擠壓模擬課程設(shè)計(jì)

1、 課 題 : 材料成型計(jì)算機(jī)模擬 系 別 : 機(jī) 械 工 程 學(xué) 院 專業(yè)班級(jí) : 11級(jí)材控1班 2014年6月第一章 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容及任務(wù)分配- 1 -1.1 概述- 1 -1.2 設(shè)計(jì)目的- 1 -1.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容- 1 -1.4 設(shè)計(jì)要求- 1 -1.5 擠壓方案任務(wù)分配- 2 -第二章 工藝參數(shù)- 3 -2.1 工藝參數(shù)的設(shè)計(jì)- 3 -2.1.1 摩擦系數(shù)的確定- 3 -2.1.2 擠壓速度的確定- 3 -2.1.3 工模具預(yù)熱溫度的確定- 3 -第三章 模具尺寸的確定- 4 -3.1 擠壓工模具示意圖- 4 -3.2 模具尺寸的確定- 4 -擠壓模結(jié)構(gòu)尺寸的確定- 4 -3.2.2

2、擠壓筒結(jié)構(gòu)尺寸的確定- 6 -3.2.3 擠壓墊的結(jié)構(gòu)及尺寸確定- 7 -第四章 實(shí)驗(yàn)?zāi)M及數(shù)據(jù)提取分析- 8 -4.1擠壓工模具及工件的三維造型- 8 -4.2 擠壓模擬- 8 -4.3 后處理- 9 -4.4分析數(shù)據(jù)- 9 -4.5 坯料溫度對(duì)擠壓力的影響- 10 -4.6 坯料預(yù)熱溫度對(duì)破壞系數(shù)的影響- 11 -個(gè)人小結(jié)- 12 -參考文獻(xiàn)- 21-附表 塑性成型計(jì)算機(jī)模擬課程設(shè)計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表 第一章 課程設(shè)計(jì)內(nèi)容及任務(wù)分配1.1 概述擠壓是對(duì)放在容器（擠壓筒）內(nèi)的金屬坯料施加外力，使之從特定的模孔中流出，獲得所需要斷面形狀和尺寸的一種塑性加工方法，有正擠壓、反擠壓、組合擠壓、連續(xù)擠壓、靜

3、液擠壓等多種形式。擠壓成形能充分發(fā)揮金屬塑性，獲得大變形量，實(shí)現(xiàn)由坯料到成品的一次成型。擠壓變形能顯著改善金屬材料的組織，提高制品的力學(xué)性能、尺寸精度和表面質(zhì)量。因此，擠壓是金屬材料加工的一種應(yīng)用廣泛的成形方法，適用于薄壁、細(xì)長(zhǎng)的管、線、型材的生產(chǎn)，特別是斷面復(fù)雜的異型材的加工生產(chǎn)。但是，擠壓變形也存在制品組織與性能不均、工模具磨損快和設(shè)備負(fù)荷高等缺點(diǎn)。擠壓制品的組織性能、表面質(zhì)量、尺寸及形狀精度、工模具損耗以及能量消耗都與坯料、擠壓工藝、工模具結(jié)構(gòu)尺寸和形狀等因素相關(guān)。因此，擠壓工藝與工模具的設(shè)計(jì)合理與否是擠壓成形的關(guān)鍵。本設(shè)計(jì)以f140mm棒材（黃銅DIN_CuZn40Pb2）擠壓成形為例

4、，研究擠壓變形工藝參數(shù)、模具結(jié)構(gòu)形狀與尺寸對(duì)金屬流動(dòng)、變形力等參數(shù)的影響，通過(guò)DEFORM軟件模擬分析參數(shù)的合理性。1.2 設(shè)計(jì)目的掌握擠壓變形工具設(shè)計(jì)方法，鞏固擠壓變形理論與知識(shí)，進(jìn)一步熟悉數(shù)值模擬軟件的使用方法，培養(yǎng)CAE在金屬塑性成形中的應(yīng)用技能。設(shè)計(jì)棒材擠壓工藝參數(shù)和模具結(jié)構(gòu)參數(shù)，運(yùn)用DEFORM軟件模擬分析設(shè)計(jì)參數(shù)的合理性。1.3 設(shè)計(jì)內(nèi)容（1）運(yùn)用金屬塑性變形理論、金屬擠壓成形理論與工藝的知識(shí)，選擇坯料，設(shè)計(jì)擠壓工藝參數(shù)。（2）根據(jù)擠壓變形工具設(shè)計(jì)理論與方法設(shè)計(jì)主要工具，包括擠壓模、擠壓筒和擠壓墊。（3）選擇設(shè)計(jì)參數(shù)，制定設(shè)計(jì)方案。（4）制定設(shè)計(jì)過(guò)程與步驟。（5）擠壓成形的CAE分

5、析。1.4 設(shè)計(jì)要求（1）以擠壓工藝參數(shù)如擠壓初始溫度、擠壓速度和摩擦系數(shù)等，變形工具結(jié)構(gòu)參數(shù)如模具錐角、定徑帶長(zhǎng)度待等為設(shè)計(jì)參數(shù)。（2）本設(shè)計(jì)分組進(jìn)行，9名左右學(xué)生為1組，分組方案見(jiàn)表1。每組學(xué)生選擇1至2個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)，共同設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)方案9個(gè)。每名學(xué)生獨(dú)立完成本組內(nèi)的1個(gè)設(shè)計(jì)方案的設(shè)計(jì)過(guò)程。（3）組內(nèi)學(xué)生共享本組的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，共同討論、分析設(shè)計(jì)結(jié)果，得出設(shè)計(jì)結(jié)論，共同撰寫1份設(shè)計(jì)報(bào)告正文。（4）每位學(xué)生獨(dú)立撰寫設(shè)計(jì)小結(jié)，組長(zhǎng)著重闡述本組設(shè)計(jì)工作簡(jiǎn)況，小組成員著重簡(jiǎn)述自己工作簡(jiǎn)況，與報(bào)告正文一起裝訂、提交。1.5 擠壓方案任務(wù)分配我們?cè)O(shè)計(jì)小組的任務(wù)是以工模具預(yù)熱溫度為變化量來(lái)探究擠壓過(guò)程中對(duì)各

6、個(gè)參數(shù)的影響，部分實(shí)驗(yàn)參數(shù)及成員任務(wù)分配如表1-1所示。表1-1 擠壓方案任務(wù)分配表實(shí)驗(yàn)小組學(xué)生學(xué)號(hào)姓名擠壓墊摩擦系數(shù)擠壓筒擠壓模摩擦系數(shù)擠壓桿速度/擠壓模錐角/°擠壓溫度/ºC定徑帶長(zhǎng)度/mm工模具預(yù)熱溫度/ºC第五組組員0.30.3404540050550組員560組員580組員590組員530組員610組員630組員640組長(zhǎng)650第二章 工藝參數(shù)2.1 工藝參數(shù)的設(shè)計(jì)確定擠壓工藝參數(shù)時(shí)，可以綜合考察金屬與合金加工時(shí)的可擠壓性和對(duì)制品質(zhì)量的要求（尺寸與形狀的允許偏差，表面質(zhì)量，組織和性能等），以滿足提高成品率與生產(chǎn)率的需要。熱擠壓過(guò)程的基本參數(shù)是擠壓溫度和擠

7、壓速度（或金屬出口速度），兩者構(gòu)成了對(duì)擠壓過(guò)程控制十分重要的溫度-速度條件。在選擇擠壓工藝參數(shù)時(shí)，一般是在理論分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行各種工藝試驗(yàn)，考察產(chǎn)品質(zhì)量，并參考實(shí)際生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)值。2.1.1 摩擦系數(shù)的確定在橫斷面上，由于外層金屬在擠壓筒內(nèi)受摩擦阻力作用而產(chǎn)生剪變形，使外層金屬的晶粒遭到較大破碎，且在擠壓制品斷面會(huì)出現(xiàn)組織的不均勻性。在制品的長(zhǎng)度上，也是由于外摩擦的作用，出現(xiàn)組織的不均勻性。因此，設(shè)計(jì)合理的摩擦系數(shù)，對(duì)于成功實(shí)現(xiàn)擠壓模擬十分重要。在滿足一定條件下，本設(shè)計(jì)取擠壓墊摩擦系數(shù)為0.3，擠壓筒與擠壓模摩擦系數(shù)均取0.3。2.1.2 擠壓速度的確定擠壓時(shí)的速度一般可分為三種：擠壓速度擠壓機(jī)

8、主柱塞、擠壓桿與擠壓墊的移動(dòng)速度；金屬流出速度金屬流出?？讜r(shí)的速度；金屬變形速度（也稱變形速率）單位時(shí)間內(nèi)變形量變化的大小。通常擠壓速度越大，不均勻性流動(dòng)加劇，副應(yīng)力增大，在擠壓制品上會(huì)引起周期性周向裂紋或破裂。擠壓速度的影響通過(guò)以下三個(gè)方面起作用：第一，擠壓速度高，流動(dòng)更不均勻，副應(yīng)力增大；第二，擠壓速度提高來(lái)不及軟化，加快了加工硬化，使金屬塑性降低；第三，擠壓速度的提高，增加了變形熱效應(yīng)，是鑄錠溫度上升，可能進(jìn)入高溫脆性區(qū)，降低金屬加工塑性。綜上，擠壓速度的確定需在一個(gè)允許的范圍內(nèi)，因此在黃銅的允許擠壓速度范圍內(nèi)去擠壓速度值為40。2.1.3 工模具預(yù)熱溫度的確定擠壓時(shí)，工模具需要進(jìn)行預(yù)熱

9、，如果不預(yù)熱的話，坯料與擠壓模具間溫差較大，會(huì)產(chǎn)生較大的熱轉(zhuǎn)遞，從而使坯料的溫度分布不均勻，影響成品件的性能。故設(shè)計(jì)工模具預(yù)熱溫度為400。第三章 模具尺寸的確定圖2-1 擠壓工模具示意圖3.1 擠壓工模具示意圖3.2 模具尺寸的確定根據(jù)擠壓機(jī)的結(jié)構(gòu)、用途以及所生產(chǎn)的制品類別的不同，擠壓工具的組成和結(jié)構(gòu)形式也不一樣。擠壓工具一般包括：模子、穿孔針或芯棒、擠壓墊、擠壓桿和擠壓筒。此外，還包括其他一些配件如：模墊、支撐環(huán)、壓力環(huán)、沖頭、針座和導(dǎo)路等。本設(shè)計(jì)主要針對(duì)基亞通、擠壓模、擠壓墊進(jìn)行結(jié)構(gòu)及尺寸的設(shè)計(jì)。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書，擠壓制品的直徑為，坯料的規(guī)格為，故可做以下設(shè)計(jì)。3.2.1擠壓模結(jié)構(gòu)尺寸的確

10、定模子是擠壓生產(chǎn)中最重要的工具。它的結(jié)構(gòu)形式、各部分的尺寸，以及所用的材料和加工處理方法，對(duì)擠壓力、金屬流動(dòng)均勻性、制品尺寸的精度、表面質(zhì)量及其使用壽命都有極大的影響。模子可以按照不同的特征進(jìn)行分類，根據(jù)?？椎钠拭嫘螤羁煞譃槠侥！⒘骶€模、雙錐模、錐模、平錐模、碗形模和平流線模七種。模子的主要參數(shù)如下：（1）模角模角是模子的最基本的參數(shù)之一。它是指模子的軸線與其工作端面間所構(gòu)成的夾角。根據(jù)已知條件擠壓模錐角=45°。工作帶又稱為定徑帶，是用以穩(wěn)定制品尺寸和保證制品表面質(zhì)量的關(guān)鍵部分。倘若定徑帶過(guò)短，則模子易磨損，同時(shí)會(huì)壓傷制品表面導(dǎo)致出現(xiàn)壓痕和橢圓等缺陷。但是，如果工作帶過(guò)長(zhǎng)，又極易在

11、其上粘結(jié)金屬，使制品表面上產(chǎn)生劃傷、毛刺、麻面等缺陷。根據(jù)已知條件工作帶長(zhǎng)度l4=50mm。（3）工作帶直徑d2模子工作帶直徑與實(shí)際所擠出的制品直徑并不相等。設(shè)計(jì)時(shí)通常是用裕量系數(shù)C來(lái)考慮各種因素對(duì)制品尺寸的影響。C查表2-1可得。擠壓棒材的工作帶直徑用下式計(jì)算： （2-1）式中，棒材的名義直徑（mm）。表2-1 裕量系數(shù)C合 金C值含量不超過(guò)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查表2-1可知，本設(shè)計(jì)C值在0.0140.016之間，取C=0.015。代入數(shù)據(jù)，則有 =（1+0

12、.016）×16mm=16.26mm，取整，則=17mm。 （4）出口直徑模子的出口直徑一般應(yīng)比工作帶直徑大35mm，因過(guò)小會(huì)劃傷制品的表面。又因?yàn)?17mm，則=17+（35）mm=2022mm，本設(shè)計(jì)取=21mm。 （5）入口圓角半徑r入口圓角半徑r的作用是為了防止低塑性合金在擠壓時(shí)產(chǎn)生表面裂紋和減輕金屬在進(jìn)入工作帶時(shí)所產(chǎn)生的非接觸變形，同時(shí)也是為了減輕在高溫下擠壓時(shí)模子的入口棱角被壓頹而很快改變?？壮叽缬玫摹Ｈ肟趫A角半徑r值得選取與金屬的強(qiáng)度、擠壓溫度和制品的尺寸有關(guān)：對(duì)紫銅和黃銅取25mm。且根據(jù)已知條件，?？走^(guò)渡圓角半徑為5mm。 （6）模子的外心尺寸和模子的外圓直徑和厚度

13、主要是根據(jù)其強(qiáng)度和標(biāo)準(zhǔn)系列化來(lái)考慮的。它與所擠壓的型材類型、難擠壓的程度及合金的性質(zhì)有關(guān)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)棒材、管材、帶材和簡(jiǎn)單的型材，模子外徑可按照式（2-2）進(jìn)行計(jì)算 D2=（1.251.45） （2-2）式中，擠壓棒材的外接圓直徑（mm）。根據(jù)已知條件，=140mm，取系數(shù)值1.45，則D2=1.45×140mm=203mm。 因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)中擠壓模的定徑帶長(zhǎng)度是固定的的，為l4 =50mm，擠壓模的長(zhǎng)度H由定徑帶長(zhǎng)度l4 、出口帶長(zhǎng)度 和模角處水平長(zhǎng)度共同確定，因?yàn)槟＝翘幩介L(zhǎng)度為(d1-d2/2)cot45。=90.50mm。出口帶長(zhǎng)度 可取40mm，則擠壓模長(zhǎng)度90.50+40+

14、60=190.50mm。3.2.2 擠壓筒結(jié)構(gòu)尺寸的確定擠壓筒是所有擠壓工具中最貴重的部件，由兩層或三層以上的襯套以過(guò)盈配合組裝在一起構(gòu)成的。之所以將擠壓筒制成多層，是為了使筒壁中的應(yīng)力分布均勻些和降低應(yīng)力的峰值。擠壓筒尺寸的確定包括：筒內(nèi)徑、筒長(zhǎng)和各層襯套的厚度。 （1）擠壓筒內(nèi)徑擠壓筒內(nèi)徑根據(jù)擠壓合金的強(qiáng)度、擠壓比和擠壓機(jī)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)徑可按間隙值計(jì)算 （2-3）式中，坯料的外徑，mm； 是坯料順利進(jìn)入又不產(chǎn)生縱向裂紋的間隙值，mm，如表2

15、-2所示。表2-2 筒、錠間隙選擇金屬材料擠壓機(jī)擠壓筒直徑（mm）間隙值，（mm）備注類型噸位，（KN）鋁臥式立式冷擠3101.530.20.348340.10.8銅臥式1001003003001351015立式67512012稀有金屬臥式41531.531.566.7285220260220260121.5345511.51.5256包套擠壓包套擠壓光坯擠壓立式6651201.521.511.51包套擠壓光坯擠壓因?yàn)閿D壓示意圖所給擠壓為臥式擠壓機(jī)，坯料直徑為，故可知擠壓筒直徑在100300mm范圍內(nèi)，即可知間隙值。帶入數(shù)據(jù)可得：。（2）擠壓筒外徑 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般擠壓筒外徑是擠壓筒內(nèi)徑的45倍

16、，即 (2-4)帶入數(shù)據(jù)可得：，可取。(3)擠壓筒長(zhǎng)度擠壓筒長(zhǎng)度可按如下公式進(jìn)行計(jì)算 (2-5)式中，擠壓墊進(jìn)入擠壓筒的深度，mm； 擠壓墊的厚度，mm； 坯料的長(zhǎng)度，mm。因?yàn)椋?將在擠壓墊尺寸確定部分給出計(jì)算過(guò)程)，為保證開(kāi)始擠壓時(shí)準(zhǔn)確定位和擠壓桿在擠壓過(guò)程中保持穩(wěn)定，可取40mm。帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得：。3.2.3 擠壓墊的結(jié)構(gòu)及尺寸確定擠壓墊是用來(lái)防止高溫的錠坯直接與擠壓桿接觸，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。但是也不能太小，以防與擠壓筒內(nèi)襯套摩擦加速其磨損。值與擠壓筒內(nèi)徑有關(guān)：臥式擠壓機(jī)取0.51.5mm；立式擠壓機(jī)取0.2mm，脫皮擠壓取2.03.0mm，鑄錠表面

17、質(zhì)量不佳的可選更大一些。本次設(shè)計(jì)采用臥式擠壓機(jī)，即=0.51.5mm擠壓墊的直徑按下式計(jì)算 (2-6)帶入數(shù)據(jù)計(jì)算得：。由于擠壓墊的厚度可等于其直徑的0.20.7倍，即 (2-7)帶入數(shù)據(jù)可得：，取。第四章 實(shí)驗(yàn)?zāi)M及數(shù)據(jù)提取分析4.1擠壓工模具及工件的三維造型根據(jù)設(shè)計(jì)的的幾何尺寸，運(yùn)用PRO/E分別繪制坯料、擠壓模、擠壓墊、擠壓筒的幾何實(shí)體，輸出STL格式。 4.2 擠壓模擬1） 前處理 建立新問(wèn)題：程序®DEFORM6.1®File®New Problem® Next®在Problem Name欄中填寫“stick extrusion ”&

18、#174; Finish®進(jìn)入前前處理界面； 單位制度選擇：點(diǎn)擊Simulation Control按鈕®Main按鈕®在Units欄中選中SI（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)單位制度）®勾選“Heat transfer。 添加對(duì)象：點(diǎn)擊+按鈕添加對(duì)象，依次為“workpiece”、“top die”、“bottom die”和“object 4”，在Object Name欄中填入extrusion workpiece®點(diǎn)擊Change按鈕®點(diǎn)擊 geometry ®點(diǎn)擊import®選擇extrusion workpiece.stl實(shí)

19、體文件®打開(kāi)；重復(fù)操作，依次添加extrusion die，extrusion mandrel，extrusion dummy block，extrusion chamber。 對(duì)稱面的設(shè)定：在對(duì)象樹(shù)上選擇extrusion workpiece®點(diǎn)擊“Geometry”®點(diǎn)擊Symmetric Surface®選中一個(gè)對(duì)稱面®點(diǎn)擊“+Add”®再選中另一個(gè)對(duì)稱面®點(diǎn)擊“+Add”。同樣對(duì)“top die”、“bottom die”和“object 4”進(jìn)行對(duì)稱面設(shè)定。 熱交換面設(shè)定：在對(duì)象樹(shù)上選擇extrusion work

20、piece®點(diǎn)擊“Boundary Conditions”®選擇3個(gè)熱交換面®點(diǎn)擊“+Add”。 定義對(duì)象的材料模型：在對(duì)象樹(shù)上選擇extrusion workpiece®點(diǎn)擊General按鈕®選中Plastic選項(xiàng)®點(diǎn)擊Assign Temperature按鈕®填入溫度610®點(diǎn)擊OK按鈕®在對(duì)象樹(shù)上選擇extrusion dummy block®點(diǎn)擊General按鈕®選中Rigid選項(xiàng)®點(diǎn)擊Assign Temperature按鈕®填入溫度200®

21、點(diǎn)擊OK按鈕®勾選Primary Die選項(xiàng)（定義為extrusion dummy block主動(dòng)工具）®如此重復(fù)，定義其它工模具的材料模型（不勾選Primary Die選項(xiàng)）；模擬控制設(shè)置：點(diǎn)擊Simulation Control按鈕®Main按鈕®點(diǎn)擊Step按鈕®在Number of Simulation Steps欄中填入模擬步數(shù)100®Step Increment to Save欄中填入每隔10步就保存模擬信息®在Primary Die欄中選擇extrusion dummy block（以擠壓墊為主動(dòng)工具）

22、4;在With Die Displacement欄中填入步長(zhǎng)1®點(diǎn)擊OK按鈕完成模擬設(shè)置；實(shí)體網(wǎng)格化：在對(duì)象樹(shù)上選擇workpiece®點(diǎn)擊Mesh®點(diǎn)擊Detail Settings®選擇Absolute®將Min Element Size改為2®點(diǎn)擊Surface Mesh®Solid Mesh，工件網(wǎng)格生成； 設(shè)置對(duì)象材料屬性：在對(duì)象樹(shù)上選擇extrusion workpiece®點(diǎn)擊Material®點(diǎn)擊other®選擇DIN-CuZn40Pb2®點(diǎn)擊Assign Materi

23、al完成材料屬性的添加；設(shè)置主動(dòng)工具運(yùn)行速度：在對(duì)象樹(shù)上選擇extrusion dummy block®點(diǎn)擊Movement®在speed/force選項(xiàng)卡的type欄上選中Speed選項(xiàng)®在Direction選中主動(dòng)工具運(yùn)行，如-Y®在speed卡上選中Define選項(xiàng)，其性質(zhì)選為Constant，填入數(shù)度值50mm/s； 工件體積補(bǔ)償：在對(duì)象樹(shù)上選擇extrusion workpiece®點(diǎn)擊Property®在Target Volume卡上選中Active選項(xiàng)®點(diǎn)擊Calculate Volume按鈕®點(diǎn)擊Y

24、es按鈕。 邊界條件定義：在工具欄上點(diǎn)擊Inter-Object按鈕®在對(duì)話框上選擇extrusion workpieceextrusion dummy block®點(diǎn)擊Edit按鈕®點(diǎn)擊Deformation卡Friction欄上選中Shear和Constant選項(xiàng)，填入摩擦系數(shù)0.5® 點(diǎn)擊Thermal®選中Constant選項(xiàng)，填入傳熱系數(shù)或選擇傳熱類型Forming ® 點(diǎn)擊Close按鈕®點(diǎn)擊Apply to other Relations，點(diǎn)擊Generate all按鈕®點(diǎn)擊OK按鈕完成邊界條件設(shè)置

25、；保存k文件：在對(duì)象樹(shù)上選擇extrusion workpiece®點(diǎn)擊Save按鈕®點(diǎn)擊保存按鈕®保存工件的前處理信息®重復(fù)操作，依次保存各工模具的信息。2） 生成庫(kù)文件在工具欄上點(diǎn)擊Database generation按鈕 ®在Type欄選中New選項(xiàng)®選擇路徑（英文）®填入數(shù)據(jù)庫(kù)文件名（英文），如stick extrusion ®點(diǎn)擊Check按鈕®沒(méi)有錯(cuò)誤信息則點(diǎn)擊Generate按鈕®完成模擬數(shù)據(jù)庫(kù)的生成。3） 退出前處理程序在工具欄上點(diǎn)擊Quit按鈕，退出前處理程序界面。4） 模擬

26、運(yùn)算在主控程序界面上，單擊項(xiàng)目欄中的stick extrusion.DB 文件®單擊Run按鈕，進(jìn)入運(yùn)算對(duì)話框®單擊Start按鈕開(kāi)始運(yùn)算®單擊Stop按鈕停止運(yùn)算®單擊Summary，Preview，Message，Log按鈕可以觀察模擬運(yùn)算情況。4.3 后處理模擬運(yùn)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(jìn)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。4.4分析數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)模擬完成后，小組成員分別導(dǎo)出自己所得的數(shù)據(jù)，在Ex

27、cel中做出回歸分析找到擠壓力的最大值。選擇破壞系數(shù)時(shí)對(duì)于偏差較大要舍去，盡量選擇變化較平穩(wěn)的一系列數(shù)據(jù)的最大值。小組成員的數(shù)據(jù)如表4-1所示。表4-1 小組數(shù)據(jù)序號(hào)分配溫度/ºC擠壓力/KN破壞系數(shù)15303427.92.632550262.04.103560265.38.445801627.23.1255901352.62.3866101211.24.0776301147.93.486401099.73.589650268.96.074.5 坯料溫度對(duì)擠壓力的影響根據(jù)表4-1的數(shù)據(jù)利用Excel畫出擠壓力工件溫度回歸曲線圖如下圖4-1所示。圖4-1 擠壓力工件溫度回歸曲線分析：整

28、體上來(lái)說(shuō)，由圖4-1的回歸曲線可以明顯地看出，在530650度的溫度變化范圍內(nèi)，由于坯料的擠壓溫度逐漸升高，擠壓力是逐漸減小的趨勢(shì)。但是在模擬過(guò)程中個(gè)別成員的參數(shù)設(shè)置不準(zhǔn)確或操作錯(cuò)誤導(dǎo)致某些點(diǎn)偏離這條曲線的。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中難免出現(xiàn)各種誤差，除去這樣的個(gè)別誤差較大的點(diǎn)，在整個(gè)溫度變化范圍內(nèi)，擠壓力呈下降趨勢(shì)。這說(shuō)明隨著坯料溫度的升高，擠壓力減小。4.6 坯料預(yù)熱溫度對(duì)破壞系數(shù)的影響根據(jù)表4-1的數(shù)據(jù)利用Excel畫出損傷系數(shù)坯料溫度回歸曲線圖如下圖4-2所示。圖4-2 破壞系數(shù)坯料溫度回歸曲線分析：從上圖4-2回歸曲線可以看出，擠壓坯料溫度在530650度的溫度變化范圍內(nèi)，破壞系數(shù)趨勢(shì)基本保持不變，

29、因?qū)嶒?yàn)誤差的不可避免，有數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大的偏差，但對(duì)整體趨勢(shì)影響不大。說(shuō)明擠壓模具預(yù)熱溫度對(duì)破壞系數(shù)沒(méi)有太大影響。個(gè) 人 小 結(jié)材料成型計(jì)算機(jī)模擬課程設(shè)計(jì)是我們材控專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中一個(gè)很重要的專業(yè)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)，是對(duì)我們DEFORM-3D塑性成形CAE應(yīng)用教程及擠壓與拉拔課程所學(xué)知識(shí)的一次綜合運(yùn)用。在同組各位同學(xué)的共同努力下，我們完成了本次課程設(shè)計(jì)。本次課程設(shè)計(jì)主要是模擬擠壓過(guò)程，從導(dǎo)出的數(shù)據(jù)證明課堂上所學(xué)的理論知識(shí)。我們組主要的目標(biāo)是探討在其他條件均一致的情況下，坯料預(yù)熱溫度的不同，對(duì)載荷、破壞系數(shù)的影響。我們組每個(gè)人的的溫度都不一樣，我的是550度，經(jīng)過(guò)幾天的模擬我完成了我的任務(wù)，當(dāng)大家都完成

30、好任務(wù)后，我和另一個(gè)組員來(lái)負(fù)責(zé)做此任務(wù)書。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，我重新熟悉了如何在文檔中插入公式、制作表格、修改表格等計(jì)算機(jī)運(yùn)用技巧；也懂得了如何運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)和查閱有關(guān)資料。為期兩周的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，這次的課程設(shè)計(jì)中不僅檢驗(yàn)了我所學(xué)習(xí)的知識(shí)，也培養(yǎng)了怎樣去做一件事情，又怎樣做好一件事情。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，與同學(xué)分工合作，和同學(xué)們相互探討，相互學(xué)習(xí)，相互監(jiān)督，不懂或者不太確定的問(wèn)題及時(shí)的向老師請(qǐng)教，在不斷地探索中完成設(shè)計(jì)?？傊敬蔚恼n程設(shè)計(jì)，讓我收獲很大，不但鞏固了所學(xué)知識(shí)，同時(shí)還熟悉了論文書寫內(nèi)容及格式要求，為今后的畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。熟悉了幾種辦公軟件的應(yīng)用，使自己的技能有了一定的提高，

31、而且自己的耐心也得到看訓(xùn)練，懂得了團(tuán)隊(duì)合作的重要性，更要感謝張老師對(duì)我們孜孜不倦的教誨，及細(xì)心的指導(dǎo)。 簽名：個(gè) 人 小 結(jié)本次的棒材擠壓模設(shè)計(jì)，我們組是研究坯料溫度對(duì)棒材擠壓性能的影響。根據(jù)本組的方案，我們用統(tǒng)一的擠壓工具和坯料進(jìn)行模擬。首先，根據(jù)模擬流程依次輸入自己的參數(shù)。要求四分之一對(duì)稱模擬，單元格最小邊長(zhǎng)2mm（?？走^(guò)渡圓角為5mm)，比例1.5，距離步長(zhǎng)1mm，步數(shù)100步左右，每?jī)刹奖４嬉淮巍Ｎ以跈C(jī)房三天時(shí)間，反復(fù)模擬了多組數(shù)據(jù)。在提取數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn)其最大損傷值8.40，最大壓力265.3MP，坯料溫度560。本次設(shè)計(jì)，我的任務(wù)是準(zhǔn)備說(shuō)明書的手寫稿，以便其他的同學(xué)排版。我主要參考的是金

32、屬塑性加工學(xué)。由于每個(gè)公式、數(shù)據(jù)，都得有出處，這鍛煉了我查找資料，分析數(shù)據(jù)的能力。當(dāng)然，這無(wú)疑也加深了我對(duì)專業(yè)知識(shí)的了解。本次設(shè)計(jì)我認(rèn)為，每次模擬都是對(duì)我們的耐心的一種考驗(yàn)。因?yàn)?，每次的模擬耗時(shí)太長(zhǎng)，這需要我們整天的呆在機(jī)房。由于本組的分工明確，這鍛煉了我們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。通過(guò)對(duì)課本的回顧，有利于我更好地學(xué)習(xí)。當(dāng)然，在本次的模擬中，我也存在很多的不足。首先，沒(méi)有解決因間隙而存在的網(wǎng)格重新劃分問(wèn)題；再者，在提取、分析數(shù)據(jù)時(shí)不熟練；還有手寫稿的內(nèi)容并不是太細(xì)致。如此種種，反映出我對(duì)相關(guān)知識(shí)的所學(xué)、所感，還有很多欠缺。接下來(lái)的日子，我會(huì)努力學(xué)習(xí)，為后面的學(xué)習(xí)打好基礎(chǔ)。 簽名：個(gè) 人 小 結(jié)這次為期兩

33、周的棒材擠壓模設(shè)計(jì)結(jié)束了，我們組研究胚料溫度對(duì)棒材的載荷、破壞系數(shù)的影響。首先在拿到設(shè)計(jì)任務(wù)書時(shí)，我們分配了各自的設(shè)計(jì)變量，我的胚料溫度是580。然后運(yùn)用proE繪圖設(shè)計(jì)軟件繪制胚料和擠壓模。而后運(yùn)用DEFORM軟件進(jìn)行擠壓模擬實(shí)驗(yàn)，在模擬在輸入?yún)?shù)，要求四分之一對(duì)稱模擬，單元格最小邊長(zhǎng)2mm（?？走^(guò)渡圓角為5mm)，比例1.5，距離步長(zhǎng)1mm，步數(shù)100步左右，每?jī)刹奖４嬉淮?，最后用了兩天半的時(shí)間模擬出結(jié)果。在提取數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn)其最大損傷值為3.12，最大壓力為1627.2MP。本次設(shè)計(jì)，我的主要任務(wù)是論文的編輯排版，在本次設(shè)計(jì)中，最后的論文排版工作看似簡(jiǎn)單，卻也要投入精力認(rèn)真仔細(xì)才能完成。在排

34、版的過(guò)程中，運(yùn)用到了word和Excel軟件的使用，還有一些特殊數(shù)學(xué)公式與圖片的插入，在排版的過(guò)程中將這些軟件的功能重新學(xué)習(xí)與運(yùn)用起來(lái)，也懂得了如何運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊(cè)、圖冊(cè)和查閱有關(guān)資料。在本次的設(shè)計(jì)中，首先鍛煉了我的耐心和認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度，DEFORM模擬花了大量時(shí)間，我們要耐心等待，后期排版中，字體與段落格式要求很嚴(yán)格，需要我們耐心仔細(xì)去完成。在設(shè)計(jì)中我也發(fā)現(xiàn)我對(duì)相關(guān)知識(shí)的欠缺。在后期的學(xué)習(xí)中，會(huì)加強(qiáng)這方面的學(xué)習(xí)。 簽名：個(gè) 人 小 結(jié)本次設(shè)計(jì)課題為計(jì)算機(jī)輔助棒材擠壓模設(shè)計(jì)。通過(guò)研究坯料溫度對(duì)最大應(yīng)力及破壞系數(shù)的影響。通過(guò)組內(nèi)任務(wù)分配，我的任務(wù)是用計(jì)算機(jī)模擬坯料溫度590分析應(yīng)力及破壞系數(shù)

35、的情況。通過(guò)組內(nèi)分工以及商量我們確實(shí)了模擬方案，根據(jù)任務(wù)指導(dǎo)書確定坯料尺寸為140300mm，擠壓制品16mm，并且依次確定了擠壓模、擠壓墊及擠壓筒尺寸參數(shù)其它工藝參數(shù)為擠壓墊摩擦系數(shù)0.3，擠壓筒擠壓模摩擦系數(shù)0.3。在設(shè)計(jì)以及模擬過(guò)程中在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我與同學(xué)分工合作，和同學(xué)們相互探討，相互學(xué)習(xí)，相互監(jiān)督，不懂或者不太確定的問(wèn)題及時(shí)的向張金標(biāo)老師請(qǐng)教，在不斷地探索及學(xué)習(xí)中中完成設(shè)計(jì)。通過(guò)ProE畫實(shí)體圖以及DEFORM對(duì)棒材擠壓過(guò)程進(jìn)行了模擬，實(shí)驗(yàn)通過(guò)對(duì)DEFORMD的常規(guī)操作，通過(guò)對(duì)坯料進(jìn)行擠壓變形，驗(yàn)證書本中學(xué)習(xí)的擠壓變形原理。另外我了解到了采用DEFORM能夠準(zhǔn)確地計(jì)算出黃銅擠壓過(guò)程中

36、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(guò)程，驗(yàn)證了擠壓變形的特點(diǎn)。讓我了解到在課程設(shè)計(jì)中友好的與組員進(jìn)行合作，懂得了相互合作的重要性、以及相互討論的必不可少性。 簽名：個(gè) 人 小 結(jié)此次的課程是利用讓我們熟練運(yùn)用Deform運(yùn)行擠壓模擬，在課程實(shí)踐中每位同學(xué)都必須處理好自己的數(shù)據(jù)，只有在數(shù)據(jù)正確，完整的情況下才能完成任務(wù)，所以每個(gè)人都必須團(tuán)結(jié)，認(rèn)真還有積極。 首先老師給了我們分了小組，每個(gè)小組必須合理安排每項(xiàng)任務(wù)數(shù)據(jù)，有的小組是擠壓溫度不同的，有的是擠壓材料不同。而我們這組的變量時(shí)擠壓工模具的角度不同，所以在每個(gè)人的所作出的模具是不相同

37、的，要處理好數(shù)據(jù)，并計(jì)算出所需要的數(shù)據(jù)。 得出所需要的數(shù)據(jù)后運(yùn)用CAD繪出模具，在利用DEFORM擠壓模擬軟件處理，這個(gè)階段是比較漫長(zhǎng)的，如果數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤，計(jì)算機(jī)就不能執(zhí)行，所以對(duì)待所有數(shù)據(jù)都必須嚴(yán)謹(jǐn)。 DEFORM操作也是復(fù)雜的，每一步都必須做到，包括選擇材料，設(shè)置溫度，網(wǎng)格等，這就需要我們要有一顆良好的心態(tài)對(duì)待，不然很難完成，或者要走很多彎路。 簽名：設(shè) 計(jì) 小 結(jié)這次課程設(shè)計(jì)的是擠壓制品為16mm，坯料140×300mm。首先是制圖，通過(guò)CAD軟件設(shè)計(jì)了坯料，擠壓模，擠壓墊，擠壓筒四個(gè)幾何實(shí)體。設(shè)計(jì)部分的大小要通過(guò)數(shù)據(jù)的計(jì)算才可以確定。其次是將這些實(shí)體圖帶入到deform軟件中

38、做前處理，我做的是第七組，變量選擇的是坯料溫度530。需要注意的是網(wǎng)格劃分是絕對(duì)網(wǎng)格劃分，通過(guò)將單元格最小邊長(zhǎng)設(shè)計(jì)為2mm，比例1.5而得到的。 后處理通過(guò)對(duì)圖像的觀察運(yùn)動(dòng)，觀察處處理結(jié)果，提取最大破壞系數(shù)和最大載荷數(shù)據(jù)，交給組長(zhǎng)。 個(gè) 人 小 結(jié)本設(shè)計(jì)為計(jì)算機(jī)輔助棒材擠壓模設(shè)計(jì)。本組主要研究不同溫度對(duì)擠壓力和破壞系數(shù)的影響。通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，掌握擠壓工藝參數(shù)的設(shè)計(jì)以及不同變量設(shè)計(jì)方法鞏固擠壓變形理論和知識(shí)，進(jìn)一步熟悉數(shù)值模擬軟件的使用方法。通過(guò)設(shè)計(jì)我懂得了不同的變量對(duì)棒材擠壓的影響，同時(shí)，也讓我熟悉了Pro/e、AutoCAD、Word、Excel等軟件的操作。雖然收獲很多，但也發(fā)現(xiàn)了自身很

39、多的不足，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1.整體未把握好。不能盡快把設(shè)計(jì)藍(lán)圖勾畫出來(lái)，走一步算一步，導(dǎo)致浪費(fèi)了很多寶貴的時(shí)間2.沒(méi)有頻繁與指導(dǎo)老師討論。導(dǎo)致走了很多彎路，進(jìn)行了多次返工。3.軟件的運(yùn)用不夠熟練。通常是邊做邊學(xué)軟件，效率很低.4.沒(méi)有越來(lái)越緊的狀態(tài)。尤其是最后的那幾天，課程設(shè)計(jì)越到最后階段，感覺(jué)特心煩，也許是考研的原因，前緊后松，覺(jué)得前面做了不少，后面可以放松了通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)使我更加體會(huì)了團(tuán)隊(duì)合作的重要性，只有大家保持良好的合作意識(shí)，這樣才能保證高效和正確率。這次課程設(shè)計(jì)也讓我對(duì)DEFORM軟件的操作有了更深的了解。為我以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。 簽名：個(gè) 人 小 結(jié)十幾天的材料成型計(jì)算機(jī)模擬課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，在這次實(shí)踐的過(guò)程中學(xué)到了一些除技能以外的其他東西，領(lǐng)略到了別人在處理專業(yè)技能問(wèn)題時(shí)顯示出的優(yōu)秀品