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课 题 : 材料成型计算机模拟 系 别 : 机 械 工 程 学 院 专业班级 : 11 级材控 1 班 指导教师 : 张 金 组 别 : 第 五 组 2014 年 6 月 铜陵学院机械工程学院课程设计 第一章 课程设计内容及任务分配- 1 - 1.1 概述- 1 - 1.2 设计目的- 1 - 1.3 设计内容- 1 - 1.4 设计要求- 1 - 1.5 挤压方案任务分配- 2 - 第二章 工艺参数- 3 - 2.1 工艺参数的设计- 3 - 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 模具尺寸的确定- 4 - 3.1 挤压工模具示意图- 4 - 3.2 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 实验模拟及数据提取分析- 8 - 4.1 挤压工模具及工件的三维造型- 8 - 4.2 挤压模拟- 8 - 4.3 后处理- 9 - 4.4 分析数据- 9 - 4.5 坯料温度对挤压力的影响- 10 - 4.6 坯料预热温度对破坏系数的影响- 11 - 个人小结- 12 - 参考文献- 21- 附表 《塑性成型计算机模拟》课程设计成绩评定表 铜陵学院机械工程学院课程设计 第一章 课程设计内容及任务分配 1.1 概述 挤压是对放在容器（挤压筒）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 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 设计内容 （1）运用金属塑性变形理论、金属挤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 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