材料成型計算機模擬

1、目錄第一章擠壓工藝參數(shù)的確定 (11.1擠壓工藝參數(shù)的確定 (1第二章擠壓工具參數(shù)的確定 (22.1 模具尺寸的確定 (2第三章擠壓方案的分配 (63.1擠壓方案的分配 (6第四章模擬擠壓及提取數(shù)據(jù) (74.1模擬擠壓的過程 (74.2 后處理 (8第五章實驗數(shù)據(jù)分析 (105.1 擠壓桿擠壓速度對擠壓力的影響 (105.2 擠壓桿擠壓速度對破壞系數(shù)的影響 (11總結(jié) (12參考文獻 (13工作總結(jié) (14第一章 擠壓工藝參數(shù)的確定允許的擠壓速度與金屬再結(jié)晶和塑性區(qū)的溫度范圍有關(guān),當變形和再結(jié)晶速度不協(xié)調(diào)或金屬與模壁有較大摩擦時,擠壓件將出現(xiàn)橫向裂紋。通常有色金屬允許的擠壓速度見表1-1。表1

2、-1 有色金屬材料允許的擠壓速度工模具預熱的目的:使擠壓坯料放入模具時溫降不致過大,以免使塑性降低,變形抗力增加;同時避免坯料中心的溫差過大,增加變形的不均勻性;減小模具與坯料的接觸溫差。除了坯料在擠壓前加熱以外,擠壓模,擠壓墊及擠壓筒在擠壓前均要進行預熱。根據(jù)設(shè)計要求工具模預熱溫度取400。材料 擠壓速度/(1-s mm 銅 5176 鉬 12.725.4 黃銅2551第二章 擠壓工具參數(shù)的確定2.1 模具尺寸的確定 圖2-1 擠壓示意圖根據(jù)設(shè)計任務(wù)書及計算結(jié)果可知,擠壓制品的直徑m d 為12mm ,坯料的規(guī)格為mm 300100,坯料直徑mm 100=m D mm 300=m H 。 (

3、1擠壓筒內(nèi)徑1d 的確定擠壓筒內(nèi)徑根據(jù)擠壓合金的強度、擠壓比和擠壓機能確定的。筒的最大直徑應(yīng)能保證作用在擠壓墊上的單位壓力不低于金屬的變形抗力。顯然,筒徑越大,作用在墊上的單位壓力就越小。再根據(jù)產(chǎn)品品種、規(guī)格確定筒的內(nèi)徑尺寸。 擠壓筒內(nèi)徑1d 可按間隙值計算D D d m +=1 (2-1式中,m D 坯料的外徑,mm ;D 是坯料順利進入又不產(chǎn)生縱向裂紋的間隙值,mm ,如表2-1所示表2-1 筒、錠間隙選擇金屬材料 擠壓機 (mm 擠壓筒直徑 (mm間隙值 (mm 備注類型 噸位,(KN D d 鋁臥式 立式 冷擠310 1.53 0.20.3 48 34 0.10.8銅臥式100 100

4、300 30013 5 10 15立式6 75120 12 稀有金屬臥式4 15 31.5 31.566.72 85 220260 220260 12 1.53 45 5 11.5 1.52 5 6 包套擠壓 包套擠壓 光坯擠壓立式6651201.52 1.511.5 1包套擠壓 光坯擠壓因臥式擠壓機的優(yōu)越性較多在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用,故選取臥式擠壓機作為擠壓機,又坯料直徑為mm 100近似小于擠壓筒內(nèi)經(jīng)故可知擠壓筒直徑在100300mm 范圍內(nèi),即可知間隙值mm 5=D 。根據(jù)(2-1擠壓筒內(nèi)徑1d 為mm 10551001=+=+=D D d m(2擠壓筒外徑1D 的確定根據(jù)經(jīng)驗,一般擠壓筒外徑

5、1D 是擠壓筒內(nèi)徑1d 的45倍,故 mm 52542010554(54(11=d D為保證擠壓筒襯套的尺寸及擠壓筒強度要求可取=1D 500mm 。(3擠壓墊尺寸的確定擠壓墊:擠壓墊是用來防止高溫的錠坯直接與季亞桿接觸,消除其端面磨損和變形的工具。墊片的外徑應(yīng)比擠壓筒內(nèi)徑小D 。太大,可能形成局部脫皮擠壓,從而影響制品質(zhì)量,特別是在擠壓管材時不能有效的控制針的位置,以致造成管子偏心。但是D 也不能太小,以防與擠壓筒內(nèi)襯套摩擦加速其磨損。D 值與擠壓筒內(nèi)徑有關(guān):臥式擠壓機取0.51.5mm ;立式擠壓機取0.2mm ,脫皮擠壓取2.03.0mm ,鑄錠表面質(zhì)量不佳的可選更大一些。由表1-1本次

6、設(shè)計采用臥式擠壓機,坯料的直徑為100mm ,所以擠壓筒的內(nèi)徑應(yīng)100mm ,D 取5mm 。 所以擠壓墊的直徑為故可以取擠壓墊的直徑mm 104=d 。又擠壓墊的厚度2l 可等于其直徑的0.20.7倍, 所以考慮到在擠壓過程中的變形可在范圍內(nèi)取擠壓墊的厚度=2l 50mm 。 (4擠壓筒長度t L 確定擠壓筒長度可按如下公式進行計算321l l l L t +=式中,1l 擠壓桿進入擠壓筒的深度,mm ; 2l 擠壓墊的厚度,mm ; 3l 坯料的長度,mm ;因為mm 3003=m H l ,=2l 50mm ,為保證開始擠壓時準確定位和擠壓桿在擠壓過程中保持穩(wěn)定,1l 可取40mm ,故

7、擠壓筒長度(1模角的確定模角是指模子的軸線與其工作斷面間所構(gòu)成的夾角,根據(jù)設(shè)計要求取模角為o 45。 (2定徑帶長度的確定工作帶又稱定徑帶,是穩(wěn)定制品尺寸和保證制品表面質(zhì)量的關(guān)鍵部分。倘若工作帶過短,則模子易磨損,同時會壓傷制品表面導致出現(xiàn)壓痕和橢圓等缺陷。但是,如果工作帶過長,又極易在其上粘結(jié)金屬,則制品表面上產(chǎn)生劃傷、毛刺、麻面等缺陷,而且擠壓力將升高。根據(jù)設(shè)計要求取定徑帶長度mm 504=l 。 (3定徑帶直徑的確定模子工作帶直徑與實際所擠壓的制品直徑并不相等。在設(shè)計時應(yīng)保證制品在冷狀態(tài)下不超過所規(guī)定的偏差范圍,同時又能最大限度地延長模子的使用期限。通常是用一裕量系數(shù)1C 來考慮各種因數(shù)

8、對制品尺寸的影響。表1-2為擠壓不同金屬與合金時的模孔裕量系數(shù)1C 值。表2-2 裕量系數(shù)C 1合金1C 值含銅量不超過65%的黃銅0.0140.016 紫銅、青銅及含銅量大于65%的黃銅 0.0170.020 純鋁、防銹鋁及鎂合金 0.0150.020 硬鋁和鍛鋁0.0070.010對于棒材,按標準規(guī)定只有負偏差。在擠壓銅合金一類溫度較高的材料時,因?？讜饾u變小,所以工作帶直徑的設(shè)計應(yīng)使開始一批棒材的直徑接近其名義尺寸。隨著?？鬃冃?擠壓棒材的實際直徑接近最大的負偏差。對于輕合金,因擠壓溫度低,沒有?？椎膯栴}。擠壓棒材的?？字睆?d 用下式計算:m m d C d d 12+= (2-2式

9、中,m d 制品棒材的名義直徑,mm 。由于所給擠壓坯料為黃銅DIN_CuZn40Pb2,含銅量為58%,所以1C 值可取0.015。故有(2-2得m m d C d d 12+=12+120.015=12.18mm(4出口直徑3d 的確定模子的出口直徑一般比工作帶直徑2d 大35mm ,如果尺寸過小會劃傷制品的表面。 mm 53(23+=d d由式得27.18mm 15.1853(18.213=+=d ,故可取mm 173=d 。 (5入口圓角半徑(過渡圓角r 的確定入口圓角半徑(過渡圓角r 的作用是為了防止低塑性合金在擠壓時產(chǎn)生表面裂紋和減輕金屬在進入工作帶(定徑帶時所產(chǎn)生的非接粗變形,同

10、時也是為了減輕在高溫下擠壓時模子的入口棱角被壓頹而很快改變模孔尺寸用的。入口圓角半徑r 的選取與金屬強度、擠壓溫度和制品的尺寸有關(guān),對于紫銅和黃銅應(yīng)取25mm ,根據(jù)設(shè)計要求取定過渡圓角的半徑為5mm 。(6擠壓模的外形尺寸2D 和H 確定擠壓模的外圓直徑與厚度主要是根據(jù)其強度和標準系列化來考慮。它與擠壓的型材類型、難擠壓的程度及合金的性質(zhì)有關(guān)。一般所擠壓的型材的外接圓最大直徑max w D 等于擠壓筒內(nèi)徑1d 的0.80.85倍。根據(jù)經(jīng)驗,對棒材、管材、帶板和簡單的型材,模子的外徑w D D 45.125.1(=。故擠壓模外徑因為本設(shè)計中擠壓模的定徑帶長度是固定的的,為4l =30mm ,擠

11、壓模的長度H 由定徑帶長度4l 、出口帶長度5l 和模角處水平長度共同確定,因為模角處水平長度為mm 41.4645tan 1212.1810560tan 120021=-=-t t d d 出口帶長度5l 可取40mm ,則擠壓模長度=H 40+46.41+50=136.41mm 。 因此,擠壓工模具尺寸示意圖如下: 圖2-2 擠壓工模具尺寸示意圖第三章擠壓方案的分配3.1擠壓方案的分配由于本設(shè)計以擠壓桿擠壓速度為變化量來探究擠壓過程中對各個參數(shù)的影響,即擠壓桿擠壓速度取10601-smm,分成九組進行實驗模擬。具體方案見表3-1所示。表3-1 擠壓分配方案組號學生號擠壓墊摩擦系數(shù)擠壓筒擠壓

12、模摩擦系數(shù)擠壓桿速度/1-smm擠壓模錐角/0擠壓溫度/C0定徑帶長度4l工模具預熱溫度/C09 0800820840860870880890900.6 0.1101622283440506045 610 50 400各組員按分配數(shù)據(jù)進行模擬運算。第四章模擬擠壓及提取數(shù)據(jù)4.1模擬擠壓的過程根據(jù)設(shè)計的的幾何尺寸,運用PRO/E分別繪制坯料、擠壓模、擠壓墊、擠壓筒的幾何實體,輸出STL格式。1前處理建立新問題:程序DEFORM6.1FileNew Problem Next在Problem Name欄中填寫“stick extrusion ” Finish進入前前處理界面;單位制度選擇:點擊Sim

13、ulation Control按鈕Main按鈕在Units欄中選中SI(國際標準單位制度勾選“Heat transfer。添加對象:點擊+按鈕添加對象,依次為“piliao”、“jiyadian”、“jiyamo”和“object 4”,在Object Name欄中填入extrusion workpice點擊Change按鈕點擊geometry 點擊import選擇extrusion workpice .stl實體文件打開;重復操作,依次添加extrusion die, extrusion mandrel,extrusion dummy block,extrusion chamber。對稱面的

14、設(shè)定:在對象樹上選擇extrusion workpice點擊“Geometry”點擊Symmetric Surface選中一個對稱面點擊“+Add”再選中另一個對稱面點擊“+Add”。同樣對“jiyadian”、“jiyamo”和“object 4”進行對稱面設(shè)定。熱交換面設(shè)定:在對象樹上選擇extrusion workpice點擊“Boundary Conditions”選擇3個熱交換面點擊“+Add”。定義對象的材料模型:在對象樹上選擇各工件及坯料設(shè)置模擬溫度,其中坯料610,其他工具400,將坯料和擠壓墊設(shè)置為主模具。模擬控制設(shè)置:在模擬控制中設(shè)置模擬步數(shù)100,每隔5步就保存模擬信息,

15、以擠壓墊為主動工具步長設(shè)置為1完成模擬設(shè)置;實體網(wǎng)格化:在對象樹上選擇坯料,在網(wǎng)格劃分詳細設(shè)置中選擇絕對值下比例 1.5,最小網(wǎng)格邊長2生成工件網(wǎng)格;設(shè)置對象材料屬性:在對象樹上選擇各工件并選擇相應(yīng)的材料完成材料屬性的添加;設(shè)置主動工具運行速度:在對象樹上選擇擠壓墊填入分配所屬的速度值;工件體積補償:在對象樹上選擇extrusion workpice點擊Property在Target V olume 卡上選中Active F+m選項點擊Calculate V olume按鈕點擊Yes按鈕。邊界條件定義:在工具欄上點擊Inter-Object按鈕在對話框上選擇extrusion workpice

16、 extrusion dummy block點擊Edit按鈕點擊Deformation卡Friction欄上選中Shear和Constant選項,填入摩擦系數(shù)0.6(0.1點擊Thermal選中Constant選項,填入傳熱系數(shù)或選擇傳熱類型Forming 點擊Close按鈕依次對其他兩項設(shè)置點擊Apply to other Relations,點擊Generate all按鈕點擊OK按鈕完成邊界條件設(shè)置;2生成庫文件在工具欄上點擊Database generation按鈕在Type欄選中New選項選擇路徑(英文填入數(shù)據(jù)庫文件名(英文,如stick extrusion 點擊Check按鈕沒有錯

17、誤信息則點擊Generate按鈕完成模擬數(shù)據(jù)庫的生成。3退出前處理程序在工具欄上點擊Quit按鈕,退出前處理程序界面。4 模擬運算在主控程序界面上,單擊項目欄中的stick extrusion.DB 文件單擊Run按鈕,進入運算對話框單擊Start按鈕開始運算單擊Stop按鈕停止運算單擊Summary,Preview, Message,Log按鈕可以觀察模擬運算情況。4.2后處理模擬運算結(jié)束后,在主控界面上單擊stick extrusion.DB 文件在Post Processor欄中單擊DEFORM-3D Post按鈕,進入后處理界面。觀察模擬的結(jié)果,提取必要的數(shù)據(jù)及相關(guān)云圖、曲線圖等。擠壓

18、過程中以22mm/s的為例,如下圖4-1所示 圖4-1 擠壓過程中擠壓力的變化由圖可以看出其大致走向趨勢,開始時坯料在擠壓墊的作用下擠進模具的錐形區(qū)域,此時擠壓力隨著擠進的程度而增大,當進行到2.0s時坯料完全進入錐形區(qū),擠壓力開始下降;大約從2.1s開始坯料進入定徑帶,由于擠壓比很大,使的變形區(qū)內(nèi)摩擦力增大,擠壓力快速升高,當坯料完全填充模具后,擠壓力開始下降,在2.15s后進入了平穩(wěn)擠壓階段,擠壓力變化波動不大。擠壓過程中,擠壓速度以22mm/s的為例,如下圖4-2所示 圖4-2擠壓速度對破損系數(shù)的影響可以看出,在出定徑帶處破壞系數(shù)最大,這是因為在出定徑帶處有較大的拉應(yīng)力,有可能產(chǎn)生毛刺、

19、裂紋等,制品的損傷主要在其表面處。第五章 實驗數(shù)據(jù)分析5.1 擠壓桿擠壓速度對擠壓力的影響 取動態(tài)平衡階段的數(shù)據(jù),利用Excel 表格求出不同擠壓筒擠壓模摩擦系數(shù)下的平均值,以此作為平衡擠壓力。表5-1 不同擠壓速度下的平衡時平均擠壓力速度/mm/s 1016222834405060擠壓平衡時擠壓力 /KN496.256457.138496.232502.617615.007466.559502.966542.553根據(jù)表5-1做出曲線圖并分析線性回歸,如圖5-1。 圖5-1 不同擠壓速度下的平均擠壓力從曲線中可以看出,隨著擠壓速度的增加,坯料的溫度不能及時散出,則坯料的溫度越來越高;溫度越高

20、,坯料與工模具的粘結(jié)愈嚴重,怎摩擦力越大,所需的擠壓力也越來越大;從圖5-1中可以看出,擠壓力整體呈上升趨勢,但是有波動,特別是方案五,這說明了擠壓力不僅僅與擠壓速度呈正比;根據(jù)資料得知,金屬變形抗力、擠壓溫度、擠壓方法、擠壓比、錠坯長度、擠壓速度、擠壓模角、工具表面狀態(tài)等,然后金屬溫度趨于平穩(wěn),擠壓力再次回到幾近平穩(wěn)的狀態(tài),稍有波動。5.2 擠壓桿擠壓速度對破壞系數(shù)的影響表5-2 不同速度下最大破損系數(shù)10 16 22 28 34 40 50 60速度/mm3.00577 1.96673 2.17123 2.53854 2.60603 2.42308 2.210014.80739 破損系數(shù)將

21、表5-2制成曲線圖如圖5-2。 圖5-2不同擠壓速度下最大破損系數(shù)從上圖中可以看出擠壓桿的速度越大,擠壓制品的破壞情況越嚴重;如果擠壓速度過大的話,有可能導致擠壓制品表面出現(xiàn)微裂紋,甚至會出現(xiàn)斷裂;所以擠壓速度越大對制品的表面質(zhì)量影響很大,制品的質(zhì)量越差?？偨Y(jié)本設(shè)計是通過改變擠壓桿速度探究對棒材擠壓的影響,例如擠壓力、擠壓溫度、最大應(yīng)變、損傷和等效應(yīng)變。本設(shè)計通過DEFORM進行四分之一棒材的擠壓模擬,我們更加熟悉了擠壓設(shè)計的過程;首先,擠壓工藝參數(shù)與擠壓方案的分配的確定;其次,擠壓工具參數(shù)確定;再次,模擬擠壓的過程;最后,擠壓結(jié)果分析。一對于本次DEFORM數(shù)值模擬,總結(jié)如下幾點:(1擠壓桿

22、速度越大,所需的擠壓力越大;(2擠壓桿速度越大對制品表面質(zhì)量的影響越大,破壞越嚴重,表面質(zhì)量越差。二對本小組成員數(shù)據(jù)結(jié)果評價由于擠壓模擬存在的諸多不確定因素,所以即使是控制變量也會存在差異較大的數(shù)據(jù),其存在是合理性的,對此類數(shù)據(jù)我們采取參考舍去的處理方式。三擠壓速度越大,對擠壓制品的質(zhì)量影響越大,故擠壓速度應(yīng)取值合理,不能過大也不能過小。通過本設(shè)計來探究擠壓桿速度對擠壓數(shù)值模擬出的而結(jié)果可能與理論有點出入,因為對擠壓實驗的影響因素很多,坯料的材質(zhì)、摩擦力等諸多因素,再者由于不同組擠壓模擬本身存在著差異以及動態(tài)載荷沒有出現(xiàn)平衡點也影響本次設(shè)計的結(jié)果。通過這次模擬訓練,我們學會了許多知識。熟悉PR

23、OE三維繪圖軟件的使用,學會了DEFORM-3D的基本操作以及相關(guān)參數(shù)的合理設(shè)置。在這次設(shè)計過程中,我們熟悉了以前學的一些專業(yè)基礎(chǔ)知識,設(shè)計的過程讓我們將所學知識融會貫通,也為我們以后做產(chǎn)品設(shè)計提供的寶貴的經(jīng)驗。在整個設(shè)計完成后,我才感覺到做課程設(shè)計需要很多團隊合作,分工的明確,持之以恒的態(tài)度。我要將這些經(jīng)驗深入到以后的工作中,這樣才能在以后的工作中完成每項任務(wù)。參考文獻1馬懷憲.金屬塑性加工學:擠壓、拉拔與管材冷軋M.北京:冶金工業(yè)出版社,1991.52胡建軍,李小平.DEFORM-3D塑性成形CAE應(yīng)用教程M.北京大學出版社,2011.1 4 余桂英,郭紀林.AutoCAD 2006中文版

24、實用教程M.大連:大連理工大學出版社,2006.1工作總結(jié)個人小結(jié)經(jīng)過一個多星期的努力,本次關(guān)于計算機模擬棒材擠壓課程設(shè)計到這里基本上結(jié)束了。在本次課程設(shè)計當中,我組分析研究的是不同擠壓速度對載荷、破壞系數(shù)的影響。本次設(shè)計中,擠壓墊摩擦系數(shù)為0.6;擠壓筒、擠壓模摩擦系數(shù)為0.1;擠壓桿的速度為10-60mm/s ,我分配到的是10 mm/s;擠壓模錐角為45°擠壓溫度為610;定徑帶長度為50mm;工模具預熱溫度為400。由于本組模擬的變量是擠壓速度,由以上數(shù)據(jù)繪制出CAD圖形,啟動Deform軟件并把坯料、擠壓墊、擠壓模和擠壓筒逐個導入。在模擬的過程中要對每個部分進行相關(guān)參數(shù)的設(shè)

25、定,主要有國際單位選擇SI,模擬步數(shù)為100,每5步進行一次保存,每步壓下1mm,整個過程有熱傳遞過程。擠壓坯料材料為黃銅DIN CuZn40Pb2,設(shè)置擠壓溫度為610,然后對擠壓坯料進行網(wǎng)格劃分和體積補償,之后設(shè)置對稱面和熱交換面并保存。然后對擠壓墊、擠壓模和擠壓筒材料選擇均為DIN-D5-1U COLD,預熱溫度為400,擠壓墊的壓下速度為10mm/s,方向為-z軸,并保存。最后進行摩擦系數(shù)和熱傳遞系數(shù)的設(shè)定,擠壓墊與坯料之間的摩擦系數(shù)為0.6,坯料與擠壓筒和擠壓模之間均為0.1。最后進入調(diào)試階段,調(diào)試完成后,退出后運行。在后面的Deform軟件運行過程中,曾經(jīng)有幾次都出現(xiàn)運行錯誤,后問

26、同學得以解決。然后在前處理中,工模具由于都是剛性所以就沒有選擇材料,對于坯料選擇的是設(shè)計任務(wù)書上所要求的材料黃銅CuZn40Pb2。因為本次設(shè)計采取的是四分之一模擬,所以在前處理中要對坯料進行兩個對稱面設(shè)置和三個熱交換面設(shè)置。我們組在模擬擠壓速度對整個過程中各變量因素(載荷,破壞系數(shù)的影響,設(shè)計中每個組員均進行了一個以擠壓速度(1060mm/s為變量的Deform模擬,通過各成員的共同努力,提取數(shù)據(jù)。然后整理分析得出一組比較合適的數(shù)據(jù),之后,又通過Excel對這些數(shù)據(jù)進行整合分析,做出分布曲線,然后根據(jù)曲線走勢做出回歸曲線,再根據(jù)曲線走勢分析擠壓速度對載荷和破壞系數(shù)的影響。通過本次課程設(shè)計,自

27、己掌握了計算機輔助棒材擠壓模設(shè)計的一般過程和方法,加深了自己對專業(yè)知識的理解和掌握。同時在這個過程中我發(fā)現(xiàn)自己存在設(shè)計過程不夠嚴謹,數(shù)據(jù)不夠精確等不足之處。也通過這次數(shù)據(jù)分析任務(wù)使我清楚的認識到自己還有許多不懂的地方,在別人看來很簡單的任務(wù),我還要上網(wǎng)查資料,看課本看,通過組內(nèi)成員的幫忙,終于勉強的完成了任務(wù),并和大家合作,完成了手稿?？偟膩碚f,這次課程設(shè)計讓我對這門課程又有了更深層次的了解,對我的專業(yè)知識有很大幫助。個人小結(jié)本設(shè)計為計算機輔助棒材擠壓模設(shè)計。本組為第九小組,主要研究擠壓速度對最大應(yīng)力及破壞系數(shù)的影響。通過組內(nèi)任務(wù)分配,我將要用計算機模擬擠壓桿速度為16mm/s時,應(yīng)力及破壞系

28、數(shù)的情況。首選進行坯料的選擇及擠壓工藝參數(shù)的設(shè)定,然后設(shè)計主要的擠壓工具,包括擠壓模、擠壓筒和擠壓墊并用CAD繪制三維圖,最后進行計算機DEFORM模擬及后處理。本組設(shè)計工藝參數(shù)為擠壓墊摩擦系數(shù)0.1,擠壓筒擠壓模摩擦系數(shù)0.6,擠壓模錐角為45°,定經(jīng)帶長度為50mm,擠壓溫度610,工具模預熱溫度400。運用DEFORM軟件并把集合體坯料、擠壓墊、擠壓模和擠壓筒逐個導入。在模擬的過程中要對每個集合體進行材料和相關(guān)參數(shù)的設(shè)定,主要有國際單位選擇SI,模擬步數(shù)為100,每5步進行一次保存,每步壓下1mm,整個過程有熱傳遞過程。擠壓坯料材料為DIN CuZn40Pb2,設(shè)置擠壓溫度為6

29、10,然后對擠壓坯料進行網(wǎng)格劃分和體積補償,之后設(shè)置對稱面和熱交換面并保存。擠壓墊、擠壓模和擠壓筒材料預熱溫度為400,擠壓墊的壓下速度為16mm/s,方向為-z軸,并保存。最后進行摩擦系數(shù)和熱傳遞系數(shù)的設(shè)定,擠壓墊與坯料之間的摩擦系數(shù)為0.1,坯料與擠壓筒和擠壓模之間摩擦系數(shù)均為0.6,熱傳遞系數(shù)5。最后進入調(diào)試階段,調(diào)試完成后,退出后運行。經(jīng)過過一段時間運行和計算得出了擠壓墊壓力變化曲線和坯料破壞系數(shù)曲線,從DEFORM導出后進行數(shù)據(jù)整合、分析。在后處理中可以對所需要的部位進行充分的分析,可主動生成破壞系數(shù)、應(yīng)力、應(yīng)變等曲線,為我們研究材料成型過程中的金屬的性能的變化提供重要的參考數(shù)據(jù),讓

30、我們對于材料成型過程中有了更加的深刻的了解。當然,在擠壓模擬過程中也遇到了很多問題,由于是四分之一模擬,擠壓過程中必須要設(shè)對稱面,如果忘記設(shè)置會造成擠壓出來的棒材彎曲。進而影響實驗結(jié)果。通過本次的課程設(shè)計我更加體會了團隊合作的重要性,由于工作量比較大,我們就必須有很好的合作意識,這樣才能保證高效和正確率。這次課程設(shè)計也讓我對DEFORM軟件的操作有了更深的了解。讓我學到很多以前不會的知識及技能,尤其是在對Excel的操作中為我今后的畢業(yè)設(shè)計積累了更多的經(jīng)驗。可謂收獲頗豐。個人小結(jié)本次計算機輔助棒材擠壓課程設(shè)計已經(jīng)結(jié)束,我在此次模擬中擔任數(shù)據(jù)分析的任務(wù),以及對擠壓速度為22mm/s 時對擠壓力及

31、破壞系數(shù)的分析處理,我們組模擬的是擠壓速度對整個過程中各變量因素(擠壓力,破壞系數(shù)等的影響,設(shè)計中每個組員均進行了一個以擠壓速度(1060mm/s為變量的Deform 模擬,通過各成員的共同努力,提取數(shù)據(jù)。然后整理分析得出一組比較合適的數(shù)據(jù),之后,我通過Excel 對這些數(shù)據(jù)進行整合分析,做出分布曲線,然后根據(jù)曲線走勢做出回歸曲線,再根據(jù)曲線走勢分析擠壓速度對平均擠壓力和最大破壞系數(shù)的影響。通過課程設(shè)計的提要確定坯料為100300mm ,擠壓制品12mm ,以及本人所分配到的擠壓速度22mm/s ;然后通過計算得到擠壓模、擠壓墊及擠壓筒尺寸參數(shù)為1l =40mm ,2l =50mm ,3l =

32、300mm ,4l =50mm ,5l =40mm , 1d =105mm ,2d =12.18mm ,3d =17mm ,1D =500mm ,2D =120mm ;其它工藝參數(shù)為擠壓墊摩擦系數(shù)0.6,擠壓筒擠壓模摩擦系數(shù)0.1,擠壓溫度610,工具模預熱溫度400。通過這次數(shù)據(jù)分析任務(wù)使我清楚的認識到自己還有許多不懂的地方,在別人看來很簡單的任務(wù),我還要上網(wǎng)查資料,把課本看了一遍又一遍,通過組內(nèi)成員的幫忙,終于勉強的完成了任務(wù)。這次課程設(shè)計讓我學到很多以前不會的知識及技能,尤其是在對Excel 的操作中受益匪淺,另一方面,團結(jié)合作也是極其重要的。所以說這次課程設(shè)計可以說是對我們每個人的一個

33、全面的檢測。個人小結(jié)本設(shè)計為計算機輔助棒材擠壓模設(shè)計,主要研究擠壓速度對擠壓力及破損系數(shù)的影響。通過組內(nèi)任務(wù)分配,當擠壓模錐角為20°時,獲得相應(yīng)的擠壓力及破損系數(shù)的數(shù)據(jù)。根據(jù)設(shè)計要求最終確定坯料100300mm ,成品12mm 。主要的擠壓工具,包括擠壓模、擠壓筒和擠壓墊并用PROE 繪制三維圖,最后進行計算機DEFORM 模擬及后處理。本課程設(shè)計以棒材(黃銅DIN_CuZn40Pb2擠壓成型為例,運用Deform-3D 模擬軟件設(shè)置各項數(shù)據(jù)進行前處理生成數(shù)據(jù)庫,之后進行后處理模擬出黃銅棒材擠壓過程,將其產(chǎn)生的各項數(shù)據(jù)進行分析。個人工模具計算參數(shù):1l =20mm ,2l =30m

34、m ,3l =300mm ,=4l 40mm ,5l =50mm , 1d =105mm ,2d =12.18mm ,3d =17mm ,1D =500mm ,2D =125mm ;工藝參數(shù)為擠壓墊摩擦系數(shù)0.5,擠壓筒擠壓模摩擦系數(shù)0.2,擠壓溫度570,工具模預熱溫度300。通過運用DEFORM 軟件并把集合體坯料、擠壓墊、擠壓模和擠壓筒逐個導入。在模擬的過程中要對每個集合體進行材料和相關(guān)參數(shù)的設(shè)定,主要有國際單位選擇SI ,模擬步數(shù)為100,每2步進行一次保存,每步壓下1mm ,整個過程有熱傳遞過程。擠壓坯料材料為DIN CuZn40Pb2,設(shè)置擠壓坯料溫度為590,然后對擠壓坯料進行網(wǎng)

35、格劃分和體積補償,之后設(shè)置對稱面和熱交換面并保存。然后對擠壓墊、擠壓模和擠壓筒材料選擇均為DIN-D5-1U COLD ,預熱溫度為300,擠壓墊的壓下速度為50mm/s ,方向為-z 軸,并保存。最后進行摩擦系數(shù)和熱傳遞系數(shù)的設(shè)定,擠壓墊與坯料之間的摩擦系數(shù)為0.5,坯料與擠壓筒和擠壓模之間均為0.2,熱傳遞系數(shù)5。最后進入調(diào)試階段,調(diào)試完成后,退出后運行。經(jīng)過過一段時間運行和計算得出了擠壓墊壓力變化曲線和坯料破壞系數(shù)曲線,從DEFORM 導出后交予我們組組成進行數(shù)據(jù)整合、分析。在這次實驗中我們學會了如何運用DEFORM-3D 對實際生產(chǎn)過程進行模擬、解決實際問題。在這兩周的DEFORM 課

36、程模擬中,我遇到了較多的困難,在此我非常感謝指導老師張金標為我講解整過過程中我不清楚的地方,還有一些同學在我考慮問題不周時提點我,使我的模擬訓練能夠順利完成。這次模擬對我們機械系的學生來說是一次比較有意義的經(jīng)歷,它讓我們學習到了一些基本軟件的使用和說明書的編制,理論和實踐相結(jié)合使我們對課本上的知識加深了理解,為我們今后更好的學習工作奠定了基礎(chǔ)。個人小結(jié)本設(shè)計為計算機輔助棒材擠壓模設(shè)計,主要研究擠壓速度對最大應(yīng)力及破壞系數(shù)的影響。通過組內(nèi)任務(wù)分配,當計算機模擬速度為34mm/s 時,獲得應(yīng)力及破壞系數(shù)的情況。首選進行坯料的選擇及擠壓工藝參數(shù)的設(shè)定,本組設(shè)計最終確定坯料100300mm ,成品20

37、mm.然后設(shè)計主要的擠壓工具,包括擠壓模、擠壓筒和擠壓墊并用CAD 繪制三維圖,最后進行計算機DEFORM 模擬及后處理。本課程設(shè)計以棒材(黃銅DIN_CuZn40Pb2擠壓成型為例,研究擠壓預熱溫度對擠壓變形參數(shù)、模具結(jié)構(gòu)形狀與尺寸對金屬流動、變形力等參數(shù)的影響。用CAD 制圖方便簡潔,易修改,速度快,實驗圖使用CAD 畫出來,然后導入Deform,運用Deform-3D 模擬軟件設(shè)置各項數(shù)據(jù)進行前處理生成數(shù)據(jù)庫,之后進行后處理模擬出黃銅棒材擠壓過程,將其產(chǎn)生的各項數(shù)據(jù)進行分析,編輯Word 文檔。其中擠壓模、擠壓墊及擠壓筒參數(shù)為1l =40,2l =50,3l =300,=4l 50,5l

38、 =30, 1d =105,2d =12.18,3d =17,1D =500,2D =120;工藝參數(shù)為擠壓墊摩擦系數(shù)0.6,擠壓筒擠壓模摩擦系數(shù)0.1,擠壓溫度610,工具模預熱溫度400。運用DEFORM 軟件并把集合體坯料、擠壓墊、擠壓模和擠壓筒逐個導入。在模擬的過程中要對每個集合體進行材料和相關(guān)參數(shù)的設(shè)定,主要有國際單位選擇SI ,模擬步數(shù)為100,每5步進行一次保存,每步壓下1mm ,整個過程有熱傳遞過程。擠壓坯料材料為DIN CuZn40Pb2,設(shè)置擠壓溫度為610,然后對擠壓坯料進行網(wǎng)格劃分和體積補償,之后設(shè)置對稱面和熱交換面并保存。然后對擠壓墊、擠壓模和擠壓筒材料選擇均為DIN

39、 CuZn40Pb2,預熱溫度為400,擠壓墊的壓下速度為34mm/s ,方向為-z 軸,并保存。最后進行摩擦系數(shù)和熱傳遞系數(shù)的設(shè)定,擠壓墊與坯料之間的摩擦系數(shù)為0.1,坯料與擠壓筒和擠壓模之間均為0.1,熱傳遞系數(shù)5。最后進入調(diào)試階段,調(diào)試完成后,退出后運行。經(jīng)過過一段時間運行和計算得出了擠壓墊壓力變化曲線和坯料破壞系數(shù)曲線,從DEFORM 導出后交予我們組組成進行數(shù)據(jù)整合、分析。最終得出在溫度為速度為34mm/s 時,最大擠壓力為N,最大破壞系數(shù)為5.456031,即得到(34,751663.25,(34,5.456031兩組數(shù)據(jù)。通過這次計算機輔助棒材擠壓模設(shè)計的學習,讓我對DEFORM

40、 軟件有了一個更深刻的了解和更熟練的操作。在模擬過程中我遇到了一些問題與不足,如開始模擬擠壓結(jié)束后發(fā)現(xiàn)擠壓溫度偏高,組內(nèi)討論可能是沒有設(shè)置熱交換面而導致的,之后設(shè)置了熱交換面重新模擬,溫度偏高的問題就解決了,同時認識到對專業(yè)知識理解不透徹,軟件利用不熟練等不足。此外,在這兩周的課程設(shè)計過程中,讓我對擠壓與拉拔這門課也有了一個大致的認識,自己肯定會努力學習。個人小結(jié)1 設(shè)計內(nèi)容本設(shè)計為計算機輔助棒材擠壓模設(shè)計,主要研究擠壓速度對擠壓力及破損系數(shù)的影響。通過組內(nèi)任務(wù)分配,當擠壓模錐角為45°時,獲得相應(yīng)的擠壓力及破損系數(shù)的數(shù)據(jù)。根據(jù)設(shè)計要求最終確定坯料100300mm ,成品12mm 。

41、主要的擠壓工具,包括擠壓模、擠壓筒和擠壓墊并用PROE 繪制三維圖,最后進行計算機DEFORM 模擬及后處理。本課程設(shè)計以棒材(黃銅DIN_CuZn40Pb2擠壓成型為例,運用Deform-3D 模擬軟件設(shè)置各項數(shù)據(jù)進行前處理生成數(shù)據(jù)庫,之后進行后處理模擬出黃銅棒材擠壓過程,將其產(chǎn)生的各項數(shù)據(jù)進行分析。2 個人工模具計算參數(shù)1l =30mm ,2l =40mm ,3l =300mm ,=4l 40mm ,5l =30mm , 1d =105mm ,2d =12.18mm ,3d =16mm ,1D =500mm ,2D =120mm ;工藝參數(shù)為擠壓墊摩擦系數(shù)0.6,擠壓筒擠壓模摩擦系數(shù)0.1

42、,擠壓溫度610,工具模預熱溫度400。3 方案簡介運用DEFORM 軟件并把集合體坯料、擠壓墊、擠壓模和擠壓筒逐個導入。在模擬的過程中要對每個集合體進行材料和相關(guān)參數(shù)的設(shè)定,主要有國際單位選擇SI ,模擬步數(shù)為100,每2步進行一次保存,每步壓下1mm ,整個過程有熱傳遞過程。擠壓坯料材料為DIN CuZn40Pb2,設(shè)置擠壓坯料溫度為610,然后對擠壓坯料進行網(wǎng)格劃分和體積補償,之后設(shè)置對稱面和熱交換面并保存。然后對擠壓墊、擠壓模和擠壓筒材料選擇均為DIN-D5-1U COLD ,預熱溫度為400,擠壓墊的壓下速度為40mm/s ,方向為-z 軸,并保存。最后進行摩擦系數(shù)和熱傳遞系數(shù)的設(shè)定

43、,擠壓墊與坯料之間的摩擦系數(shù)為0.6,坯料與擠壓筒和擠壓模之間均為0.1,熱傳遞系數(shù)1。最后進入調(diào)試階段,調(diào)試完成后,退出后運行。經(jīng)過過一段時間運行和計算得出了擠壓墊壓力變化曲線和坯料破壞系數(shù)曲線,從DEFORM 導出后交予我們組組成進行數(shù)據(jù)整合、分析。4 設(shè)計感受本次課程設(shè)計讓我們又熟悉了一下DEFORM 軟件的使用,了解其軟件更多是功能,最主要的是通過數(shù)據(jù)分析,了解了擠壓過程中,模具錐角對擠壓力和其他數(shù)據(jù)的影響。在數(shù)據(jù)模擬中也遇到了問題,如軟件運行速度非常快,打開后處理才發(fā)現(xiàn)原來是擠壓墊的運動方向設(shè)置錯誤,后來改正才獲得正確的結(jié)果,這也使我充分了解做事嚴謹?shù)闹匾?對我以后的工作也算是一個

44、啟示。而且在本次課程設(shè)計過程中老師和同學都給予了很大的幫助,對此表示十分感謝。通過CAD 畫實體圖以及DEFORM 對棒材擠壓過程進行了模擬,實驗通過對DEFORMD 的常規(guī)操作,通過對坯料進行擠壓變形,驗證書本中學習的擠壓變形理另外我了解到了采用DEFORM 能夠準確地計算出黃銅擠壓過程中的擠壓力、溫度、擠壓速度、應(yīng)力和應(yīng)變,輸出便于觀察的各種等值線圖,形象地展示黃銅棒材熱擠壓變形的過程,驗證了擠壓變形的特點個人小結(jié) 本次材料成型計算機模擬課程設(shè)計已經(jīng)結(jié)束，我們組模擬的是擠壓速度對整個過程中 各變量因素（擠壓力，破壞系數(shù)，溫度等）的影響，設(shè)計中每個組員均進行了一個以擠壓 速度（1060mm/s為變量的 Deform 模擬，而我所做的是速度為 50mm/s 的模擬，最終獲得 了應(yīng)有的成果。通過我們第九組成員的共同努力，提取并分析數(shù)據(jù)，然后整理分析得出一 組比較合適的數(shù)據(jù)，然后通過不同的分工合作（通過 Excel 對這些數(shù)據(jù)進行整合分析，做 出分布曲線，然后根據(jù)曲線走勢做出回歸曲線，再根據(jù)曲線走勢分析擠壓速度對平均擠壓 力和最