毕业设计黄铜棒多模孔挤压过程模拟.docx

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毕业设计黄铜棒多模孔挤压过程模拟

目录

摘要IV

AbstractV

第一章概述1

1.1挤压1

1.2DEFORM-3D1

1.3黄铜棒应用及发展2

第二章挤压工艺参数设计4

2.1挤压方案4

2.2挤压参数4

第三章变形工模具设计6

3.1模子的结构及尺寸设计6

3.2挤压垫的设计7

3.3挤压筒的设计8

3.4挤压杆的设计9

3.5模孔分布9

第四章DEFORM-3D数值模拟10

4.1DEFORM软件操作流程概述10

4.2前处理10

4.3后处理13

第五章结果分析15

5.1金属流动的分析15

5.2应力的分析15

5.3应变的分析16

5.4挤压力的分析17

5.5破坏倾向的分析17

第六章设计小结18

参考文献19

致谢20

插图清单

图3-1模子结构尺寸图6

图3-2挤压杆尺寸示意图9

图3-3模孔分布示意图9

图4-1对象关系图12

图4-2数据生成图13

图5-1应力与挤压速度关系图15

图5-2应变与挤压速度关系图16

图5-3载荷分布与挤压速度关系图16

图5-4破坏倾向与挤压速度关系图17

表格清单

表2-1挤压方案参数表5

表3-1模具参数表表7

表4-1挤压参数表14

黄铜棒多模孔挤压过程模拟---挤压速度

摘要

本篇论文主要先从我国目前多孔模挤压的发展状况以及对以后发展的展望入手，随着我国黄铜棒市场的迅速发展，与之相关的核心生产技术的应用与研发必将成为业内企业关注的焦点，了解国内外黄铜棒生产核心技术的研发动向、工艺设备、技术应用及趋势对于企业提升产品技术规格，提高市场竞争十分关键；其次，根据目前生产状况及生产经验数据，结合本次设计的内容及要求，制订了相应的挤压模拟方案；再次，根据挤压模具设计规律及经验数据，设计了相应的挤压模具，并且利用三维造型软件UG进行造型；最后，利用DEFORM-3D软件按照挤压方案进行挤压模拟，并作相应的后处理，提取相关数据进行结果分析。

此次设计主要运用DEFORM-3D模拟黄铜（DIN_CuZn40Pb2）棒多模孔挤压过程，分析挤压过程中挤压速度对挤压过程中金属流动、应力、应变、挤压力、破坏倾向等方面的影响及其机理。

找出挤压速度对挤压参数、金属组织性能等方面的影响规律。

为生产提供一定的经验参考数据，并且为企业开发研究更多的多孔模产品开辟新途径，提高生产效率，节约研发成本以及降低实际模拟所造成的污染等问题。

本次设计中，最核心的是怎样对结果进行分析，如何有效的利用模拟所得的数据进行纵向和横向间的比较分析，得出对生产实践有较大的指导作用的经验参考数据。

挤压速度对挤压过程中金属流动、应力、应变、挤压力、破坏倾向等方面的影响及其机理。

找出挤压速度对挤压参数、金属组织性能等方面的影响规律。

从而得出结论及影响规律。

其中，有较大难度的为挤压模拟过程，应用DEFORM-3D软件模拟过程中，前处理中相关参数的设置直接关系到模拟的过程是否顺利，模拟的结果是否理想，模拟的数据是否符合自己所需要。

后处理中，如何处理才可符合结果分析的需要。

关键词：

黄铜棒；多模孔挤压；DEFORM模拟；挤压速度

Brassrodmultimodeextrusionprocesssimulation-extrusionspeed

Abstract

Thisthesisaremainlyfromthecountry'sporousdieextrusionofdevelopmentstatus,aswellasontheprospectsforfuturedevelopment,alongwiththebrassrodmarketofrapiddevelopment,andrelatedapplicationcoreproductiontechnologywillbecomeafocusofconcernforenterprises,learnaboutdomesticandinternationalbrassrodproductioncoretechnologydevelopmenttrends,technologicalequipment,technologyandtrendsforenterprisestoupgradetheproductspecification,increasemarketcompetitioniskey;Secondly,accordingtothecurrentproductionandproductionexperiencedata,combinedwiththedesignofthecontentandrequirements,formulatetheappropriateextrusionsimulationprograme;again,accordingtothelawandextrusiondiedesignexperiencedata,designtheappropriateExtrusiondie,andtheuseofthree-dimensionalmodelingsoftwareUGmodeling;Finally,theuseofDEFORM-3Dsoftwarefollowthesqueezescenarioextrusionsimulation,andaccordinglypost-processing,extracttherelevantdataforanalysis.

Thisdesignusedprimarily（DIN_CuZn40Pb2）DEFORM-3Dsimulationbrassrodmultimodeextrusionprocess,analysisofextrusionspeedonextrusionmetalflow,stress,strain,extrusion,underminingthetendencyintheareasofinfluence.Findouttheextrusionspeedonextrusionparameter,metalaspectssuchasorganizationalperformanceimpact.Providingsomeexperiencereferencedata,andresearchanddevelopmentfortheenterprisemoreporousfoamproductsprovidenewwaystoimproveproductivity,savingsanddevelopmentcosts,andreducedphysicalsimulationresults,andsoon.

Thisdesign,thecoreishowtoanalyzetheresults,andhowtoeffectivelyusesimulationtodataobtainedfromtheverticalandhorizontalcomparativeanalysis,ontheproductionoflargerguidanceexperiencereferencedata.Extrusionspeedonextrusionmetalflowstress,strain,extrusion,underminingthetendencyintheareasofinfluence.Findouttheextrusionspeedonextrusionparameter,metalaspectssuchasorganizationalperformanceimpact.Conclusionandinfluence.Wheretherearelargedifficulttosqueezethesimulationprocess,theapplicationoftheDEFORM-3Dsoftwaresimulationprocess,pretreatmentofthecorrelatedparametersofthedirectrelationshipbetweentheset,theprocessissimulated,simulationresultsaresatisfactory,simulationdatameetstheirneeds.Post-processing,howtodealwithinordertobeconsistentwiththeresultsoftheanalysis.

Keywords:

Brassrods;manydieextrusion;DEFORMsimulation;extrusionspeed

第一章概述

1.1挤压

所谓挤压，就是对放在容器（挤压筒）中的锭坯一端施加以压力，强迫其从特定模孔中流出，使之通过模孔成形的一种压力加工方法。

挤压方法有许多，并且可以根据不同的特征进行分类。

按制品流出方向分类，挤压可分为正挤压和反挤压。

其中正挤压是金属流动方向与挤压杆的运动方向相同，其主要特征是锭坯与挤压筒内壁间有相对滑动，即二者之间存在很大外摩擦；反挤压金属流动方向与挤压杆的运动方向相反，与挤压筒内壁间无相对滑动，即无外摩擦。

正挤压与反挤压的不同特点对挤压过程、产品质量和生产效率等有着极大的影响。

按温度分类,挤压可分为热挤压、冷挤压和温挤压。

一般认为，热挤压时坯料加热到再结晶温度以上；冷挤压温度在回复温度以下，通常在室温下进行；回复温度以上和再结晶温度以下为温挤压的温度范围。

热挤压和冷挤压是挤压加工的两大分支。

温挤压发展比较晚，应用范围也小。

挤压作为生产管、棒、型材以及线坯的生产方法，具有比轧制更为强烈的三向压应力状态图，金属可以发挥其最大的塑性；挤压法不只是可以在一台设备上生产形状简单的管、棒和型材，而且可以生产断面极其复杂的，以及变断面的管材和型材；具有极大的灵活性；产品尺寸精确，表面质量高；实现生产过程自动化和封闭化比较容易。

但是，金属的固定废料损失较大；加工速度低，工具消耗大；沿长度和断面上制品的组织和性能不够均一。

本次设计主要是利用正挤压用来挤压黄铜棒。

早在1797年就出现了类似于挤压的铅管制造方法的专利。

1894年德国人迪克（G.A.Dick）首先得到了卧式挤压机的专利，用以挤压黄铜等有色金属。

1905～1915年期间已经出现了2000吨级的大型挤压机，同时开始采用耐热钢制作模具。

目前，挤压主要用于加工铝、铜及其合金，在钢及稀有金属加工中也得到了应用。

20世纪50年代，法国于日内-塞儒尔内（Ugine－Sejournet）将玻璃润滑法用于热挤压的成功和推广，使钢及稀有金属的挤压得到了迅速发展。

70年代，由于设备及技术的发展和完善，反挤压取得了较大的发展。

通常挤压产品沿长度方向具有相同的形状及截面尺寸，采