(tǒng)的進(jìn)一步完善、優(yōu)化和實(shí)用化研究。
(2)多層組裝圓擠壓筒和扁擠壓筒CAD//AM技術(shù)的開發(fā)。
(3)鋁合金擠壓模CAD/CAM系統(tǒng)圖形信息處理功能、優(yōu)化設(shè)計(jì)功能的開發(fā)。
(4)鋁合金擠壓模具應(yīng)用軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)和智能系統(tǒng)的開發(fā)。
(5)研究用大型計(jì)算機(jī)制作模型進(jìn)行擠壓過程模擬，以減少修模工作量。
(6)在CAD/CAM系統(tǒng)中引入拋光機(jī)器人，以實(shí)現(xiàn)拋光自動(dòng)化。
(7)提高冷加工、電加工和熱處理、表面處理設(shè)備的NC和CNC水平，開發(fā)CAD/CAM/CAE系統(tǒng)。
(8)開發(fā)FMS(柔性系統(tǒng))系統(tǒng)，并與CAD/CAM聯(lián)系起來，實(shí)現(xiàn)鋁擠壓模具設(shè)計(jì)、制造、裝配、修理一條龍自動(dòng)化。
四、模具材料的開發(fā)
(1)開發(fā)一種高溫、高強(qiáng)(αb≥2500 MPa)、高韌、高耐磨、高抗疲勞、淬透性和表面強(qiáng)化性能良好的優(yōu)異模具材料，使模具壽命有大幅度提高。
(2)改善模具材料的冶金品質(zhì)，簡(jiǎn)化鑄、鍛和熱處理及表面處理工藝。
五、制模技術(shù)的開發(fā)
(1)進(jìn)一步完善Hobson制模工藝，使之實(shí)用化。
(2)開發(fā)新型的擠壓模鑄造工藝，使之實(shí)用化。
(3)研究開發(fā)鋁型材擠壓模具的“未來加工”系統(tǒng)，進(jìn)一步發(fā)展電火花線切割加工工藝，包括工具耗損自動(dòng)補(bǔ)償、自動(dòng)設(shè)定加工條件、附加自動(dòng)溫度補(bǔ)償裝置、自動(dòng)連接電極絲裝置、三維電加工機(jī)床及自動(dòng)檢測(cè)機(jī)床等的開發(fā)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的電子計(jì)算機(jī)化和長(zhǎng)時(shí)間無人操作制模生產(chǎn)線。
(4)開發(fā)激光加工技術(shù)和激光熱處理技術(shù)。
(5)進(jìn)一步發(fā)展新型的熱處理工藝與設(shè)備。
(6)開發(fā)新型的表面強(qiáng)化處理技術(shù)。
(7)開發(fā)自動(dòng)修模系統(tǒng)和自動(dòng)拋光裝置。
(8)開發(fā)新型的模具自動(dòng)測(cè)量檢驗(yàn)工具儀表。
(9)開發(fā)制模用的新型輔助材料和消耗材料。
(10)研制新型的修模工具。
六、提高科學(xué)管理水平的研究
(1)制訂實(shí)用的統(tǒng)一的鋁型材擠壓模設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)與制模工藝規(guī)范。
(2)提高擠壓模具設(shè)計(jì)與制造的標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)水平的研究。
