本文關鍵詞：銅扁線連續(xù)擠壓成形過程的三維數(shù)值模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：連續(xù)擠壓技術(shù)在鋁加工領域已取得了巨大的成功，人們將研究的目標開始轉(zhuǎn)移到銅材的加工領域。我國正在進行農(nóng)村和城市電網(wǎng)的改造，急需大量、優(yōu)質(zhì)的輸變電設施，從而對銅扁線的生產(chǎn)制造提出了更高的要求。 TLJ300型連續(xù)擠壓機是大連鐵道學院研制的主要用來生產(chǎn)銅扁線的機型，技術(shù)已基本成熟。但由于銅及銅合金變形溫度高、變形抗力大、高溫氧化性強，銅扁線連續(xù)擠壓技術(shù)在塑性變形機理、工藝參數(shù)及模具結(jié)構(gòu)等方面存在許多技術(shù)難點，在工模具壽命和主機能量損耗上與國外設計還存在差距。為了進一步改進設計，提高性能，延長使用壽命，增強市場的競爭能力，需要采用先進的理論分析、計算方法來改進工模具設計。為此，，本文采用有限元法對銅扁線的連續(xù)擠壓成形過程進行了詳盡的數(shù)值模擬。 本文采用DEFORM軟件作為計算機模擬分析的工具，基于剛塑性／剛粘塑性有限元理論和傳熱學理論，建立了銅扁線連續(xù)擠壓成形的有限元模型。論文共分為四大部分： 1．介紹了連續(xù)擠壓法和有限元法的原理及應用，闡述了使用有限元法對銅扁線連續(xù)擠壓成形系統(tǒng)進行分析計算的必要性、可行性及優(yōu)越性。 2．針對進行連續(xù)擠壓成形系統(tǒng)有限元分析所需的理論基礎做了說明。 3．對連續(xù)擠壓過程進行了綜合力能分析，推導了連續(xù)擠壓時變形力的計算公式，確定了工作狀態(tài)下主機系統(tǒng)所需扭矩的大小。 4．對銅扁線連續(xù)擠壓成形過程進行了計算機模擬，分析模擬過程中的關鍵技術(shù)，揭示金屬的變形規(guī)律、流動規(guī)律，分析得到的速度場、溫度場、等效應力場、等效應變場和扭矩—行程曲線等，對比不同結(jié)構(gòu)工模具和擠壓輪速度對變形的影響。 本文首次針對以銅為塑性體的連續(xù)擠壓過程運用DEFORM軟件進行有限元模擬，所得的各場量的分布云圖及參數(shù)變化曲線較真實的反映了生產(chǎn)實際，從而為今后工模具的設計提供了參考。
【關鍵詞】：銅扁線 連續(xù)擠壓 有限元分析 DEFORM
【學位授予單位】：大連交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2004
【分類號】：TG376
【目錄】：

• 第一章 緒論8-23
• 1.1 塑性加工研究和發(fā)展的趨勢8-11
• 1.2 有限元方法11-14
• 1.2.1 有限元法的數(shù)學原理及應用特點11-12
• 1.2.2 有限元方法的發(fā)展12-13
• 1.2.3 國內(nèi)外CAE技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.3 連續(xù)擠壓的發(fā)展綜述14-19
• 1.3.1 連續(xù)擠壓的原理及特點14-17
• 1.3.2 連續(xù)擠壓技術(shù)的研究現(xiàn)狀17-19
• 1.4 所選課題的目的和意義19-23
• 第二章 基礎理論23-41
• 2.1 金屬塑性變形過程的力學基礎23-25
• 2.2 剛塑性／剛粘塑性有限元變分原理25-28
• 2.3 剛塑性／剛粘塑性有限元矩陣方程28-35
• 2.3.1 單元種類的選取29-30
• 2.3.2 變形體的離散化30-34
• 2.3.3 線性化34-35
• 2.4 熱傳導基本理論35-41
• 2.4.1 問題的提出35-36
• 2.4.2 固體材料熱平衡微分方程36-37
• 2.4.3 初、邊值條件37-38
• 2.4.4 熱傳導中的變分原理及有限元求解列式38-41
• 第三章 連續(xù)擠壓力能綜合分析41-51
• 3.1 基本參數(shù)的確定41-46
• 3.1.1 連續(xù)擠壓塑性變形特點41
• 3.1.2 影響擠壓力的因素41-42
• 3.1.3 力能分析原始數(shù)據(jù)42-43
• 3.1.4 輪槽幾何參數(shù)確定43-46
• 3.2 擠壓輪上的受力分析46-48
• 3.2.1 單位擠壓應力p46-48
• 3.2.2 擠壓輪上的切向擠壓力F_148
• 3.3 計算實例48-51
• 第四章 有限元建模與分析51-93
• 4.1 軟件介紹51-53
• 4.1.1 DEFORM概況51-52
• 4.1.2 DEFORM功能52-53
• 4.2 有限元建模流程53-55
• 4.3 銅扁線成形整體有限元模型的建立55-64
• 4.3.1 幾何模型的建立和網(wǎng)格的劃分55-58
• 4.3.2 摩擦邊界條件的處理58-60
• 4.3.3 求解方法的選擇60
• 4.3.4 材料特性的設定60-62
• 4.3.5 載荷的施加和位移約束的設定62-63
• 4.3.6 選擇時間步長和步數(shù)63-64
• 4.4 模擬求解過程中的關鍵技術(shù)問題64-66
• 4.4.1 模擬中網(wǎng)格畸變判據(jù)64-65
• 4.4.2 頻繁網(wǎng)格重劃分的防止措施65-66
• 4.4.3 收斂問題66
• 4.5 計算結(jié)果分析處理66-93
• 4.5.1 連續(xù)擠壓過程中的變形及金屬流動67-73
• 4.5.2 連續(xù)擠壓過程中的等效應變分布73-75
• 4.5.3 連續(xù)擠壓變形過程中的等效應力分布75-77
• 4.5.4 連續(xù)擠壓變形過程中的τ_(yz)分布77-80
• 4.5.5 連續(xù)擠壓變形過程中的溫度分布80-83
• 4.5.6 扭矩行程曲線83-85
• 4.5.7 工模具結(jié)構(gòu)對模擬結(jié)果的影響85-87
• 4.5.8 連續(xù)擠壓成形過程中擠壓輪速度的影響87-93
• 結(jié)論與展望93-95
• 參考文獻95-98
• 攻讀學位期間發(fā)表論文98-99
• 致謝99

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 運新兵;劉桂林;宋寶韞;樊志新;;壓實輪壓下量對寬銅帶連續(xù)擠壓過程的影響[J];鍛壓技術(shù);2008年05期

2 彭孜;張強;戴登峰;吳錦明;;不同模型腔角下銅鋁復合連續(xù)包覆過程的數(shù)值模擬[J];特種鑄造及有色合金;2012年08期

3 鄢明;吳予才;;利用連續(xù)擠壓機實現(xiàn)四頭擠壓銅產(chǎn)品[J];云南冶金;2007年02期

  本文關鍵詞：銅扁線連續(xù)擠壓成形過程的三維數(shù)值模擬，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：285485