deform挤压模拟课程设计.doc

1、 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 标 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

2、 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

3、表铜陵学院机械工程学院课程设计- 1 -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

4、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

5、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 至铜陵学院机械工程学院课程设计- 2 -2 个设计参数，共同设计方案，设计方案 9 个。每名学生独立完成本组内的 1 个设计方案

6、的设计过程。（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。1.5 挤压方案任务分配我们设计小组的任务是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，部分实验参数及成员任务分配如表 1-1 所示。表 1-1 挤压方案任务分配表实验小组 学生学号 姓名挤压垫摩擦系数挤压筒挤压模摩擦系数挤压杆速度/ -1sm挤压模锥角/挤压温度/C定径带长度/mm4l工模具预热温度/C组员 550组员 560组员 580组员 590

7、组员 530组员 610组员 630组员 640第五组组长0.3 0.3 40 45 400 50650铜陵学院机械工程学院课程设计- 3 -第二章 工艺参数2.1 工艺参数的设计确定挤压工艺参数时，可以综合考察金属与合金加工时的可挤压性和对制品质量的要求（尺寸与形状的允许偏差，表面质量，组织和性能等） ，以满足提高成品率与生产率的需要。热挤压过程的基本参数是挤压温度和挤压速度（或金属出口速度） ，两者构成了对挤压过程控制十分重要的温度-速度条件。在选择挤压工艺参数时，一般是在理论分析的基础上进行各种工艺试验，考察产品质量，并参考实际生产的经验值。2.1.1 摩擦系数的确定在横断面上，由于外层

8、金属在挤压筒内受摩擦阻力作用而产生剪变形，使外层金属的晶粒遭到较大破碎，且在挤压制品断面会出现组织的不均匀性。在制品的长度上，也是由于外摩擦的作用，出现组织的不均匀性。因此，设计合理的摩擦系数，对于成功实现挤压模拟十分重要。在满足一定条件下，本设计取挤压垫摩擦系数为 0.3，挤压筒与挤压模摩擦系数均取 0.3。2.1.2 挤压速度的确定挤压时的速度一般可分为三种：挤压速度挤压机主柱塞、挤压杆与挤压垫的移动速度；金属流出速度金属流出模孔时的速度；金属变形速度（也称变形速率）单位时间内变形量变化的大小。通常挤压速度越大，不均匀性流动加剧，副应力增大，在挤压制品上会引起周期性周向裂纹或破裂。挤压速度

9、的影响通过以下三个方面起作用：第一，挤压速度高，流动更不均匀，副应力增大；第二，挤压速度提高来不及软化，加快了加工硬化，使金属塑性降低；第三，挤压速度的提高，增加了变形热效应，是铸锭温度上升，可能进入高温脆性区，降低金属加工塑性。综上，挤压速度的确定需在一个允许的范围内，因此在黄铜的允许挤压速度范围内去挤压速度值为 40 。1sm2.1.3 工模具预热温度的确定挤压时，工模具需要进行预热，如果不预热的话，坯料与挤压模具间温差较大，会产生较大的热转递，从而使坯料的温度分布不均匀，影响成品件的性能。故设计工模具预热温度为 400。铜陵学院机械工程学院课程设计- 4 -第三章 模具尺寸的确定3.1

10、挤压工模具示意图3.2 模具尺寸的确定根据挤压机的结构、用途以及所生产的制品类别的不同，挤压工具的组成和结构形式也不一样。挤压工具一般包括：模子、穿孔针或芯棒、挤压垫、挤压杆和挤压筒。此外，还包括其他一些配件如：模垫、支撑环、压力环、冲头、针座和导路等。本设计主要针对基亚通、挤压模、挤压垫进行结构及尺寸的设计。根据设计任务书，挤压制品的直径 为 ，坯料的规格为 ，故可md16m3014做以下设计。3.2.1 挤压模结构尺寸的确定模子是挤压生产中最重要的工具。它的结构形式、各部分的尺寸，以及所用的材料和加工处理方法，对挤压力、金属流动均匀性、制品尺寸的精度、表面质量及其使用寿命都有极大的影响。模

11、子可以按照不同的特征进行分类，根据模孔的剖面形状可分为平模、流线模、双锥模、锥模、平锥模、碗形模和平流线模七种。模子的主要参数如下：（1）模角 模角是模子的最基本的参数之一。它是指模子的轴线与其工作端面间所构成的夹角。l12l3rwDmd1l45d23D挤 压 垫 挤 压 筒 坯 料 挤 压 模图 2-1 挤压工模具示意图铜陵学院机械工程学院课程设计- 5 -根据已知条件挤压模锥角 =45。工作带又称为定径带，是用以稳定制品尺寸和保证制品表面质量的关键部分。倘若定径带过短，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，使制品表面上产生划伤

12、、毛刺、麻面等缺陷。根据已知条件工作带长度 l4=50mm。（3）工作带直径 d2模子工作带直径与实际所挤出的制品直径并不相等。设计时通常是用裕量系数 C 来1考虑各种因素对制品尺寸的影响。C 查表 2-1 可得。1挤压棒材的工作带直径 用下式计算：g（2-m12dC1）式中， 棒材的名义直径（mm） 。md表 2-1 裕量系数 C 1合 金 C 值1含量不超过 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查表 2-1 可知，本设计 C 值在 0.0140.016 之间，取

13、 C =0.015。1 1代入数据，则有 =（1+0.016 ） 16mm=16.26mm，取整，则 =17mm。2d 2d（4）出口直径 3模子的出口直径一般应比工作带直径大 35mm，因过小会划伤制品的表面。又因为 =17mm，则 =17+（35 ）mm=2022mm，本设计取 =21mm。23 3（5）入口圆角半径 r入口圆角半径 r 的作用是为了防止低塑性合金在挤压时产生表面裂纹和减轻金属在进入工作带时所产生的非接触变形，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 r 值得选取与金属的强度、挤压温度和制品的尺寸有关：对紫铜和黄铜取 25mm。

14、且根据已知条件，模孔过渡圆角半径为 5mm。（6）模子的外心尺寸 和2DH模子的外圆直径和厚度主要是根据其强度和标准系列化来考虑的。它与所挤压的型材类型、难挤压的程度及合金的性质有关。根据经验，对棒材、管材、带材和简单的型材，模子外径可按照式（2-2）进行计算D2=（1.251.45） D（2-2）式中， 挤压棒材的外接圆直径（mm） 。D根据已知条件， =140mm，取系数值 1.45，则 D2=1.45140mm=203mm。因为本设计中挤压模的定径带长度是固定的的，为 l4 =50mm，挤压模的长度 H 由定铜陵学院机械工程学院课程设计- 6 -径带长度 l4 、出口带长度 和模角处水平

15、长度共同确定，因为模角处水平长度为5lm8.103cot217cot21 d(d1-d2/2)cot45。 =90.50mm。出口带长度 可取 40mm，则挤压模长度 90.50+40+60=190.50mm。5l H3.2.2 挤压筒结构尺寸的确定挤压筒是所有挤压工具中最贵重的部件，由两层或三层以上的衬套以过盈配合组装在一起构成的。之所以将挤压筒制成多层，是为了使筒壁中的应力分布均匀些和降低应力的峰值。挤压筒尺寸的确定包括：筒内径、筒长和各层衬套的厚度。（1）挤压筒内径 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单位压力不低于金属的变形抗力

16、。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（2-3）Ddm1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 2-2 所示。因为挤压示意图所给挤压为卧式挤压机，坯料直径为 ，故可知挤压筒直径在m140100300mm 范围内，即可知间隙值 。m5D挤压机 间隙值， （mm）金属材料 类型 吨位， （KN）挤压筒直径（mm） Dd备注铝卧式立式冷挤 3101.530.20.348340.10.8卧式 10010030030013510铜立式 6 75120 1215卧式41531.531.56

17、6.7285220260220260121.5345511.51.5256包套挤压包套挤压光坯挤压稀有金属立式 6 65120 1.521.5 11.51 包套挤压光坯挤压表 2-2 筒、锭间隙选择铜陵学院机械工程学院课程设计- 7 -带入数据可得： 。m14501Ddm（2）挤压筒外径根据经验，一般挤压筒外径 是挤压筒内径 的 45 倍，即11d(2-4)(带入数据可得： ，可取 。257804)5(1 m601D(3)挤压筒长度 tL挤压筒长度可按如下公式进行计算(2-5)321llLt式中， 挤压垫进入挤压筒的深度，mm；1l挤压垫的厚度，mm；2坯料的长度，mm。3l因为 ， (将在挤

18、压垫尺寸确定部分给出计算过程)，为保证m0H502l开始挤压时准确定位和挤压杆在挤压过程中保持稳定， 可取 40mm。1l带入数据计算得： 。m3943tL3.2.3 挤压垫的结构及尺寸确定挤压垫是用来防止高温的锭坯直接与挤压杆接触，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 。但是 也不能太小，以防与挤压筒内衬套摩擦加速D其磨损。 值与挤压筒内径有关：卧式挤压机取 0.51.5mm；立式挤压机取 0.2mm，脱D皮挤压取 2.03.0mm，铸锭表面质量不佳的可选更大一些。本次设计采用卧式挤压机，即=0.51.5mm挤压垫的直径按下式计算(2-6)d1带入数据计算得：。m145.4

19、.3)5.0(14 dd， 取由于挤压垫的厚度 可等于其直径的 0.20.7 倍，即2l(2-7)12)7.0(dl带入数据可得： ，取 。8.0.2.)7.(1dl 052l铜陵学院机械工程学院课程设计- 8 -第四章 实验模拟及数据提取分析4.1 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。4.2 挤压模拟1） 前处理建立新问题：程序DEFORM6.1FileNew Problem Next在 Problem Name 栏中填写“stick extrusion ” Finish进入前前处理界面；单位制

20、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“workpiece” 、 “top die”、 “bottom die”和“object 4”，在 Object Name 栏中填入 extrusion workpiece点击 Change 按钮点击 geometry 点击 import选择 extrusion workpiece.stl 实体文件打开；重复操作，依次添加 extrusion die，extrusion mandrel ，extrus

21、ion dummy block，extrusion chamber。对称面的设定：在对象树上选择 extrusion workpiece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“top die” 、 “bottom die”和“object 4”进行对称面设定。热交换面设定：在对象树上选择 extrusion workpiece点击“Boundary 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 extrusion workpiece点击 Gen

22、eral 按钮 选中 Plastic 选项点击 Assign Temperature 按钮 填入温度 610点击 OK 按钮在对象树上选择 extrusion dummy block点击 General 按钮选中 Rigid 选项点击 Assign Temperature 按钮 填入温度 200点击 OK 按钮 勾选 Primary Die 选项（定义为extrusion dummy block 主动工具）如此重复，定义其它工模具的材料模型（不勾选Primary Die 选项） ；模拟控制设置：点击 Simulation Control 按钮 Main 按钮 点击 Step 按钮 在Numbe

23、r of Simulation Steps 栏中填入模拟步数 100Step Increment to Save 栏中填入每隔10 步就保存模拟信息 在 Primary Die 栏中选择 extrusion dummy block（以挤压垫为主动工具）在 With Die Displacement 栏中填入步长 1点击 OK 按钮完成模拟设置；实体网格化：在对象树上选择 workpiece点击 Mesh点击 Detail Settings选择Absolute将 Min Element Size 改为 2点击 Surface MeshSolid Mesh，工件网格生成；设置对象材料属性：在对象树

24、上选择 extrusion workpiece点击 Material点击铜陵学院机械工程学院课程设计- 9 -other选择 DIN-CuZn40Pb2点击 Assign Material 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 extrusion dummy block点击 Movement在 speed/force 选项卡的 type 栏上选中 Speed 选项在 Direction 选中主动工具运行，如-Y在 speed 卡上选中 Define 选项，其性质选为 Constant，填入数度值 50mm/s；工件体积补偿：在对象树上选择 extrusion workpie

25、ce点击 Property在 Target Volume 卡上选中 Active 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 workpieceextrusion 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 0.5 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 按钮点击 Apply to ot

26、her Relations，点击 Generate all 按钮 点击 OK 按钮完成边界条件设置；保存 k 文件：在对象树上选择 extrusion workpiece点击 Save 按钮点击保存按钮保存工件的前处理信息 重复操作，依次保存各工模具的信息。2） 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

27、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 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。4.3 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。4.4 分析数据计算机模拟完成后，小组成员分别导出自己所得的数据，在 Exce

28、l 中做出回归分析找到挤压力的最大值。选择破坏系数时对于偏差较大要舍去，尽量选择变化较平稳的一系列数据的最大值。小组成员的数据如表 4-1 所示。铜陵学院机械工程学院课程设计- 10 -表 4-1 小组数据序号 分配温度/C 挤压力/KN 破坏系数1 530 3427.9 2.632 550 262.0 4.103 560 265.3 8.44 580 1627.2 3.125 590 1352.6 2.386 610 1211.2 4.077 630 1147.9 3.48 640 1099.7 3.589 650 268.9 6.074.5 坯料温度对挤压力的影响根据表 4-1 的数据利用

29、 Excel 画出挤压力工件温度回归曲线图如下图 4-1 所示。图 4-1 挤压力工件温度回归曲线分析：整体上来说，由图 4-1 的回归曲线可以明显地看出，在 530650 度的温度变化范围内，由于坯料的挤压温度逐渐升高，挤压力是逐渐减小的趋势。但是在模拟过程中个别成员的参数设置不准确或操作错误导致某些点偏离这条曲线的。实验过程中难免出现各种误差，除去这样的个别误差较大的点，在整个温度变化范围内，挤压力呈下降铜陵学院机械工程学院课程设计- 11 -趋势。这说明随着坯料温度的升高，挤压力减小。4.6 坯料预热温度对破坏系数的影响根据表 4-1 的数据利用 Excel 画出损伤系数坯料温度回归曲线

30、图如下图 4-2 所示。图 4-2 破坏系数坯料温度回归曲线分析：从上图 4-2 回归曲线可以看出，挤压坯料温度在 530650 度的温度变化范围内，破坏系数趋势基本保持不变，因实验误差的不可避免，有数据出现较大的偏差，但对整体趋势影响不大。说明挤压模具预热温度对破坏系数没有太大影响。铜陵学院机械工程学院课程设计- 12 -个 人 小 结材料成型计算机模拟课程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所学知识的一次综合运用。在同组各位同学的共同努力下，我们完成了本次课程设计。本次课程设计主要是模拟挤压过

31、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，坯料预热温度的不同，对载荷、破坏系数的影响。我们组每个人的的温度都不一样，我的是 550 度，经过几天的模拟我完成了我的任务，当大家都完成好任务后，我和另一个组员来负责做此任务书。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

32、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。签名：铜陵学院机械工程学院课程设计- 13 -个 人 小 结本次的棒材挤压模设计，我们组是研究坯料温度对棒材挤压性能的影响。根据本组的方案，我们用统一的挤压工具和坯料进行模拟。首先，根据模拟流程依次输入自己的参数。要求四分之一对称模拟，单元格最小边长 2mm（模孔过渡圆

33、角为5mm)，比例 1.5，距离步长 1mm，步数 100 步左右，每两步保存一次。我在机房三天时间，反复模拟了多组数据。在提取数据时发现其最大损伤值 8.40，最大压力 265.3MP，坯料温度 560。本次设计，我的任务是准备说明书的手写稿，以便其他的同学排版。我主要参考的是金属塑性加工学 。由于每个公式、数据，都得有出处，这锻炼了我查找资料，分析数据的能力。当然，这无疑也加深了我对专业知识的了解。本次设计我认为，每次模拟都是对我们的耐心的一种考验。因为，每次的模拟耗时太长，这需要我们整天的呆在机房。由于本组的分工明确，这锻炼了我们的团队协作能力。通过对课本的回顾，有利于我更好地学习。当然

34、，在本次的模拟中，我也存在很多的不足。首先，没有解决因间隙而存在的网格重新划分问题；再者，在提取、分析数据时不熟练；还有手写稿的内容并不是太细致。如此种种，反映出我对相关知识的所学、所感，还有很多欠缺。接下来的日子，我会努力学习，为后面的学习打好基础。签名：铜陵学院机械工程学院课程设计- 14 -个 人 小 结这次为期两周的棒材挤压模设计结束了，我们组研究胚料温度对棒材的载荷、破坏系数的影响。首先在拿到设计任务书时，我们分配了各自的设计变量，我的胚料温度是580。然后运用 proE 绘图设计软件绘制胚料和挤压模。而后运用 DEFORM 软件进行挤压模拟实验，在模拟在输入参数，要求四分之一对称模

35、拟，单元格最小边长 2mm（模孔过渡圆角为 5mm)，比例 1.5，距离步长 1mm，步数 100 步左右，每两步保存一次，最后用了两天半的时间模拟出结果。在提取数据时发现其最大损伤值为 3.12，最大压力为1627.2MP。本次设计，我的主要任务是论文的编辑排版，在本次设计中，最后的论文排版工作看似简单，却也要投入精力认真仔细才能完成。在排版的过程中，运用到了 word 和Excel 软件的使用，还有一些特殊数学公式与图片的插入，在排版的过程中将这些软件的功能重新学习与运用起来，也懂得了如何运用标准、规范、手册、图册和查阅有关资料。在本次的设计中，首先锻炼了我的耐心和认真负责的态度，DEFO

36、RM 模拟花了大量时间，我们要耐心等待，后期排版中，字体与段落格式要求很严格，需要我们耐心仔细去完成。在设计中我也发现我对相关知识的欠缺。在后期的学习中，会加强这方面的学习。签名：铜陵学院机械工程学院课程设计- 15 -个 人 小 结本次设计课题为计算机辅助棒材挤压模设计。通过研究坯料温度对最大应力及破坏系数的影响。通过组内任务分配，我的任务是用计算机模拟坯料温度 590分析应力及破坏系数的情况。通过组内分工以及商量我们确实了模拟方案，根据任务指导书确定坯料尺寸为 140300mm，挤压制品 16mm，并且依次确定了挤压模、挤压垫及挤压筒尺寸参数其它工艺参数为挤压垫摩擦系数 0.3，挤压筒挤压

37、模摩擦系数 0.3。在设计以及模拟过程中在设计过程中，我与同学分工合作，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张金标老师请教，在不断地探索及学习中中完成设计。通过 ProE 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原理。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。让我了解到在课程设计中友好的与组员进行合作，懂得了相互合作的重

38、要性、以及相互讨论的必不可少性。签名：铜陵学院机械工程学院课程设计- 16 -个 人 小 结此次的课程是利用让我们熟练运用 Deform 运行挤压模拟，在课程实践中每位同学都必须处理好自己的数据，只有在数据正确，完整的情况下才能完成任务，所以每个人都必须团结，认真还有积极。 首先老师给了我们分了小组，每个小组必须合理安排每项任务数据，有的小组是挤压温度不同的，有的是挤压材料不同。而我们这组的变量时挤压工模具的角度不同，所以在每个人的所作出的模具是不相同的，要处理好数据，并计算出所需要的数据。得出所需要的数据后运用 CAD 绘出模具，在利用 DEFORM 挤压模拟软件处理，这个阶段是比较漫长的，

39、如果数据出现错误，计算机就不能执行，所以对待所有数据都必须严谨。DEFORM 操作也是复杂的，每一步都必须做到，包括选择材料，设置温度，网格等，这就需要我们要有一颗良好的心态对待，不然很难完成，或者要走很多弯路。签名：铜陵学院机械工程学院课程设计- 17 -设 计 小 结这次课程设计的是挤压制品为 16mm，坯料 140300mm。首先是制图，通过 CAD 软件设计了坯料，挤压模，挤压垫，挤压筒四个几何实体。设计部分的大小要通过数据的计算才可以确定。其次是将这些实体图带入到 deform 软件中做前处理，我做的是第七组，变量选择的是坯料温度 530。需要注意的是网格划分是绝对网格划分，通过将单

40、元格最小边长设计为 2mm，比例 1.5 而得到的。后处理通过对图像的观察运动，观察处处理结果，提取最大破坏系数和最大载荷数据，交给组长。铜陵学院机械工程学院课程设计- 18 -个 人 小 结本设计为计算机辅助棒材挤压模设计。本组主要研究不同温度对挤压力和破坏系数的影响。通过本次课程设计，掌握挤压工艺参数的设计以及不同变量设计方法巩固挤压变形理论和知识，进一步熟悉数值模拟软件的使用方法。通过设计我懂得了不同的变量对棒材挤压的影响，同时，也让我熟悉了Pro/e、AutoCAD、Word、Excel 等软件的操作。虽然收获很多，但也发现了自身很多的不足，主要表现在以下几个方面：1.整体未把握好。不

41、能尽快把设计蓝图勾画出来，走一步算一步，导致浪费了很多宝贵的时间2.没有频繁与指导老师讨论。导致走了很多弯路，进行了多次返工。3.软件的运用不够熟练。通常是边做边学软件，效率很低.4.没有越来越紧的状态。尤其是最后的那几天，课程设计越到最后阶段，感觉特心烦，也许是考研的原因，前紧后松，觉得前面做了不少，后面可以放松了通过本次课程设计使我更加体会了团队合作的重要性，只有大家保持良好的合作意识，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。为我以后的毕业设计积累了宝贵的经验。签名：铜陵学院机械工程学院课程设计- 19 -个 人 小 结十几天的材料成型计算机

42、模拟课程设计结束了，在这次实践的过程中学到了一些除技能以外的其他东西，领略到了别人在处理专业技能问题时显示出的优秀品质，更深切的体会到人与人之间的那种相互协调合作的机制，最重要的还是自己对一些问题的看法产生了良性的变化。此次课程设计虽然是九人一组，但我们分工明确，我主要负责 CAD 制图，作为机械专业学生掌握 CAD 软件的运用是最基本的。虽然学 CAD 很长时间了，但是 CAD 实际动手操作还是有点生疏，这次的课程设计不仅让我巩固了 DEFORM 软件的运用，还让我更熟练CAD 的操作，使用 CAD 更加得心应手。在此要感谢我们的指导老师张金标老师，感谢张老师在我们设计中给我们的帮助。总的来

43、说，这次课程设计收获是很大的，虽然有很多困难，也有很多苦恼和汗水，但更多的是学到知识的兴奋和喜悦。这次设计让我知道了学无止境的道理。我们每一个人永远不能满足于现有的成绩，人生就像在爬山，一座山峰的后面还有更高的山峰在等着你。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次课程设计必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆。当然的我们的设计可能存在不足之处，希望老师批评指正，相信我们以后会做的更好。路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。签名：铜陵学院机械工程学院课程设计- 20 -总 结为期两周的，以计算机辅助的棒材挤压模设计任务已完成。本次课程设计在挤压变形理论知识的基础上，以计算机 DEFORM 软件模拟分析参数

44、的方法完成棒材挤压模设计。在设计过程中，既要掌握挤压变形工具的设计方法，也应使用 DEFORM 软件模拟分析设计参数的合理性。作为第五组成员，以挤压初始温度不同，在 530-650范围中选取。其中 1-7 组挤压制品为 16mm，坯料 140300mm；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） ，比例 1.5，距离步长 1mm，步数 100 左右。我们组挤压垫摩擦系数0.3，挤压筒挤压模摩擦系数 0.3，挤压杆速度 40mm/s，挤压模锥角 45，定径带长度50mm，工模具预热温度 400，个人的挤压温度 650。本组共 9 人，温度变化 10-20，其中 610挤

45、压温度效果下，损伤最小。本组统一取挤压长度 40mm 条件下的挤压力。测定不同温度下的挤压力，并绘制表格，作成回归直线，确定大致关系（见图 4-1） 。同理，绘制不同温度下损伤值图表，并作出回归直线，确定大致关系（见图 4-2） 。分析结论总结如下：（1）总体趋势上，坯料温度越高挤压时挤压力越小。（2）总体来说，挤压制品损伤系数不随坯料温度变化而发生变化。综合分析上述可知，在选择挤压温度时不应该太小，但也不宜过大，即在合理范围内选取挤压温度即可，本次模拟设计中，610挤压温度效果下，损伤最小。方案为最佳。本次数值模拟过程中存在着较大的误差，在模拟过程中，分为九个人分别进行模拟实验，由于挤压垫的行程虽有差异，但是我们选择适当的压下量，以保证数据的准确性，才能有效的进行分析。签名： 铜陵学院机械工程学院课程设计- 21 -参考文献1 马怀宪.金属塑性加工学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 应用教程M.北京:北京大学出版社,2011.13 王廷薄,齐克敏 .金属塑性加工学M.北京:冶金工业出版社,2001.84 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,2006.1