《材料成型计算机模拟》课程设计任务书.doc

0 材料成型计算机模拟材料成型计算机模拟 课程设计说明书课程设计说明书 课题名称课题名称 计算机辅助棒材挤压模设计 指导教师指导教师 张金标 专业小组专业小组 2012 材控第 13 设计小组 小组成员小组成员 1210121120 1210121121 1210121122 1210121124 1210121125 1210121126 1210121127 1210121128 1210121129 1210121130 2015 年 11 月 13 日 1 材料成型计算机模拟材料成型计算机模拟 课程设计任务书课程设计任务书 一 课题名称一 课题名称 本设计课题为计算机辅助棒材挤压模设计 二 设计目的二 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 三 概述三 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 20mm 棒材 黄铜 DIN CuZn40Pb2 挤压成形为例 图 1 所示 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 四 设计内容与要求四 设计内容与要求 1 1 设计内容 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 2 挤压成形的 CAE 分析 2 2 设计要求 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 10 名左右学生为 1 组 分组方案见表 1 每组学生 选择 1 至 2 个设计参数 共同设计方案 设计方案 8 10 个 每名学生独立完成 本组内的 1 个设计方案的设计过程 2 3 组内学生共享本组的设计数据 共同讨论 分析设计结果 得出设计 结论 共同撰写 1 份设计报告正文 4 每位学生独立撰写设计小结 组长着重阐述本组设计工作简况 小组 成员着重简述自己工作简况 与报告正文一起装订 提交 说明 1 1 7 组挤压制品为 16mm 坯料 140 300mm 8 14 组挤压制品为 12mm 坯料 100 300mm 2 四分之一对称模拟 单元格最小边长 2mm 模孔过渡圆角半径 5mm 表 1 分组方案表 序 号 学生学号 挤压垫 摩擦系 数 挤压筒 挤压模 摩擦系 数 挤压杆 速度 mm s 1 挤压模 锥角 挤压温度 定径带 长度 l4 mm 工模具预 热温度 10231 90 0 60 610305301020 210 1900 0 6204555020100 320 300 10 510 606057030200 431 410 20 43020 9059040300 542 500 30 34045530 65050400 651 590 50 2506061010 60200 760 700 60 160306306020 500 871 800 0 60 0 6603063060500 981 890 60 110 604561050400 1091 1000 50 25020 9059040300 11101 1100 40 34030530 65030200 12 111 1190 30 4304557010 60100 13120 1300 10 520605502020 500 14131 1400 0 60 6103053010500 挤压模 挤压筒 挤压垫 图 1 挤压示意图 挤压模挤压筒挤压垫 D2 d3 d2 d1 D1 l1l2l3 l4l5 3 比例 1 5 距离步长 1mm 步数 100 左右 五 设计时间五 设计时间 设计时间是 2015 11 09 13 日 为期 1 周 六 指导老师六 指导老师 指导老师张金标 七 考核七 考核 以提交的设计和设计阶段综合表现为依据进行考核 提交材料包括设计说 明书 挤压装配图 模拟 DB 文件等 材控室 2015 11 06 4 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 1 1 1 挤压工艺参数的确定 1 1 1 1 摩擦系数的确定 1 1 1 2 挤压杆速度的确定 1 1 1 3 挤压温度的确定 1 1 1 4 挤压模锥角的确定 1 1 1 5 工模具预热温度 1 1 2 坯料的选择 2 第二章第二章 挤压工具参数的确定挤压工具参数的确定 3 2 1 模具尺寸的确定 3 2 1 1 挤压示意图 3 2 1 2 挤压筒尺寸的确定 4 2 1 3 挤压模尺寸确定 5 第三章第三章 挤压方案的分配与模拟过程挤压方案的分配与模拟过程 7 3 1 挤压方案的分配 7 第四章第四章 模拟挤压及提取数据模拟挤压及提取数据 8 4 1 模拟挤压的过程 8 4 1 1 挤压工模具及工件的三维造型 8 4 1 2 挤压模拟 8 4 2 后处理 8 4 2 1 小组人员所得数据总和 8 4 2 2 挤压工具预热温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 10 5 1 挤压工具预热温度对挤压力的影响 10 5 2 挤压工具预热温度对破坏系数的影响 11 总总 结结 12 参考文献参考文献 12 个人小结个人小结 13 0 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 0 1 由于本次设计研究的是挤压筒与坯料 之间的摩擦系数对挤压过程中各参数的影响 所以挤压筒与坯料之间的摩擦系 数在 0 0 6 之间取 根据设计要求取 0 5 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 20mm s 1 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 第二类再结晶图 原则 可取挤压温度为 570 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用 0 60 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 预热温度一般在 150 300 应按挤压坯料的温度作调整 而本组的试 验变量是工模具预热温度 材料挤压速度 1 smm 铜51 76 钼12 7 25 4 黄铜25 51 1 1 2 坯料的选择 1 坯料直径的确定 查表 7 1 1 可知挤压制品黄铜棒 黄铜 DIN CuZn40Pb2 的挤压比 故可取挤压比69 因为 400 300 10 69 2 2 2 2 0 m d m D m d m D F F 已知制品 直径12 故有 mm12 68 991269 mm dD mm61 1041276 mmdD 取整得 mm100 m D 2 坯料长度确定 在实际生产中 坯料一般是圆柱形的 在挤压有色金属时 坯料长度对 m H 于重金属棒材为其直径的 2 0 3 5 倍 故 mmDH mm 350 2001005 3 0 25 3 0 2 mm490 280140 5 3 0 2 5 3 0 2 mmD H 故坯料长度可取 300mm m H 2 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 m d 规格为 坯料直径 mm300100 mm300100 mm100 m D mm350 mH mmHm300 1 挤压筒内径的确定 1 d 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 1 d 2 1 DDd m 1 式中 坯料的外径 mm m D 3 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D 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 D d 铝卧式 立式 冷挤 3 10 1 5 3 0 2 0 3 4 8 3 4 0 1 0 8 卧式 100 100 300 300 1 3 5 10 1 5铜 立式675 1201 2 稀有金属卧式4 15 31 5 31 5 66 72 85 220 260 220 260 1 2 1 5 3 4 5 5 1 1 5 1 5 2 5 6 包套挤压 包套挤压 光坯挤压 立式665 1201 5 2 1 5 1 1 5 1 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 又坯料直径为近似等于挤压筒内经故可知挤压筒直径在mm100 100 300mm 范围内 即可知间隙值 根据 2 1 挤压筒内径为mm5 D 1 d mm1055100 1 DDd m 2 挤压筒外径的确定 1 D 根据经验 一般挤压筒外径是挤压筒内径的 4 5 倍 故 1 D 1 d mm525 420105 5 4 5 4 11 dD 为保证挤压筒衬套的尺寸及挤压筒强度要求可取470mm 1 D 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 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D 皮挤压 从而影响制品质量 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 但是也不能太小 以防与挤压筒内衬套摩擦加速其磨D 损 值与挤压筒内径有关 卧式挤压机取 0 5 1 5mm 立式挤压机取D 0 2mm 脱皮挤压取 2 0 3 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 4 mm 5 103 5 104 5 1 5 0 105 1 Ddd 故可以取挤压垫的直径 d 104mm mm108 d 又挤压垫的厚度可等于其直径的 0 2 0 7 倍 2 l 所以 mml 3 69 8 19997 0 2 0 2 mm 6 75 6 21108 7 0 2 0 7 0 2 0 2 dl 考虑到在挤压过程中的变形可在范围内取挤压垫的厚度30mm 2 l 4 挤压筒长度确定 t L 挤压筒长度可按如下公式进行计算 321 lllLt 式中 挤压杆进入挤压筒的深度 mm 1 l 挤压垫的厚度 mm 2 l 坯料的长度 mm 3 l 因为 30mm 为保证开始挤压时准确定位和挤压杆在挤 mm350 3 mHl 2 lmmHl m 300 3 压过程中保持稳定 可取 20mm 故挤压筒长度 1 l 20 300 30 350mm 321 lllLt 2 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角 根据设计要求取模角 为 o 60 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 mm204 l mml20 4 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 1 C 不同金属与合金时的模孔裕量系数值 1 C 表 2 2 裕量系数 C1 合金值 1 C 含铜量不超过 65 的 黄铜 0 014 0 016 紫铜 青铜及含铜量 大于 65 的黄铜 0 017 0 020 纯铝 防锈铝及镁合 金 0 015 0 020 5 硬铝和锻铝0 007 0 010 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 2 d 2 2 mm dCdd 12 式中 制品棒材的名义直径 mm m d 由于所给挤压坯料为黄铜 DIN CuZn40Pb2 含铜量为 58 所以值可取 1 C 0 015 故有 2 2 得 12 12 0 015 12 18mm mm dCdd 12 4 出口直径的确定 3 d 模子的出口直径一般比工作带直径大 3 5mm 如果尺寸过小会划伤制品 2 d 的表面 mm 5 3 23 dd 由式得 3 5 mm 12 18 3 5 15 18 17 18mm 故可取16mm mm18 17 18 15 5 3 2 1813 d 23 dd 16mm3 d 3 d 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r 表面裂纹和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 的选取与金属强度 挤压温度和制品的尺寸有关 对于紫铜和r 黄铜应取 2 5mm 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 2 DH 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 最大直径等于挤压筒内径的 0 8 0 85 倍 根据经验 对棒材 管材 maxw D 1 d 带板和简单的型材 模子的外径 故挤压模外径 w DD 45 1 25 1 0 8 0 85 105 0 8 0 85 84 89 25mm 1 dDw mm 7 124 5 10786 45 1 25 1 45 1 25 1 2 w DD 故可取值为 115mm 17 93 69 87 85 0 8 0 61 109 85 0 8 0 1 dDw 2 D 2 D 因为本设计中挤压模的定径带长度是固定的的 为 20mm 挤压模的长 4 l 度由定径带长度 出口带长度和模角处水平长度共同确定 因为模角处H 4 l 5 l 水平长度为 mm79 26 60tan 1 2 18 12105 60tan 1 2 21 dd mm13 28 60tan 1 2 12 1861 109 60tan 1 2 00 21 tt dd 出口带长度可取 30mm 则挤压模长度20 26 79 30 76 79mm 5 l H 6 第三章第三章 挤压方案的分配与模拟过程挤压方案的分配与模拟过程 3 1 挤压方案的分配 由于本设计以工模具预热温度为变化量来探究挤压过程中对各个参数的影 响 即工模具预热温度取 20 500 分成九组进行实验模拟 具体方案见表 3 1 所示 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 1 smm 挤压模 锥角 0 挤压温 度 C 0 定径带 长度 4 l 工模具 预热温 度 C 0 13 120 121 122 124 125 126 127 128 129 130 0 10 5206055020 20 70 120 170 220 270 320 380 430 500 各组员按分配数据进行模拟运算 7 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 UG 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 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 不同挤压工具预热温度对挤压力的影响 下面是十组不同挤压工具预热温度时挤压力随步数变化情况 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形区域 此时 挤压力随着挤进的程度而增大 当进行到 25 30 步时坯料完全进入锥形区 挤 压力开始下降 大约从 40 步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 50 步后进入了平稳挤压阶段 挤压力变化波动不大 8 计算机模拟完成后 小组成员分别提取自己所得的数据 各小组所得数据如下 4 1 所示 表 4 1 小组数据 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 20mm s 的为例 如下图 4 2 所示 图 4 2 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 序号分配温度 挤压力 KN破坏系数 120201753 852 36 1217053 565 08 1221201781 672 27 1241701733 503 37 1252201778 605 27 1262701605 462 25 1273201519 682 89 1283801483 422 06 1294301589 293 98 1305001562 851 80 9 第五章第五章 实验数据分析实验数据分析 5 1 挤压模预热温度对挤压力的影响 根据表 4 1 提取数据做成表 5 1 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 不同挤压模预热温度下的平衡时挤压力 预热温 度 2070120170220270320380430500 挤压平 衡时挤 压力 N 1753 848 5350 6 1781 664 1733 496 1778 592 1605 460 1519 681 1483 414 1589 283 1562 843 根据表 5 1 做出曲线图并分析线性回归 如图 5 1 图 5 1 不同挤压模预热温度下的平均挤压力 从上图 5 1 回归曲线中可以看出 在 20 500 度的温度变化范围内 受挤压 模预热温度的影响 挤压力先增大后减小的趋势 这种趋势可能是模拟的过程中个别成员 的参数设置不准确或操作错误导的 除去个别误差较大的点 在整个温度变化范围内 载 荷呈下降 这说明随着挤压工具的与人温度的提高 载荷减小 10 5 2 挤压模预热温度对破坏系数的影响 由 4 2 2 知 将模拟的不同预热温度下最大破损系数的数据制成如表格 5 2 表 5 2 不同预热温度下最大破损系数 预热温度 2070120170220270320380430 500 损伤值 2 36 6932 5 02 873 2 27 095 3 379 71 5 273 41 2 24 6461 2 88 6004 2 06 4469 3 898 77 1 79 7194 将表 5 2 制成曲线图如图 5 2 图 5 2 不同预热温度下最大破损系数 由图在排除坏的数据点的情况下可以看出随着挤压的进行 在 20 500 度的 温度变化范围内破坏系数基本不变 因实验误差的不可避免 有数据出现较大 的误差 但对整体趋势影响不大 说明挤压模预热温度对破坏系数的影响不大 11 总总 结结 本设计是通过改变挤压工具的预热温度探究对棒材挤压的影响 例如挤压力 挤压速度 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 对于本次 DEFORM 数值模拟 总结如下几点 1 挤压工具预热温度越大 所需的挤压力越小 2 挤压工具预热温度对制品表面质量没有什么影响 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 PRO E 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 5 2 胡建军 李小平 DEFORM 3D 塑性成形 CAE 应用教程 M 北京大学出版社 2011 1 个人小结个人小结 姓名 许浩 学号 1210121120 通过这次课程设计 让我更加深刻了解课本知识 和以往对知识的疏忽得 以补充 我相信我们学习这门课中还有很多我为搞清楚的问题 但是这次的课 程设计给我相当的基础知识 为我以后工作打下了严实的基础 课程设计是培 训学生运用本专业所学的理论知识和专业知识来分析解决实际问题的重要教学 环节 是对三年所学知识的复习和巩固 在这次设计中我主要是负责了挤压工具参数的设计 我通过查找资料 与 同学交流 一点点的把要求的工具参数设计好 虽然这次课程设计只有短暂的 1 周时间 我感觉到这些天我的所学胜过我这一学期所学 这次任务原则上是 设计 其实是让我对课本知识的巩固和对基本公式的熟悉和应用 和模具设计 方面的知识更深的了解和认识 使我做事的耐心和仔细程度得以提高 此次设计让我明白了一个很深刻的道理 团队精神固然很重要 但人往往 还是要靠自己的努力 自己亲身去经历这样自己的心里才会踏实 学到的东西 才会更多 课程设计是一个重要的教学环节 通过课程设计使我们了解到一些 实际与理论之间的差异 通过课程设计不仅可以巩固专业知识 为以后的工作 打下了坚实的基础 而其还可以培养和熟练使用资料 运用工具书的能力 把 我们所学的课本知识与实践结合起来 起到温故而知新的作用 课程设计诚然 13 是一门专业课 同时 设计让我感触很深 使我对抽象的理论有了具体的认识 在课程设计过程中 以 设计任务书 的指导思想为中心 参照有关资料 有 计划有头绪 有逻辑地把这次设计搞好 总之 这次课程设计使我收获很多 学会很多 比以往更有耐心很多 个人小结个人小结 12 材控 2 殷苏瑞 1210121121 这次的计算机辅助棒材挤压模设计是我们材控专业的学生在学习过程中一 个很重要的专业实训课程 考验我们对 DEFORM 3D 塑性成形 CAE 应用教程及挤 压与拉拔课程所学知识的一次综合运用 挤压杆的速度选择 20mm s 挤压筒挤 压模摩擦系数 0 5 挤压垫摩擦系数 0 1 挤压模锥角 20 60 度时 本组选择 60 度 挤压温度根据材料的熔点取值 一般取绝对温度低的 0 75 0 95 取 550 摄度 本次课程设计主要是模拟挤压过程 从导出的数据证明课堂上所学的理论 知识 我们组主要的目标是探讨在其他条件均一致的情况下 挤压工模具预热 温度的不同 对载荷 破坏系数的影响 前处理的基本处理步骤如下 1 设置模拟控制条件 2 创建对象 3 划分 网格 4 定义材料 5 定义驱动条件 6 设置模拟控制信息 7 设置对象间 的关系 8 生成数据 9 分析模拟 然后进行后处理 在后处理中可以对所需要的部分进行充分的分析 能够生成破坏系数 应 力应变等系数 给我们研究材料成型过程中金属的性能变化提供重要的参考数 据 加深了我们对材料成型的的过程的认识和理解 本次课程设计得到了以下结论 随着挤压工模具预热温度的升高 载荷减 小 挤压模具预热温度对破坏系数没有太大影响 14 通过本次设计 我们熟悉了 DEFORM 3D 的基本操作 但是本次实验过程出 现了模拟失败等问题 由于第四分之一模拟挤压过程必须要设置对称面 否则 会造成挤压出来的棒材弯曲 这次为期一周的课程设计不但巩固了自己所学的 知识 在和同学一起完成任务的同时学习到了团队合作的精神 感谢张老师在这次课程设计过程中孜孜不倦的教会 不断耐心的纠正 指 导 设计小结设计小结 姓名 余伟 学号 1210121122 在这次的课程设计中 我们棒材挤压模设计的设计在小组成员的共同努力 下 我们完成了棒材挤压模设计的课程设计 让我切实的感受到团结的重要性 课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练 是我们迈向社会 从事工 作前一个必不可少的过程 一个课程设计反映了我们对专业知识的认知程度 同时也为我们的毕业设计打下了基础 本次设计中 本组的坯料为 100 300mm 且最终的制品直径为 12mm 经过设计确定相关工艺参数 挤压垫摩擦系数为 0 1 挤压筒 挤压 模摩擦系数为 0 5 挤压杆的速度为 20m s 挤压模锥角为 60 挤压温度为 610 定径带长度为 20mm 工模具预热温度为 20 500 我的工模具温度 为 120 结合挤压与拉拔以及前面所学的专业知识得出数据 DEFORM 3D 基 本前处理步骤如下 1 设置模拟控制条件 2 创建对象 3 划分网格 4 定义材料 5 定义驱动条件 6 设置模拟控制信息 7 设置对象间关系 8 生成数据库 9 分析模拟 然后 进行后处理 接着就是数据的整理与分 析 本次课程设计除了让我们对专业知识有了更加深刻的理解 同时也使我们 更加了解 ug 及 DEFORM 3D 软件的操作过程 尤其是 DEFORM 3D 数据 模拟其实没有想象中的那么难 但是要耗费一定的时间 但最终做出来还是挺 值得的 15 个人小结个人小结 姓名 张守博 学号 1210121124 材料成型计算机模拟课程设计是我们材控专业的学生学习过程中一个很重要的 专业实训环节 是对我们 DEFORM 3D 塑性成形 CAE 应用教程及挤压与拉拔 课程的一次综合运用 在同组各位同学的共同努力下 我们完成了本次课程设 计 本计主要是模拟挤压过程 从导出的数据证明课堂上所学的理论知识 我 们组主要的目标是探讨在其他条件均一致的情况下 挤压工模具预热温度的不 同 对载荷 破坏系数的影响 本次课程设计得到了以下结论 随着挤压工模 具预热温度的升高 载荷减小 挤压模具预热温度对破坏系数没有太大影响 通过本次设计 我重新熟悉了如何在文档中插入公式 制作表格 修改表格 利用 CAD 画图等计算机运用技巧 也懂得了如何运用标准 规范 手册 图 册和查阅有关资料 为期两周的课程设计结束了 这次的课程设计中不仅检验 了我所学习的知识 也培养了怎样去做一件事情 又怎样做好一件事情 在设 计过程中 与同学分工合作 和同学们相互探讨 相互学习 相互监督 不懂 或者不太确定的问题及时的向老师请教 在不断地探索中完成设计 总之 本 次的课程设计 让我们收获很大 不但巩固了所学知识 同时还熟悉了论文书 写内容及格式要求 为今后的毕业设计奠定了基础 熟悉了几种办公软件的应 用 使自己的技能有了一定的提高 而且自己的耐心也得到看训练 懂得了团 队合作的重要性 更要感谢张老师对我们孜孜不倦的教诲 及细心的指导 16 个人小结个人小结 姓名 张云程 学号 1210121125 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挤压力 破坏系数的影响 本次设计中 本组的坯料为 100 300mm 且最终的制品直径为 12mm 经过设计确定相关工艺参数 挤压垫摩擦系数为 0 1 挤压筒 挤压 模摩擦系数为 0 5 挤压杆的速度为 20m s 挤压模锥角为 60 挤压温度为 610 定径带长度为 20mm 工模具预热温度为 20 500 根据挤压与拉拔 课本中相关知识 确定挤压筒的长度和挤压模的长度 挤压模 挤压垫及挤压 筒参数为 20mm 30 mm 300 mm 20 mm l5 30 mm 105 mm 12 18 mm 17mm 470 mm 115 mm 我在本组中除了负责模拟一个方案之外还负责本组的三维立体图以及装配 简图的绘制 由于本组模拟的变量是挤压速度 所以画图时只需画出四个三维 图即挤压模 挤压垫 挤压筒 坯料并保存为 stl 格式 绘图的过程当中也出现 了一些小状况 但经询问后很快找到原因并予以解决了 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 DIN CuZn40Pb2 550 950 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 在划分网格时据任务书上要求 最小单元格边长为 17 2 尺寸比率为 1 5 并且 在 Inter Object 中选择传热系数为 5 在完成模拟进行后处理时 因挤压垫与挤压筒内径存在直径 1mm 的间隙 所以在后面的挤压过程中 此部位的金属的破坏系数较之其余部位偏大 为选 取所需的最大破坏系数 我将其偏大的所有破坏系数删除 只将前面未受影响 的系数进行平均计算得出平均破坏系数 11 628 而在平衡时挤压力为 1940417 227N 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 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 设计小结设计小结 姓名 赵谦 学号 1210121126 DEFORM 是对在一个集成环境内综合建模 成形 热传导和成形设备特性 并给予工艺模拟系统的有限元模拟仿真分析软件 是一套基于工艺模拟系统的 有限分析 FEM 专门设计用于分析各种金属成形过程的三维 3D 流动 提供极有价值的工艺分析数据 及有关成形过程中的材料应力 温度等分布图 典型的 DEFORM 3D 应用包括锻造 挤压 镦粗 轧制 自由锻 弯曲和其他 成形加工手段 本次实验就是应用了 DEFORM 3D 的挤压成形加工模拟手段 本次实验是应用 DEFORM 3D 的挤压成形加工模拟手段 并分析成型过程中工 件的温度 等效应力 等效应变 破坏系数及挤压工具载荷的变化 通过这次模拟训练 我们学会了许多知识 再一次复习了以前学习的 AUTOCAD UG PRO E 等绘图软件的使用 学会了 DEFORM 3D 的基本操作 熟悉了它实际生产中的应用 DEFORM 3D 图形界面既强大又灵活 能够分析 金属成型过程中多个关联对象的变形和热特性 而且它还有自动重新网格划分 的功能 其间 查找资料 老师指导 与同学交流 每一个过程都是对自己能 力的一次检验和充实 我这一组角度是九十度 是平角模 难度较大 所以老师让我和同学一起做 在这次的 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 18 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 设计小结设计小结 姓名 赵王青 学号 1210121127 一周的课程设计结束了 在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识 也培养了我如何去把握一件事情 如何去做一件事情 又如何完成一件事情 在设计过程中 与同学分工设计 和同学们相互探讨 相互学习 相互监督 学会了合作 学会了运筹帷幄 学会了宽容 学会了理解 也学会了做人与处 世 课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练 着是我们迈向社会 从事职业工作前一个必不少的过程 千里之行始于足下 通过这次课程设计 我深深体会到这句千古名言的真正含义 我今天认真的进行课程设计 学会脚 踏实地迈开这一步 就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础 通过这次材料成型计算机模拟课程设计 本人在多方面都有所提高 通过这次 设计 综合运用本专业所学课程的理论和生产实际知识进行一次设计工作的实 际训练从而培养和提高学生独立工作能力 巩固与扩充了设计等课程所学的内 容 掌握设计的方法和步骤 同时各科相关的课程都有了全面的复习 独立思 考的能力也有了提高 在这次设计过程中 体现出自己单独设计的能力以及综合运用知识的能力 体会了学以致用 突出自己劳动成果的喜悦心情 从中发现自己平时学习的不 足和薄弱环节 从而加以弥补 在此感谢我们的张金标老师 老师严谨细致 一丝不苟的作风一直是我工作 学习中的榜样 老师循循善诱的教导和不拘一 19 格的思路给予我无尽的启迪 这次模具设计的每个实验细节和每个数据 都离 不开老师您的细心指导 而您开朗的个性和宽容的态度 帮助我能够很顺利的 完成了这次课程设计 同时感谢对我帮助过的同学们 谢谢你们对我的帮助 和支持 让我感受到同学的友谊 由于本人的设计能力有限 在设计过程中难 免出现错误 恳请老师们多多指教 我十分乐意接受你们的批评与指正 本人将 万分感谢 设计小结设计小结 姓名 郑要 学号 1210121128 本次设计中 本组的坯料为100 300mm 且最终的制品直径为 12mm 经过设计确定相关工艺参数 挤压垫摩擦系数为 0 1 挤压筒 挤压 模摩擦系数为 0 5 挤压杆的速度为 20mm s 挤压模锥角为 60 挤压温度为 550 定径带长度为 20mm