1、 课课 题题 : 材料成型计算机材料成型计算机模拟模拟 系系 别别 : 机机 械械 工工 程程 学学 院院 专业班级专业班级 : 11 级材控级材控 1 班班 2014 年 6 月 第一章第一章 课程设计内容及任务分配课程设计内容及任务分配 - 1 - 1.1 1.1 概述概述 . - 1 - 1.2 1.2 设计目的设计目的 - 1 - 1.3 1.3 设计内容设计内容 - 1 - 1.4 1.4 设计要求设计要求 - 1 - 1.5 1.5 挤压方案任务分配挤压方案任务分配 - 2 - 第二章第二章 工艺参数工艺参数 . - 3 - 2.1 2.1 工艺参数的设计工艺参数的设计 . - 3
2、 - 2.1.1 摩擦系数的确定 - 3 - 2.1.2 挤压速度的确定 - 3 - 2.1.3 工模具预热温度的确定 . - 3 - 第三章第三章 模具尺寸的确定模具尺寸的确定 - 4 - 3.1 3.1 挤压工模具示意图挤压工模具示意图 - 4 - 3.2 3.2 模具尺寸的确定模具尺寸的确定 . - 4 - 3.2.1 挤压模结构尺寸的确定 - 4 - 3.2.2 挤压筒结构尺寸的确定 . - 6 - 3.2.3 挤压垫的结构及尺寸确定 - 7 - 第四章第四章 实验模拟及数据提取分析实验模拟及数据提取分析 - 8 - 4.14.1 挤压工模具及工件的三维挤压工模具及工件的三维造型造型
3、. - 8 - 4.2 4.2 挤压模拟挤压模拟 - 8 - 4.3 4.3 后处理后处理 . - 9 - 4.44.4 分析数据分析数据. - 9 - 4.5 4.5 坯料温度对挤压力的影响坯料温度对挤压力的影响 . - 10 - 4.6 4.6 坯料预热温度对破坏系数的影响坯料预热温度对破坏系数的影响- 11 - 个人小结个人小结 . - 12 - 参考文献参考文献 . - 21 - 附表附表 塑性成型计算机模拟课程设计成绩评定表塑性成型计算机模拟课程设计成绩评定表 - 1 - 第一章第一章 课程课程设计内容及任务分配设计内容及任务分配 1.1 1.1 概述概述 挤压是对放在容器（挤压筒）
4、内的金属坯料施加外力，使之从特定的模孔中流出，获 得所需要断面形状和尺寸的一种塑性加工方法，有正挤压、反挤压、组合挤压、连续挤压、 静液挤压等多种形式。挤压成形能充分发挥金属塑性，获得大变形量，实现由坯料到成品 的一次成型。挤压变形能显著改善金属材料的组织，提高制品的力学性能、尺寸精度和表 面质量。因此，挤压是金属材料加工的一种应用广泛的成形方法，适用于薄壁、细长的管、 线、型材的生产，特别是断面复杂的异型材的加工生产。 但是，挤压变形也存在制品组织与性能不均、工模具磨损快和设备负荷高等缺点。挤 压制品的组织性能、表面质量、尺寸及形状精度、工模具损耗以及能量消耗都与坯料、挤 压工艺、工模具结构
5、尺寸和形状等因素相关。因此，挤压工艺与工模具的设计合理与否是 挤压成形的关键。 本设计以140mm棒材（黄铜 DIN_CuZn40Pb2）挤压成形为例，研究挤压变形工艺参 数、模具结构形状与尺寸对金属流动、变形力等参数的影响，通过 DEFORM 软件模拟分 析参数的合理性 。 1.2 1.2 设计目的设计目的 掌握挤压变形工具设计方法，巩固挤压变形理论与知识，进一步熟悉数值模拟软件的 使用方法，培养 CAE 在金属塑性成形中的应用技能。 设计棒材挤压工艺参数和模具结构参数，运用 DEFORM 软件模拟分析设计参数的合 理性。 1.3 1.3 设计内容设计内容 （1）运用金属塑性变形理论、金属挤
6、压成形理论与工艺的知识，选择坯料，设计挤 压工艺参数。 （2）根据挤压变形工具设计理论与方法设计主要工具，包括挤压模、挤压筒和挤压 垫。 （3）选择设计参数，制定设计方案。 （4）制定设计过程与步骤。 （5）挤压成形的 CAE 分析。 1.4 1.4 设计要求设计要求 （1）以挤压工艺参数如挤压初始温度、挤压速度和摩擦系数等，变形工具结构参数 如模具锥角、定径带长度待等为设计参数。 （2）本设计分组进行，9 名左右学生为 1 组，分组方案见表 1。每组学生选择 1 至 2 - 2 - 个设计参数，共同设计方案，设计方案 9 个。每名学生独立完成本组内的 1 个设计方案的 设计过程。 （3）组内学生共享本组的设计数据，共同讨论、分析设计结果，得出设计结论，共 同撰写 1 份设计报告正文。 （4）每位学生独立撰写设计小结，组长着重阐述本组设计工作简况，小组成员着重 简述自己工作简况，与报告正文一起装订、提交。 1.5 1.5 挤压方案挤压方案任务分配任务分配 我们设计小组的任务是以工模具预热温度为变化量来探究挤压过程中对各个参数的 影响，部分实
