材料成型计算机模拟

1、目目 录录第一章第一章 挤压工艺参数的确定挤压工艺参数的确定 .11.1 挤压工艺参数的确定 .11.1.1 摩擦系数的确定 .11.1.2 挤压杆速度的确定 .11.1.3 挤压温度的确定 .11.1.4 挤压模锥角的确定 .11.1.5 工模具预热温度 .1第二章第二章 挤压工具参数的确定挤压工具参数的确定 .22.1 模具尺寸的确定 .22.1.1 挤压示意图 .22.1.2 挤压筒尺寸的确定 .22.1.3 挤压模尺寸确定 .4第三章第三章 挤压方案的分配挤压方案的分配 .63.1 挤压方案的分配 .6第四章第四章 模拟挤压及提取数据模拟挤压及提取数据 .74.1 模拟挤压的过程 .7

2、4.1.1 挤压工模具及工件的三维造型 .74.1.2 挤压模拟 .74.2 后处理 .84.2.1 挤压杆挤压速度对挤压力的影响 .84.2.2 挤压杆挤压速度对破坏系数的影响 .9第五章第五章 实验数据分析实验数据分析 .105.1 挤压杆挤压速度对挤压力的影响 .105.2 挤压杆挤压速度对破坏系数的影响 .11总总 结结 .12参考文献参考文献 .13工工 作作 总总 结结 .140第一章第一章 挤压工艺参数的确定挤压工艺参数的确定1.1 挤压工艺参数的确定1.1.1 摩擦系数的确定 摩擦系数对挤压有着重要的影响，对挤压力的影响最为显著。根据设计要求，故挤压垫与坯料之间的摩擦系数可取

3、0.6，挤压筒与坯料之间的摩擦系数根据设计要求取 0.1。1.1.2 挤压杆速度的确定允许的挤压速度与金属再结晶和塑性区的温度范围有关，当变形和再结晶速度不协调或金属与模壁有较大摩擦时，挤压件将出现横向裂纹。通常有色金属允许的挤压速度见表 1-1。 表 1-1 有色金属材料允许的挤压速度根据设计要求以及结合表 1-1，可取挤压速度为。1-smm60101.1.3 挤压温度的确定确定挤压温度的原则与确定热轧温度的原则相同，也就是说，在所选择的温度范围内，保证金属具有良好的塑性及较低的变形抗力，同时要保证制品的获得均匀良好的组织性能等。根据设计要求及“三图”（合金的状态图、金属与合金的塑性图、第二

4、类再结晶图）原则，可取挤压温度为 610。1.1.4 挤压模锥角的确定模角是模子的最基本的参数之一。它是指母子的轴线与其工作端面间构成的夹角。分为平模和椎模，平模（=90）其特点是在挤压时形成较大的死区，从而能获得优良的制品表面。椎模所产生的死区很小，甚至消失，因而无法阻碍锭坯表面的缺陷和偏析物流出模孔。根据设计要求本设计采 45。1.1.5 工模具预热温度工模具预热的目的：使挤压坯料放入模具时温降不致过大，以免使塑性降低，变形抗力增加；同时避免坯料中心的温差过大，增加变形的不均匀性；减小模具与坯料的接触温差。除了坯料在挤压前加热以外，挤压模，挤压垫及挤压筒在挤压前均要进行预热。根据设计要求工

5、具模预热温度取 400。材料挤压速度/）（1-smm铜5176钼12.725.4黄铜25511第二章第二章 挤压工具参数的确定挤压工具参数的确定2.1 模具尺寸的确定选择模具与坯料部分尺寸，并根据给定的主要尺寸，运用 Auto CAD 绘出挤压过程平面图形；并设计挤压工艺参数。2.1.1 挤压示意图图 2-1 挤压示意图2.1.2 挤压筒尺寸的确定根据设计任务书及计算结果可知，挤压制品的直径为 12mm，坯料的规格为 md，坯料直径。mm300100mm100mDmm300mH（1）挤压筒内径的确定1d 挤压筒内径根据挤压合金的强度、挤压比和挤压机能确定的。筒的最大直径应能保证作用在挤压垫上的

6、单位压力不低于金属的变形抗力。显然，筒径越大，作用在垫上的单位压力就越小。再根据产品品种、规格确定筒的内径尺寸。挤压筒内径可按间隙值计算1d (2-1) DDdm1式中，坯料的外径，mm；mD 是坯料顺利进入又不产生纵向裂纹的间隙值，mm，如表 2-1 所示D2表 2-1 筒、锭间隙选择金属材料挤压机（mm)挤压筒直径（mm)间隙值（mm）备注类型吨位，（KN）Dd铝卧式立式冷挤3101.530.20.348340.10.8卧式1001003003001351015铜立式67512012稀有金属卧式41531.531.566.7285220260220260121.5345511.51.525

7、6包套挤压包套挤压光坯挤压立式6651201.521.511.51包套挤压光坯挤压 因卧式挤压机的优越性较多在生产中广泛应用，故选取卧式挤压机作为挤压机，又坯料直径为近似小于挤压筒内经故可知挤压筒直径在 100300mm 范围内，即可知mm100间隙值。根据（2-1）挤压筒内径为mm5D1dmm10551001DDdm（2）挤压筒外径的确定1D 根据经验，一般挤压筒外径是挤压筒内径的 45 倍，故1D1d mm525420105)54()54(11dD为保证挤压筒衬套的尺寸及挤压筒强度要求可取500mm。1D（3）挤压垫尺寸的确定挤压垫：挤压垫是用来防止高温的锭坯直接与季亚杆接触，消除其端面磨

8、损和变形的工具。垫片的外径应比挤压筒内径小。太大，可能形成局部脱皮挤压，从而影响制D品质量，特别是在挤压管材时不能有效的控制针的位置，以致造成管子偏心。但是也D不能太小，以防与挤压筒内衬套摩擦加速其磨损。值与挤压筒内径有关：卧式挤压机D取 0.51.5mm；立式挤压机取 0.2mm，脱皮挤压取 2.03.0mm，铸锭表面质量不佳的可选更大一些。由表 1-1 本次设计采用卧式挤压机，坯料的直径为 100mm，所以挤压筒的内径应100mm，取 5mm。D 所以挤压垫的直径为mm5 .1045 .103)5 . 15 . 0(1051Ddd故可以取挤压垫的直径。mm104d又挤压垫的厚度可等于其直径

9、的 0.20.7 倍，2l所以3mm8 .728 .20104)7 . 02 . 0()7 . 02 . 0(2dl考虑到在挤压过程中的变形可在范围内取挤压垫的厚度50mm。2l（4）挤压筒长度确定tL挤压筒长度可按如下公式进行计算 321lllLt式中， 挤压杆进入挤压筒的深度，mm；1l 挤压垫的厚度，mm；2l 坯料的长度，mm；3l因为，50mm，为保证开始挤压时准确定位和挤压杆在挤压过程中保mm3003mHl2l持稳定, 可取 40mm，故挤压筒长度1l 40+300+50=390mm321lllLt2.1.3 挤压模尺寸确定（1）模角的确定模角是指模子的轴线与其工作断面间所构成的夹

10、角，根据设计要求取模角 为。o45（2）定径带长度的确定 工作带又称定径带，是稳定制品尺寸和保证制品表面质量的关键部分。倘若工作带过短，则模子易磨损，同时会压伤制品表面导致出现压痕和椭圆等缺陷。但是，如果工作带过长，又极易在其上粘结金属，则制品表面上产生划伤、毛刺、麻面等缺陷，而且挤压力将升高。根据设计要求取定径带长度。mm504l（3）定径带直径的确定模子工作带直径与实际所挤压的制品直径并不相等。在设计时应保证制品在冷状态下不超过所规定的偏差范围，同时又能最大限度地延长模子的使用期限。通常是用一裕量系数来考虑各种因数对制品尺寸的影响。表 1-2 为挤压不同金属与合金时的模孔裕1C量系数值。1

11、C 表 2-2 裕量系数 C1合金值1C含铜量不超过 65%的黄铜0.0140.016紫铜、青铜及含铜量大于 65%的黄铜0.0170.020纯铝、防锈铝及镁合金0.0150.020硬铝和锻铝0.0070.010 对于棒材，按标准规定只有负偏差。在挤压铜合金一类温度较高的材料时，因模孔会逐渐变小，所以工作带直径的设计应使开始一批棒材的直径接近其名义尺寸。随着模孔变小，挤压棒材的实际直径接近最大的负偏差。对于轻合金，因挤压温度低，没有模孔的问题。挤压棒材的模孔直径用下式计算：2d (2-2)mmdCdd124式中，制品棒材的名义直径，mm。md 由于所给挤压坯料为黄铜 DIN_CuZn40Pb2

12、，含铜量为 58%，所以值可取 0.015。故1C有（2-2）得 =12+12 0.015=12.18mmmmdCdd12（4）出口直径的确定3d模子的出口直径一般比工作带直径大 35mm，如果尺寸过小会划伤制品的表面。2d mm)53(23 dd由式得，故可取。27.18mm15.18)53(18. 213dmm173d（5）入口圆角半径（过渡圆角） 的确定r 入口圆角半径（过渡圆角） 的作用是为了防止低塑性合金在挤压时产生表面裂纹和r减轻金属在进入工作带（定径带）时所产生的非接粗变形，同时也是为了减轻在高温下挤压时模子的入口棱角被压颓而很快改变模孔尺寸用的。入口圆角半径 的选取与金属强r度

13、、挤压温度和制品的尺寸有关，对于紫铜和黄铜应取 25mm，根据设计要求取定过渡圆角的半径为 5mm。（6）挤压模的外形尺寸和确定2DH挤压模的外圆直径与厚度主要是根据其强度和标准系列化来考虑。它与挤压的型材类型、难挤压的程度及合金的性质有关。一般所挤压的型材的外接圆最大直径等于maxwD挤压筒内径的 0.80.85 倍。根据经验，对棒材、管材、带板和简单的型材，模子的外1d径。故挤压模外径wDD)45. 125. 1 ( 55.874 .82)85. 08 . 0(105)85. 08 . 0(1 dDw 25.12325.10685)45. 125. 1 (45. 125. 1 (2wDD）

14、故可取值为=120mm。2D2D 因为本设计中挤压模的定径带长度是固定的的，为=30mm，挤压模的长度由定4lH径带长度、出口带长度和模角处水平长度共同确定，因为模角处水平长度为4l5lmm41.4645tan1212.1810560tan120021ttdd出口带长度可取 40mm，则挤压模长度40+46.41+50=136.41mm。5lH因此，挤压工模具尺寸示意图如下：5图 2-2 挤压工模具尺寸示意图第三章第三章 挤压方案的分配挤压方案的分配3.1 挤压方案的分配由于本设计以挤压杆挤压速度为变化量来探究挤压过程中对各个参数的影响，即挤压杆挤压速度取 1060，分成九组进行实验模拟。具体

15、方案见表 3-1 所示。1smm表 3-1 挤压分配方案组号学生号挤压垫摩擦系数挤压筒挤压模摩擦系数挤压杆速度/1smm挤压模锥角/0挤压温度/C0定径带长度4l工模具预热温度/C090800820840860870880890900.60.110162228344050604561050400各组员按分配数据进行模拟运算。6第四章第四章 模拟挤压及提取数据模拟挤压及提取数据4.1 模拟挤压的过程4.1.1 挤压工模具及工件的三维造型根据设计的的几何尺寸，运用 PRO/E 分别绘制坯料、挤压模、挤压垫、挤压筒的几何实体，输出 STL 格式。 4.1.2 挤压模拟1） 前处理 建立新问题：程序D

16、EFORM6.1FileNew Problem Next在 Problem Name 栏中填写“stick extrusion ” Finish进入前前处理界面； 单位制度选择：点击 Simulation Control 按钮Main 按钮在 Units 栏中选中 SI（国际标准单位制度）勾选“Heat transfer。 添加对象：点击+按钮添加对象，依次为“piliao” 、 “jiyadian” 、 “jiyamo”和“object 4” ，在 Object Name 栏中填入 extrusion workpice点击 Change 按钮点击 geometry 点击 import选择 e

17、xtrusion workpice .stl 实体文件打开；重复操作，依次添加 extrusion die，extrusion mandrel，extrusion dummy block，extrusion chamber。 对称面的设定：在对象树上选择 extrusion workpice点击“Geometry”点击Symmetric Surface选中一个对称面点击“+Add”再选中另一个对称面点击“+Add” 。同样对“jiyadian” 、 “jiyamo”和“object 4”进行对称面设定。 热交换面设定：在对象树上选择 extrusion workpice点击“Boundary

18、Conditions”选择 3 个热交换面点击“+Add” 。 定义对象的材料模型：在对象树上选择各工件及坯料设置模拟温度，其中坯料610，其他工具 400，将坯料和挤压垫设置为主模具。模拟控制设置：在模拟控制中设置模拟步数 100，每隔 5 步就保存模拟信息，以挤压垫为主动工具步长设置为 1 完成模拟设置；实体网格化：在对象树上选择坯料，在网格划分详细设置中选择绝对值下比例 1.5，最小网格边长 2 生成工件网格；设置对象材料属性：在对象树上选择各工件并选择相应的材料完成材料属性的添加；设置主动工具运行速度：在对象树上选择挤压垫填入分配所属的速度值；工件体积补偿：在对象树上选择 extrus

19、ion workpice点击 Property在 Target Volume卡上选中 Active F+m 选项点击 Calculate Volume 按钮点击 Yes 按钮。边界条件定义：在工具栏上点击 Inter-Object 按钮在对话框上选择 extrusion workpiceextrusion dummy block点击 Edit 按钮点击 Deformation 卡 Friction 栏上选中 Shear 和 Constant 选项，填入摩擦系数 0.6（0.1） 点击 Thermal选中 Constant 选项，填入传热系数或选择传热类型 Forming 点击 Close 按钮

20、依次对其他两项设置点击 Apply to other Relations，点击 Generate all 按钮点击 OK 按钮完成边界条件设置；72） 生成库文件在工具栏上点击 Database generation 按钮 在 Type 栏选中 New 选项选择路径（英文）填入数据库文件名（英文） ，如 stick extrusion 点击 Check 按钮没有错误信息则点击 Generate 按钮完成模拟数据库的生成。3） 退出前处理程序在工具栏上点击 Quit 按钮，退出前处理程序界面。4 ) 模拟运算在主控程序界面上，单击项目栏中的 stick extrusion.DB 文件单击 Run

21、 按钮，进入运算对话框单击 Start 按钮开始运算单击 Stop 按钮停止运算单击Summary，Preview，Message，Log 按钮可以观察模拟运算情况。4.2 后处理模拟运算结束后，在主控界面上单击 stick extrusion.DB 文件在 Post Processor 栏中单击 DEFORM-3D Post 按钮，进入后处理界面。观察模拟的结果，提取必要的数据及相关云图、曲线图等。4.2.1 挤压杆挤压速度对挤压力的影响挤压过程中以 22mm/s 的为例，如下图 4-1 所示图 4-1 挤压过程中挤压力的变化由图可以看出其大致走向趋势，开始时坯料在挤压垫的作用下挤进模具的锥

22、形区域，此时挤压力随着挤进的程度而增大，当进行到 2.0s 时坯料完全进入锥形区，挤压力开始下降；大约从 2.1s 开始坯料进入定径带，由于挤压比很大，使的变形区内摩擦力增大，挤压力快速升高，当坯料完全填充模具后，挤压力开始下降，在 2.15s 后进入了平稳挤压8阶段，挤压力变化波动不大。4.2.2 挤压杆挤压速度对破坏系数的影响挤压过程中，挤压速度以 22mm/s 的为例，如下图 4-2 所示 图 4-2 挤压速度对破损系数的影响 可以看出，在出定径带处破坏系数最大，这是因为在出定径带处有较大的拉应力，有可能产生毛刺、裂纹等，制品的损伤主要在其表面处。9第五章第五章 实验数据分析实验数据分析

23、5.1 挤压杆挤压速度对挤压力的影响 取动态平衡阶段的数据，利用 Excel 表格求出不同挤压筒挤压模摩擦系数下的平均值，以此作为平衡挤压力。表 5-1 不同挤压速度下的平衡时平均挤压力速度/mm/s1016222834405060挤压平衡时挤压力/KN496.256457.138496.232502.617615.007466.559502.966542.553根据表 5-1 做出曲线图并分析线性回归，如图 5-1。 图 5-1 不同挤压速度下的平均挤压力 从曲线中可以看出，随着挤压速度的增加，坯料的温度不能及时散出，则坯料的温度越来越高；温度越高，坯料与工模具的粘结愈严重，怎摩擦力越大，所

24、需的挤压力也越来越大；从图 5-1 中可以看出，挤压力整体呈上升趋势，但是有波动，特别是方案五，这说明了挤压力不仅仅与挤压速度呈正比；根据资料得知，金属变形抗力、挤压温度、挤压方法、挤压比、锭坯长度、挤压速度、挤压模角、工具表面状态等，然后金属温度趋于平稳，挤压力再次回到几近平稳的状态，稍有波动。105.2 挤压杆挤压速度对破坏系数的影响 由 4.2.2 知，将模拟的不同挤压速度下最大破损系数的数据制成如表格 5-2。表 5-2 不同速度下最大破损系数速度/mm1016222834405060破损系数3.005771.966732.171232.538542.606032.423082.210

25、014.80739将表 5-2 制成曲线图如图 5-2。图 5-2 不同挤压速度下最大破损系数 从上图中可以看出挤压杆的速度越大，挤压制品的破坏情况越严重；如果挤压速度过大的话，有可能导致挤压制品表面出现微裂纹，甚至会出现断裂；所以挤压速度越大对制品的表面质量影响很大，制品的质量越差。11总总 结结 本设计是通过改变挤压杆速度探究对棒材挤压的影响，例如挤压力、挤压温度、最大应变、损伤和等效应变。本设计通过 DEFORM 进行四分之一棒材的挤压模拟，我们更加熟悉了挤压设计的过程；首先，挤压工艺参数与挤压方案的分配的确定；其次，挤压工具参数确定；再次，模拟挤压的过程；最后，挤压结果分析。一 对于本

26、次 DEFORM 数值模拟，总结如下几点：（1）挤压杆速度越大，所需的挤压力越大；（2）挤压杆速度越大对制品表面质量的影响越大，破坏越严重，表面质量越差。二 对本小组成员数据结果评价 由于挤压模拟存在的诸多不确定因素，所以即使是控制变量也会存在差异较大的数据，其存在是合理性的，对此类数据我们采取参考舍去的处理方式。三 挤压速度越大，对挤压制品的质量影响越大，故挤压速度应取值合理，不能过大也不能过小。通过本设计来探究挤压杆速度对挤压数值模拟出的而结果可能与理论有点出入，因为对挤压实验的影响因素很多，坯料的材质、摩擦力等诸多因素，再者由于不同组挤压模拟本身存在着差异以及动态载荷没有出现平衡点也影响

27、本次设计的结果。通过这次模拟训练，我们学会了许多知识。熟悉 PROE 三维绘图软件的使用，学会了 DEFORM-3D的基本操作以及相关参数的合理设置。在这次设计过程中，我们熟悉了以前学的一些专业基础知识，设计的过程让我们将所学知识融会贯通，也为我们以后做产品设计提供的宝贵的经验。在整个设计完成后，我才感觉到做课程设计需要很多团队合作，分工的明确，持之以恒的态度。我要将这些经验深入到以后的工作中，这样才能在以后的工作中完成每项任务。12参考文献参考文献1马怀宪.金属塑性加工学：挤压、拉拔与管材冷轧M.北京：冶金工业出版社，1991.52胡建军，李小平.DEFORM-3D 塑性成形 CAE 应用教

28、程M.北京大学出版社，2011.14 余桂英,郭纪林.AutoCAD 2006 中文版实用教程M.大连:大连理工大学出版社,2006.113工工 作作 总总 结结 个人小结个人小结经过一个多星期的努力，本次关于计算机模拟棒材挤压课程设计到这里基本上结束了。在本次课程设计当中，我组分析研究的是不同挤压速度对载荷、破坏系数的影响。本次设计中，挤压垫摩擦系数为 0.6；挤压筒、挤压模摩擦系数为 0.1；挤压杆的速度为 10-60mm/s ,我分配到的是 10 mm/s；挤压模锥角为 45；挤压温度为 610；定径带长度为 50mm；工模具预热温度为 400。由于本组模拟的变量是挤压速度，由以上数据绘

29、制出 CAD 图形，启动 Deform 软件并把坯料、挤压垫、挤压模和挤压筒逐个导入。在模拟的过程中要对每个部分进行相关参数的设定，主要有国际单位选择 SI，模拟步数为100，每 5 步进行一次保存，每步压下 1mm，整个过程有热传递过程。挤压坯料材料为黄铜 DIN CuZn40Pb2，设置挤压温度为 610，然后对挤压坯料进行网格划分和体积补偿，之后设置对称面和热交换面并保存。然后对挤压垫、挤压模和挤压筒材料选择均为 DIN-D5-1U COLD，预热温度为 400，挤压垫的压下速度为 10mm/s，方向为-z 轴，并保存。最后进行摩擦系数和热传递系数的设定，挤压垫与坯料之间的摩擦系数为 0

30、.6，坯料与挤压筒和挤压模之间均为 0.1。最后进入调试阶段，调试完成后，退出后运行。在后面的 Deform 软件运行过程中，曾经有几次都出现运行错误，后问同学得以解决。然后在前处理中，工模具由于都是刚性所以就没有选择材料，对于坯料选择的是设计任务书上所要求的材料黄铜 CuZn40Pb2。因为本次设计采取的是四分之一模拟，所以在前处理中要对坯料进行两个对称面设置和三个热交换面设置。我们组在模拟挤压速度对整个过程中各变量因素（载荷，破坏系数）的影响，设计中每个组员均进行了一个以挤压速度（1060mm/s)为变量的 Deform 模拟，通过各成员的共同努力，提取数据。然后整理分析得出一组比较合适的

31、数据，之后，又通过 Excel 对这些数据进行整合分析，做出分布曲线，然后根据曲线走势做出回归曲线，再根据曲线走势分析挤压速度对载荷和破坏系数的影响。通过本次课程设计，自己掌握了计算机辅助棒材挤压模设计的一般过程和方法，加深了自己对专业知识的理解和掌握。同时在这个过程中我发现自己存在设计过程不够严谨，数据不够精确等不足之处。也通过这次数据分析任务使我清楚的认识到自己还有许多不懂的地方，在别人看来很简单的任务，我还要上网查资料，看课本看，通过组内成员的帮忙，终于勉强的完成了任务，并和大家合作，完成了手稿。总的来说，这次课程设计让我对这门课程又有了更深层次的了解，对我的专业知识有很大帮助。14个人

32、小结个人小结 本设计为计算机辅助棒材挤压模设计。本组为第九小组，主要研究挤压速度对最大应力及破坏系数的影响。通过组内任务分配，我将要用计算机模拟挤压杆速度为 16mm/s时，应力及破坏系数的情况。首选进行坯料的选择及挤压工艺参数的设定，然后设计主要的挤压工具，包括挤压模、挤压筒和挤压垫并用 CAD 绘制三维图，最后进行计算机DEFORM 模拟及后处理。本组设计工艺参数为挤压垫摩擦系数 0.1，挤压筒挤压模摩擦系数 0.6，挤压模锥角为 45，定经带长度为 50mm,挤压温度 610，工具模预热温度 400。运用 DEFORM 软件并把集合体坯料、挤压垫、挤压模和挤压筒逐个导入。在模拟的过程中要

33、对每个集合体进行材料和相关参数的设定，主要有国际单位选择 SI，模拟步数为100，每 5 步进行一次保存，每步压下 1mm，整个过程有热传递过程。挤压坯料材料为DIN CuZn40Pb2，设置挤压温度为 610，然后对挤压坯料进行网格划分和体积补偿，之后设置对称面和热交换面并保存。挤压垫、挤压模和挤压筒材料预热温度为 400，挤压垫的压下速度为 16mm/s，方向为-z 轴，并保存。最后进行摩擦系数和热传递系数的设定，挤压垫与坯料之间的摩擦系数为 0.1，坯料与挤压筒和挤压模之间摩擦系数均为 0.6，热传递系数 5。最后进入调试阶段，调试完成后，退出后运行。经过过一段时间运行和计算得出了挤压垫

34、压力变化曲线和坯料破坏系数曲线，从 DEFORM 导出后进行数据整合、分析。在后处理中可以对所需要的部位进行充分的分析，可主动生成破坏系数、应力、应变等曲线，为我们研究材料成型过程中的金属的性能的变化提供重要的参考数据，让我们对于材料成型过程中有了更加的深刻的了解。当然,在挤压模拟过程中也遇到了很多问题,由于是四分之一模拟,挤压过程中必须要设对称面,如果忘记设置会造成挤压出来的棒材弯曲。进而影响实验结果。 通过本次的课程设计我更加体会了团队合作的重要性，由于工作量比较大，我们就必须有很好的合作意识，这样才能保证高效和正确率。这次课程设计也让我对 DEFORM 软件的操作有了更深的了解。让我学到

35、很多以前不会的知识及技能，尤其是在对 Excel 的操作中为我今后的毕业设计积累了更多的经验。可谓收获颇丰。 15个人小结个人小结 本次计算机辅助棒材挤压课程设计已经结束，我在此次模拟中担任数据分析的任务，以及对挤压速度为 22mm/s 时对挤压力及破坏系数的分析处理，我们组模拟的是挤压速度对整个过程中各变量因素（挤压力，破坏系数等）的影响，设计中每个组员均进行了一个以挤压速度（1060mm/s)为变量的 Deform 模拟，通过各成员的共同努力，提取数据。然后整理分析得出一组比较合适的数据，之后，我通过 Excel 对这些数据进行整合分析，做出分布曲线，然后根据曲线走势做出回归曲线，再根据曲

36、线走势分析挤压速度对平均挤压力和最大破坏系数的影响。通过课程设计的提要确定坯料为100 300mm，挤压制品12mm，以及本人所分配到的挤压速度 22mm/s；然后通过计算得到挤压模、挤压垫及挤压筒尺寸参数为=40mm，=50mm，=300mm，=50mm，=40mm， =105mm，=12.18mm，=17mm，1l2l3l4l5l1d2d3d=500mm，=120mm；其它工艺参数为挤压垫摩擦系数 0.6，挤压筒挤压模摩擦系数1D2D0.1，挤压温度 610，工具模预热温度 400。 通过这次数据分析任务使我清楚的认识到自己还有许多不懂的地方，在别人看来很简单的任务，我还要上网查资料，把课

37、本看了一遍又一遍，通过组内成员的帮忙，终于勉强的完成了任务。 这次课程设计让我学到很多以前不会的知识及技能，尤其是在对 Excel 的操作中受益匪浅，另一方面，团结合作也是极其重要的。所以说这次课程设计可以说是对我们每个人的一个全面的检测。16个人小结个人小结本设计为计算机辅助棒材挤压模设计，主要研究挤压速度对挤压力及破损系数的影响。通过组内任务分配，当挤压模锥角为 20时，获得相应的挤压力及破损系数的数据。根据设计要求最终确定坯料100 300mm，成品12mm。主要的挤压工具，包括挤压模、挤压筒和挤压垫并用 PROE 绘制三维图，最后进行计算机 DEFORM 模拟及后处理。本课程设计以棒材

38、（黄铜 DIN_CuZn40Pb2）挤压成型为例，运用 Deform-3D 模拟软件设置各项数据进行前处理生成数据库，之后进行后处理模拟出黄铜棒材挤压过程，将其产生的各项数据进行分析。 个人工模具计算参数： =20mm，=30mm，=300mm，40mm，=50mm， 1l2l3l4l5l=105mm，=12.18mm，=17mm，=500mm，=125mm；工艺参数为挤压垫摩擦系数1d2d3d1D2D0.5，挤压筒挤压模摩擦系数 0.2，挤压温度 570，工具模预热温度 300。通过运用 DEFORM 软件并把集合体坯料、挤压垫、挤压模和挤压筒逐个导入。在模拟的过程中要对每个集合体进行材料和

39、相关参数的设定，主要有国际单位选择 SI，模拟步数为 100，每 2 步进行一次保存，每步压下 1mm，整个过程有热传递过程。挤压坯料材料为 DIN CuZn40Pb2，设置挤压坯料温度为 590，然后对挤压坯料进行网格划分和体积补偿，之后设置对称面和热交换面并保存。然后对挤压垫、挤压模和挤压筒材料选择均为DIN-D5-1U COLD，预热温度为 300，挤压垫的压下速度为 50mm/s，方向为-z 轴，并保存。最后进行摩擦系数和热传递系数的设定，挤压垫与坯料之间的摩擦系数为 0.5，坯料与挤压筒和挤压模之间均为 0.2，热传递系数 5。最后进入调试阶段，调试完成后，退出后运行。经过过一段时间

40、运行和计算得出了挤压垫压力变化曲线和坯料破坏系数曲线，从 DEFORM 导出后交予我们组组成进行数据整合、分析。在这次实验中我们学会了如何运用 DEFORM-3D 对实际生产过程进行模拟、解决实际问题。在这两周的 DEFORM 课程模拟中，我遇到了较多的困难，在此我非常感谢指导老师张金标为我讲解整过过程中我不清楚的地方，还有一些同学在我考虑问题不周时提点我，使我的模拟训练能够顺利完成。这次模拟对我们机械系的学生来说是一次比较有意义的经历，它让我们学习到了一些基本软件的使用和说明书的编制，理论和实践相结合使我们对课本上的知识加深了理解，为我们今后更好的学习工作奠定了基础。17个人小结个人小结本设

41、计为计算机辅助棒材挤压模设计，主要研究挤压速度对最大应力及破坏系数的影响。通过组内任务分配，当计算机模拟速度为 34mm/s 时，获得应力及破坏系数的情况。首选进行坯料的选择及挤压工艺参数的设定，本组设计最终确定坯料100 300mm，成品20mm.然后设计主要的挤压工具，包括挤压模、挤压筒和挤压垫并用 CAD 绘制三维图，最后进行计算机 DEFORM 模拟及后处理。本课程设计以棒材（黄铜 DIN_CuZn40Pb2）挤压成型为例，研究挤压预热温度对挤压变形参数、模具结构形状与尺寸对金属流动、变形力等参数的影响。用 CAD 制图方便简洁，易修改，速度快，实验图使用 CAD 画出来，然后导入 D

42、eform,运用 Deform-3D 模拟软件设置各项数据进行前处理生成数据库，之后进行后处理模拟出黄铜棒材挤压过程，将其产生的各项数据进行分析，编辑 Word 文档。其中挤压模、挤压垫及挤压筒参数为 =40，=50，=300，50，=30， 1l2l3l4l5l=105，=12.18，=17，=500，=120；工艺参数为挤压垫摩擦系数 0.6，挤压1d2d3d1D2D筒挤压模摩擦系数 0.1，挤压温度 610，工具模预热温度 400。运用 DEFORM 软件并把集合体坯料、挤压垫、挤压模和挤压筒逐个导入。在模拟的过程中要对每个集合体进行材料和相关参数的设定，主要有国际单位选择 SI，模拟步

43、数为100，每 5 步进行一次保存，每步压下 1mm，整个过程有热传递过程。挤压坯料材料为DIN CuZn40Pb2，设置挤压温度为 610，然后对挤压坯料进行网格划分和体积补偿，之后设置对称面和热交换面并保存。然后对挤压垫、挤压模和挤压筒材料选择均为 DIN CuZn40Pb2，预热温度为 400，挤压垫的压下速度为 34mm/s，方向为-z 轴，并保存。最后进行摩擦系数和热传递系数的设定，挤压垫与坯料之间的摩擦系数为 0.1，坯料与挤压筒和挤压模之间均为 0.1，热传递系数 5。最后进入调试阶段，调试完成后，退出后运行。经过过一段时间运行和计算得出了挤压垫压力变化曲线和坯料破坏系数曲线，从

44、 DEFORM导出后交予我们组组成进行数据整合、分析。最终得出在温度为速度为 34mm/s 时，最大挤压力为 N,最大破坏系数为 5.456031，即得到(34，751663.25） ，(34，5.456031)两组数据。 通过这次计算机辅助棒材挤压模设计的学习，让我对 DEFORM 软件有了一个更深刻的了解和更熟练的操作。在模拟过程中我遇到了一些问题与不足，如开始模拟挤压结束后发现挤压温度偏高，组内讨论可能是没有设置热交换面而导致的，之后设置了热交换面重新模拟，温度偏高的问题就解决了，同时认识到对专业知识理解不透彻，软件利用不熟练等不足。此外，在这两周的课程设计过程中，让我对挤压与拉拔这门课

45、也有了一个大致的认识，自己肯定会努力学习。18个人小结个人小结1 设计内容本设计为计算机辅助棒材挤压模设计，主要研究挤压速度对挤压力及破损系数的影响。通过组内任务分配，当挤压模锥角为 45时，获得相应的挤压力及破损系数的数据。根据设计要求最终确定坯料100 300mm，成品12mm。主要的挤压工具，包括挤压模、挤压筒和挤压垫并用 PROE 绘制三维图，最后进行计算机 DEFORM 模拟及后处理。本课程设计以棒材（黄铜 DIN_CuZn40Pb2）挤压成型为例，运用 Deform-3D 模拟软件设置各项数据进行前处理生成数据库，之后进行后处理模拟出黄铜棒材挤压过程，将其产生的各项数据进行分析。

46、2 个人工模具计算参数=30mm，=40mm，=300mm，40mm，=30mm， 1l2l3l4l5l=105mm，=12.18mm，=16mm，=500mm，=120mm；工艺参数为挤压垫摩1d2d3d1D2D擦系数 0.6，挤压筒挤压模摩擦系数 0.1，挤压温度 610，工具模预热温度 400。3 方案简介运用 DEFORM 软件并把集合体坯料、挤压垫、挤压模和挤压筒逐个导入。在模拟的过程中要对每个集合体进行材料和相关参数的设定，主要有国际单位选择 SI，模拟步数为 100，每 2 步进行一次保存，每步压下 1mm，整个过程有热传递过程。挤压坯料材料为 DIN CuZn40Pb2，设置挤

47、压坯料温度为 610，然后对挤压坯料进行网格划分和体积补偿，之后设置对称面和热交换面并保存。然后对挤压垫、挤压模和挤压筒材料选择均为 DIN-D5-1U COLD，预热温度为 400，挤压垫的压下速度为 40mm/s，方向为-z 轴，并保存。最后进行摩擦系数和热传递系数的设定，挤压垫与坯料之间的摩擦系数为 0.6，坯料与挤压筒和挤压模之间均为 0.1，热传递系数 1。最后进入调试阶段，调试完成后，退出后运行。经过过一段时间运行和计算得出了挤压垫压力变化曲线和坯料破坏系数曲线，从 DEFORM 导出后交予我们组组成进行数据整合、分析。4 设计感受本次课程设计让我们又熟悉了一下 DEFORM 软件

48、的使用，了解其软件更多是功能，最主要的是通过数据分析，了解了挤压过程中，模具锥角对挤压力和其他数据的影响。在数据模拟中也遇到了问题，如软件运行速度非常快，打开后处理才发现原来是挤压垫的运动方向设置错误，后来改正才获得正确的结果，这也使我充分了解做事严谨的重要性，对我以后的工作也算是一个启示。而且在本次课程设计过程中老师和同学都给予了很大的帮助，对此表示十分感谢。通过 CAD画实体图以及DEFORM 对棒材挤压过程进行了模拟，实验通过对 DEFORMD 的常规操作，通过对坯料进行挤压变形， 验证书本中学习的挤压变形理另外我了解到了采用DEFORM 能够准确地计算出黄铜挤压过程中的挤压力、温度、挤压速度、应力和应变，输出便于观察的各种等值线图，形象地展示黄铜棒材热挤压变形的过程，验证了挤压变形的特点19个人小结个人小结 本次材料成型计算机模拟课程设计已经结束，我们组模拟的是挤压速度对整个过程中各变量因素（