Diseño óptimo de matrices lineales de extrusión de aleaciones de aluminio // Optimal design of linear aluminum alloy extrusion dies

El rapido desgaste de las matrices de extrusion de aluminio, dadas las intensas condiciones de trabajo, provocan que los perfiles obtenidos no garanticen las tolerancias admisibles para toda la produccion necesaria. De ahi que el objetivo de la presente investigacion fue optimizar el diseno de las matrices lineales de extrusion de perfiles de aleaciones de aluminio, a partir de la geometria y las dimensiones requeridas a obtener, con vista a aumentar la vida util de estas costosas herramientas. Para ello, se automatizo el proceso de calculo y se incorporaron variables como: material, capacidad de extrusion segun las maquinas existentes y canales de salida. Con estas variables se determinanaron: la presion requerida, los espesores de la matriz y los angulos de entrada. Todos estos elementos fueron vinculados a un modelo de optimizacion mono-objetivo desarrollado en MATLAB, donde a partir de las soluciones posibles obtenidas se tomo segun el criterio deseado por el disenador la variante a disenar y se enlazo de forma automatica a la modelacion con un paquete CAD profesional, lo que permitio obtener el diseno 3D de cada componente de la matriz, de forma que se cumplieron las exigencias dimensionales requeridas, enfocadas en aumentar la durabilidad de la herramienta. Palabras claves: extrusion de aluminio; matrices; modelacion; optimizacion; CAD/CAE. _______________________________________________________________________ Abstract The rapid wear of the aluminum extrusion dies, given the intense working conditions, means that the profiles obtained do not guarantee the admissible tolerances for all the necessary production. Hence, the aim of this research is to optimize the design of linear dies for the extrusion of aluminum alloy profiles, based on the geometry and dimensions required to be obtained, with a view to increasing the useful life of these costly tools. To this end, the calculation process is automated and variables such as: material, extrusion capacity according to the existing machines and exit channels are incorporated. These variables are used to determine the required pressure, die thicknesses and entry angles. All these elements are linked in a single-objective optimization model developed in MATLAB, where, from the possible solutions obtained, the variant to be designed is chosen according to the criteria desired by the designer and is automatically linked to the modelling with a professional CAD package, which allows the 3D design of each component of the die to be obtained, so that the required dimensional requirements are met, focused on increasing the durability of the tool Key words: aluminum extrusion, dies, modeling, optimization, CAD/CAE.