棒材热挤压过程模拟
热挤压——精选推荐
热挤压热挤压时加热温度在毛坯金属的再结晶温度以上，且是三向受压，主要用来制造普通等截面的长形件、棒、管、型材等。
很多材料都可以热挤。
常用的热挤压形式如图1所示。
挤压时，坯料放入挤压筒内，在挤压杆的作用下，当压力超过材料的抗力时，便通过模孔变形，从而获得所需工件的形状。
与冷、温挤相比，热挤时变形力小，变形量大，可挤出很复杂的断面。
但模具要求高，热工件表面粗糙度也大。
(a)深孔反挤压 (b)实心反挤压 (c)空心正挤压 (d)实心正挤压 (e)复合挤压 (f )可分凹模径向挤压1-挤压筒 2-凹模 3-挤压杆 4-挤压杆(凸模) 5-凹模 6-芯棒 7-凸模 8-凹模 9-凸模 10-可分凹模 11-凹模套图1 热挤压的各种形式挤压件可直接作为结构件或者切断后予以精加工作为机器零件。
表1为热挤压用材料和制件用途。
表1 热挤压用材料和制件用途1 挤压比与挤压金属流出速度（1）挤压比的计算与选择棒材挤压时的挤压比按下式计算：220d D m式中，D －挤压筒直径；d －挤压棒直径。
管材挤压时的挤压比按下式计算：()14220+--=s s d d D m式中，0D 、d －分别为挤压筒、挤压管材直径； s －挤压管材壁厚。
（2）挤压金属流出速度的选定热挤压时应变硬化和恢复再结晶软化共同决定了抗力和变形量。
常见的挤压速度列于表2。
表2 挤压金属流出速度挤压流出速度和变形程度等工艺参数最佳配合。
钛合金在700℃-1100℃范围内有足够高的塑性，但是它有粘结模具的倾向，因此要求挤压金属流出速度要大。
采用快速压力机和增加变形程度可增加金属流动速度，但增加变形程度与提高变形速度一样，会引起变形区的热量增加。
因此在低温下挤压重要零件时，对变形程度与流动速度应加以限制。
同时挤压流出速度的下限受毛坯在挤压筒中冷却的限制。
根据挤压变形条件的不同，金属流出速度以不小于500mm/s为宜，见表3。
对强度与塑性有相当高要求的重要零件，钛合金毛坯的加热温度必须在ββα⇔+转变点以下。
挤压流程工艺
挤压流程工艺
挤压流程工艺是一种通过将材料加热至可塑性状态并通过挤压机将其挤出成型的工艺。
下面是一个常见的挤压流程工艺：
1. 材料准备：选择适合挤压的材料，通常是塑料、金属或橡胶等。
将材料切割成适当的长度或形状，并进行预处理，例如加热或混合。
2. 加热预处理：将材料加热至可塑性状态，使其软化、融化或变得更加适合挤压。
加热的方式可以是直接加热或间接加热，具体取决于材料的性质和要求。
3. 模具准备：准备好挤压机所需的模具，模具的形状和尺寸将决定最终产品的形状。
4. 挤压成型：将加热处理后的材料送入挤压机的料斗中，通过旋转或螺旋式进料系统将材料推入机器。
在进料系统中，材料将被高压齿轮齿条或螺杆挤压，通过模具的形状将材料挤出成型。
5. 冷却和固化：一旦材料经过模具形成所需的形状，它将进入冷却和固化阶段。
在这个阶段，产品被冷却，使其固化，并获得期望的强度和稳定性。
6. 切割和后处理：完成冷却和固化后，产品将经过切割和修整等后处理工序，以得到最终的产品形态和尺寸。
以上是一个常见的挤压流程工艺的基本步骤，具体的工艺流程可能会根据不同的材料和产品要求而有所不同。
高温合金挤压成型过程的力学模拟及优化设计
高温合金挤压成型过程的力学模拟及优化设计高温合金是用于制造高温环境下工作的部件的重要材料。
由于高温合金具有高强度、高温强度、高耐磨性和耐腐蚀性等优异性能，因此在航空航天、能源、核工业、冶金和化工等领域得到了广泛的应用。
在高温合金的制造过程中，挤压成型是一种重要的加工方法。
本文将从力学模拟和优化设计两个方面探讨高温合金挤压成型过程的关键技术。
一、高温合金挤压成型过程的力学模拟高温合金挤压成型是指将加热至高温状态的高温合金经过挤压机器的压力作用下压制成型。
在此过程中，熔化的高温合金在模具的应力和变形下，经历固液相变、位错滑移、再结晶等复杂的物理学和力学现象。
为了预测和优化这一复杂的挤压成型过程，需要进行力学模拟。
高温合金挤压成型的力学模拟主要包括有限元分析、塑性成形模拟和计算流体力学模拟等方法。
其中，有限元方法是模拟高温合金挤压成型过程最常用的方法之一。
有限元分析方法可以建立高温合金挤压成型的三维几何模型，并通过应力分析、位错滑移分析、再结晶分析和残余应力分析来预测成型过程中出现的质量缺陷、裂纹和变形等问题。
塑性成形模拟是另一种重要的力学模拟方法，它通过建立高温合金的物理学模型和数值计算模型，来预测挤压成型过程中的流动行为和力学行为。
计算流体力学模拟则是利用数值计算方法对高温合金的流动性能和热传递性能进行模拟，以指导挤压成型过程的优化设计。
二、高温合金挤压成型过程的优化设计高温合金挤压成型的优化设计是指通过优化挤压成型条件、模具结构和工艺参数等方法，来提高成型质量和生产效率。
在挤压成型过程中，高温合金的应变速率和变形程度对成型质量有着重要的影响。
因此，优化设计的关键在于实现高质量和高效率的自动化生产，提高产品的准确性和可靠性。
高温合金挤压成型的优化设计主要包括模具设计、工艺参数调整和成型条件控制等方面。
在模具设计方面，需要根据高温合金的性能和成型要求，确定合适的模具尺寸和形状。
模具设计的关键是要避免成品表面的划痕、气泡和裂纹等缺陷。
黄铜挤压模拟实验报告
第一章 设计工模具尺寸及确定工艺参数1.1 材料及坯料尺寸材料为DIN_CuZn40Pb2，尺寸为直径90mm ×长25mm 。
1.2 坯料温度的选择挤压温度对加工状态的组织、性能的影响极大。
当所取的挤压温度值越高，挤压制品 的抗拉强度、屈服强度和硬度的值下降，延伸率增大。
由于黄铜管在680℃-720℃时塑性最高，而在挤压过程中由于变形、擦擦产热使坯料温度升高，为避免在挤压过程中坯料温度可能超过最佳塑性温度，所以坯料初始温度选取500℃。
而挤压筒、挤压垫、挤压模也要预热，以防过大的热传递导致金属温度分布不均，影响制品质量，预热温度与坯料温度不能相差太大，故取300℃。
1.3 挤压速度的选取挤压速度对制品组织与性能的影响，主要通过金属热平衡来实现的。
挤压速度低，金属热量逸散较多，致使挤压制品尾部出现加工组织；挤压温度高，锭坯与工具内壁接触时间短，热量传递来不及进行，有能形成变形区内的绝热挤压过程，使金属的出口温度越来越高，导致制品表面裂纹。
故选挤压垫的速度为1.5mm.s -1。
1.4 挤压参数的计算1.4.1 挤压模的结构尺寸设计模子选用锥模，模角 45=α，工作带长度8=g h ~12 mm ，取10=g h mm ，工作带直径m m g d C d d 1+=,90=m d mm ，裕量系数016.0014.01-=C ，015.01=C ，35.9135.19090015.090=+=⨯+=g d mm ，出口直径一般比工作带直径大3-5 mm ，取出口直径为96=ch d ,入口圆角半径γ=3mm ，模子的外形尺寸(25.1=D ~)45.1(25.1=w D ~)45.15.11290=⨯~5.130 mm ，所以D 取120 mm ，H 取70 mm 。
1.4.2 挤压筒的结构尺寸设计（1）挤压筒内径0D由于挤压过程为热挤压，考虑到热膨胀，故取挤压筒内径950=D mm（2）挤压筒长度t L()L L L t +=max S t ++ （1-1） 式中：max L —锭坯最大长度，对重金属为（1.5-2.5）0D ，mm ；L—锭坯穿孔时金属增加的长度，mm ；t —模子进入挤压筒的深度，mm ；S—挤压垫厚度，mm 。
DEFORM实验报告
铜陵学院课程实验报告实验名称圆柱体压缩过程模拟实验课程材料成型计算机模拟指导教师张金标. 专业班级10 材控（2）姓名孟来福学号 1 0 1 0 1 2 1 0 5 82013年05月14日实验一 圆柱体压缩过程模拟1 实验目的与内容1.1 实验目的进一步熟悉AUTOCAD 或PRO/E 实体三维造型方法与技艺，掌握DEFORM 软件的前处理、后处理的操作方法与热能，学会运用DEFORM 软件分析压缩变形的变形力学问题。
1.2 实验内容运用DEFORM 模拟如图1所示的圆柱坯压缩过程。
（一）压缩条件与参数锤头与砧板：尺寸200×200×20mm ，材质DIN-D5-1U,COLD ，温度室温。
工件：材质DIN_CuZn40Pb2，尺寸如表1所示，温度室温。
（二）实验要求砧板工件锤头图1 圆柱体压缩过程模拟（1）运用AUTOCAD或PRO/e绘制各模具部件及棒料的三维造型，以stl格式输出；（2）设计模拟控制参数；（3）DEFORM前处理与运算（参考指导书）；（4）DEFORM后处理，观察圆柱体压缩变形过程，载荷曲线图，通过轴对称剖分观察圆柱体内部应力、应变及损伤值分布状态；（5）比较方案1与2、3与4、1与3和2与4的模拟结果，找出圆柱体变形后的形状差别，说明原因；（6）提交分析报告（纸质和电子版）、模拟数据文件、日志文件。
2 实验过程2.1工模具及工件的三维造型根据给定的几何尺寸，运用AUTOCAD或PRO/E分别绘制坯料、锤头和砧板的几何实体，文件名称分别为workpiece，topdie，bottomdie，输出STL格式。
2.2 压缩过程模拟2.2.1 前处理建立新问题：程序→DEFORM5.03→File→New Problem→Next→在Problem Name栏中填写“Forging”→ Finish→进入前前处理界面；单位制度选择：点击Simulation Conrol按钮→Main按钮→在Units栏中选中SI （国际标准单位制度）。
deform挤压模拟课程设计
.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 ....................................................................................................................................................................... - 2 - 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..............................................................................................................................................................................- 23 - 附表《塑性成型计算机模拟》课程设计成绩评定表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。
deform棒材热挤压实验报告
实验名称 棒材热挤压过程模拟
实验课程 材料成型计算机模拟
指导教师
专业班级
姓名
学号
2012 年 05 月 02 日
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，通系电1，力过根保管据护线生高0不产中仅工资2艺料22高试2可中卷以资配解料置决试技吊卷术顶要是层求指配，机置对组不电在规气进范设行高备继中进电资行保料空护试载高卷与中问带资题负料2荷试2，下卷而高总且中体可资配保料置障试时2卷，32调需3各控要类试在管验最路；大习对限题设度到备内位进来。行确在调保管整机路使组敷其高设在中过正资程常料1工试中况卷，下安要与全加过，强度并看工且25作尽52下可22都能护可地1关以缩于正小管常故路工障高作高中；中资对资料于料试继试卷电卷连保破接护坏管进范口行围处整，理核或高对者中定对资值某料，些试审异卷核常弯与高扁校中度对资固图料定纸试盒，卷位编工置写况.复进保杂行护设自层备动防与处腐装理跨置，接高尤地中其线资要弯料避曲试免半卷错径调误标试高方中等案资，，料要编试求5写、卷技重电保术要气护交设设装底备备置。4高调、动管中试电作线资高气，敷料中课并设3试资件且、技卷料中拒管术试试调绝路中验卷试动敷包方技作设含案术，技线以来术槽及避、系免管统不架启必等动要多方高项案中方；资式对料，整试为套卷解启突决动然高过停中程机语中。文高因电中此气资，课料电件试力中卷高管电中壁气资薄设料、备试接进卷口行保不调护严试装等工置问作调题并试，且技合进术理行，利过要用关求管运电线行力敷高保设中护技资装术料置。试做线卷到缆技准敷术确设指灵原导活则。。：对对在于于分调差线试动盒过保处程护，中装当高置不中高同资中电料资压试料回卷试路技卷交术调叉问试时题技，，术应作是采为指用调发金试电属人机隔员一板，变进需压行要器隔在组开事在处前发理掌生；握内同图部一纸故线资障槽料时内、，设需强备要电制进回造行路厂外须家部同出电时具源切高高断中中习资资题料料电试试源卷卷，试切线验除缆报从敷告而设与采完相用毕关高，技中要术资进资料行料试检，卷查并主和且要检了保测解护处现装理场置。设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
固态成形原理-挤压成形原理
沿横断面径向上，外层金属的主延伸变形比内层 的大；沿纵向上制品后端的主延伸变形比前端的 大。
挤压筒内的金属，存在两个难变形区。 前端难变形区：位于挤压筒与模子交界的环形死 区部位。 后端难变形区：位于塑性变形区压缩锥后面的锭 坯未变形部分。
图4-7 正挤压时的弹性变形区 a-平模挤压；b-锥形模挤压
(4)反向挤压时金属流动的特点： 特点： 优点： 缺点：
图4-13-1反挤压时作用于金属的力 1-挤压筒；2-空心挤压杆；3-模子；4-锭坯未挤压部分；5-塑性变形
区；6-挤压制品
图4-14挤压实验的坐标网格对比 1-反挤压；2-正挤压
(5) 横向挤压金属流动特点：先镦粗再横向挤压
图4-14-1 十字接头锻件图 图4-14-2 十字接头的横向挤压过程示意图
4.1 概述 挤压特点: 4.2 挤压的基本方法 正挤压：
图4-1 挤压的基本方法 1一挤压筒；2一模子；3一挤压杆；4一锭坯；5一制品
反挤压：
不动的
可动的
挤压杆为不可动的反向挤压过程
1 可动的
3 不动的
挤压杆可动的反向挤压过程
横向挤压棒材 1-挤压杆；2-挤压金属；
3-挤压模
4.3 挤压时金属的流动
3）皮下缩尾 皮下缩尾出现在制品表皮内，存在一层使金属径向上不连 续的缺陷。 原因：挤压时，剧烈滑移区金属和死区金属之间发生断裂 或形成滞流区，死区金属参与流动而包覆在制品的外面， 形成分层或起皮。
图4-7-4 皮下缩尾形成过程 1-表面层；2-死区
图4-8 镶填物在正挤压过程中的变化 a-挤压前；b-无润滑；c-有润滑
(4)挤压时金属变形流动分区 的假定 （看书）
(5) “死区”的应力应变分析
棒材热轧工艺的数值模拟
度提ｍ较高要求。罔３（ｂ）显不，在轧件表层以下１５ｍｍ～３３ｍｍ的次表层区域内， 轧件纵向中心截面的等效应变高于表层和心部。这是由于轧件与低温轧辊接触 后，接触医内表层金属的温度和流动性均低于扶表层，从而使轧件在次表层获得 了－ｐ心纵截面等效应变的最大值，并且变形产生的热量导致次袭层区的温度高于 心部，如图３（ｃ）和图３（ｄ）所不。
层会属传导，心部温度Ｆ降，表层温度上升，使得轧件横断面温度趋ｆ均匀。
３．２微观组织 大捧材轧制所用连轧方坯的铸态组织分布是不均匀的，通常由边部细小等轴 激冷晶区、柱状品区和中心等轴晶匣组成。因此，采用图５（曲所示的方坯平均晶
粒尺寸分布作为有限元模型的初始品粒度。罔５显示了初轧各道次轧件出ｕ处轧
件断血的、ｒ均晶粒尺寸。
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２００９热轧＊材组织性能预报研究５＆用
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图６显示了初轧及轧后空冷过程中轧件４个特征点位置金属的平均晶粒尺寸变
化。
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差大约３０舯。在轧后空冷过程中，轧件平均晶粒尺寸有所增大，但长大不是非
常明显。
４总结
（１）大棒材初轧过程中轧件心部变形量较小，不ＳＵ－于车Ｌ件心部压实．因此提高 热轧连铸坯的心部致密度是改善大棒材心部质量的措施之一。 （２）大棒材初轧时轧件纵向中心截面次表层区内的等效应变和温度均高于表
层和心韶。
（３）棒材轧制过程中由于轧件发生再结品使品粒得到细化。初轧完成后，轧 件平均晶粒尺寸由心部到表层逐渐减小。轧后空冷过程中，轧件晶粒长大不明显。
钨基高比重合金棒材挤压成形工艺流程
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镍基高温合金热挤压钢管挤压变形行为及工艺技术研究
镍基高温合金热挤压钢管挤压变形行为及工艺技术研究引言随着工业技术的发展，对高温合金的需求越来越大。
镍基高温合金由于其优异的高温性能，在航空航天、能源等领域得到广泛应用。
而热挤压是一种制备高温合金管材的重要工艺方法。
研究镍基高温合金热挤压钢管的挤压变形行为及工艺技术，对提高管材的性能和生产效率具有重要意义。
热挤压工艺概述热挤压是一种通过加热和挤压来改变材料形状和性能的工艺方法。
热挤压钢管是指在高温下，将金属坯料放入模具中，通过挤压变形使其形成管状产品的过程。
热挤压工艺具有以下特点： - 高温下进行，有利于材料的塑性变形； - 挤压过程中材料流动性好，有利于消除缺陷； - 可以实现管材的尺寸精度和形状复杂度要求。
镍基高温合金热挤压钢管的挤压变形行为镍基高温合金具有良好的高温性能，但其挤压变形行为与普通钢材存在差异。
研究镍基高温合金热挤压钢管的挤压变形行为有助于了解其材料特性和挤压过程中的变形机制。
挤压力与变形行为关系的研究通过实验研究，可以得出挤压力与变形行为之间存在一定的关系。
挤压力越大，变形程度越大，但过大的挤压力可能导致管材断裂。
因此，在实际生产中需要合理选择挤压力，以确保制备出高质量的热挤压钢管。
温度对变形行为的影响温度是影响挤压变形行为的重要因素。
较高的温度有利于材料的塑性变形，减小变形阻力，提高挤压效率。
但过高的温度可能导致晶粒长大、晶界溶解等问题，影响材料的性能。
因此，在热挤压过程中需要控制好温度，以平衡变形效率和材料性能。
挤压速度与变形行为的关系挤压速度也是影响变形行为的重要因素。
较高的挤压速度有利于材料的塑性变形，减小变形阻力，提高挤压效率。
但过快的挤压速度可能导致应变速率过大，产生过多的位错和缺陷，降低材料的性能。
因此，在热挤压过程中需要选择合适的挤压速度，以获得理想的变形效果。
镍基高温合金热挤压钢管的工艺技术研究热挤压钢管的工艺技术是保证管材质量的关键。
研究镍基高温合金热挤压钢管的工艺技术，有助于提高管材的生产效率和质量。
棒材热挤压过程模拟
铜陵学院课程实验报告实验名称棒材热挤压过程模拟实验课程材料成型计算机模拟指导教师专业班级姓名学号2012年04月23日实验二棒材热挤压过程模拟1 实验目的与内容1.1 实验目的进一步熟悉DEFORM软件前处理、后处理的操作方法，掌握热力耦合数值模拟的模拟操作。
深入理解并掌握DEFORM软件分析热挤压的塑性变形力学问题。
1.2 实验内容运用DEFORM模拟如图2所示的黄铜(DIN_CuZn40Pb2)棒挤压过程（已知：坯料φ98⨯60mm）。
图2 棒材热挤压示意图挤压工具：尺寸如图所示，材质DIN-D5-1U,COLD，温度3500。
坯料：材质DIN_CuZn40Pb2，尺寸φ98×60，温度6300。
工艺参数：挤压速度10mm/s，摩擦系数0.1。
（二）实验要求（1）运用PRO/E绘制各模具部件及棒料的三维造型，以stl格式输出；（2）设计模拟控制参数；（3）DEFORM前处理与运算；（4）DEFORM后处理，观察圆柱体压缩变形过程，载荷曲线图，通过轴对称剖分观察圆柱体内部应力、应变及损伤值分布状态；（5）运用DEFORM后处理Flow Net（流动栅格）功能观察金属流动的不均匀性，说明原因；（6）提交分析报告（纸质和电子版）、模拟数据文件、日志文件。
2 实验过程2.1挤压工模具及工件的三维造型根据给定的几何尺寸，运用PRO/E分别绘制坯料、挤压垫、挤压模、挤压筒的几何实体，文件名称分别为workpiece，top die，bottom die，object 4。
输出stl格式。
2.2 挤压模拟2.2.1 前处理建立新问题：程序→DEFORM6.1→File→New Problem→ Next→在Problem Name 栏中填写Stick extrusion→ Finish→进入前前处理界面；单位制度选择：点击Simulation Control按钮，点击Main，在Units栏中选中SI，并在Simulation Title栏中填入“Stick extrusion”，勾选“Deformation”和“Heat Transfer”。
毕业设计——黄铜棒多模孔挤压过程模拟
Brass rod multimode extrusion process simulation-extrusion speed
A
This thesis are mainly from the country's porous die extrusion of development status, as well as on the prospects for future development, along with the brass rod market of rapid development, and related application core production technology will become a focus of concern for enterprises, learn about domestic and international brass rod production core technology development trends, technological equipment, technology and trends for enterprises to upgrade the product specification, increase market competition is key; Secondly, according to the current production and production experience data, combined with the design of the content and requirements, formulate the appropriate extrusion simulation programe; again, according to the law and extrusion die design experience data, design the appropriate Extrusion die, and the use of three-dimensional modeling software UG modeling; Finally, the use of DEFORM-3D software follow the squeeze scenario extrusion simulation, and accordingly post-processing, extract the relevant data for analysis.
棒材挤压课程设计.概要
第一章 坯料及工艺参数的确定1.1 坯料的选择 坯料尺寸的确定十分重要， 坯料尺寸的选择是否合理， 直接影响到挤压制品 的质量、成品率、生产率等技术经济指标。
坯料尺寸（直径和长度）越大，制品 越长，从而使切头尾、 切压余的几何损失和挤压周期内的辅助时间所占的比例降 低，对压余所导致的金属几何损失， 增大直径或者增加长度对成品率的影响不同。
坯料体积一定时， 增大直径和减短长度使几何损失增加， 减小直径增加长度， 几 何损失减小。
（1）坯料直径 D m 的确定 选择坯料直径时，一定要在满足制品断面机械性能要求和均匀性要求的前提 下，尽可能采用较小的挤压比。
查热挤压各种金属材料时的工艺参数值表可知，黄铜棒（ DIN_CuZn40Pb2） 的挤压比10 ~ （300~ 400） ，选取 70，因为F 0 D m 2 D m 2 22 F d m 2 d m 2式中， D m —坯料直径， mm ； d m —挤压制品的直径。
由上式，坯料的直径为D md m已知制品直径 12mm ，故有D m 70 12mm 100.4mm圆整，取 D m 100mm 。
（2）坯料长度的确定 在实际生产中， 坯料一般是圆柱形的， 在挤压有色金属时， 坯料长度为其直 径的 2.0~3.5 倍。
本设计取坯料长度 H m 为其直径的 3倍，即坯料长度 H m 为 300mm 。
1.2 挤压工艺参数的确定 1.2.1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 0.5，挤压筒与坯料之间的摩擦系数 为 0.2 ，挤压模与坯料之间的摩擦系数为 0.2。
1.2.2挤压杆速度的确定 挤压时的速度一般可分为三种： 挤压速度；金属流出速度； 金属变形速度（也 称变形速率）。
通常挤压速度越大，不均匀性流动加剧，附加应力增大，在挤压 制品上会引起周期性周向裂纹或破裂。
工艺学实验挤压膨化玉米棒实验报告及数据
工艺学实验挤压膨化玉米棒实验报告及数据挤压膨化玉米棒是一种受欢迎的食品，它既美味可口又富含营养。
在这个实验中，我们将使用工艺学的方法来研究挤压膨化玉米棒的制作过程，并记录相关数据。
实验目的：本实验旨在探究不同工艺参数对挤压膨化玉米棒的质量和口感的影响，为生产过程提供科学依据。
实验步骤：1.准备材料：玉米粉、水、盐、食用油。
2.将玉米粉、水和盐按照一定比例混合，搅拌均匀，制成玉米糊。
3.将玉米糊倒入挤压机中，设定不同的挤压压力和挤压速度。
4.启动挤压机，将玉米糊挤压成形。
5.将挤压成形的玉米棒放入高温油中炸制，直至表面金黄酥脆。
6.取出玉米棒，待其冷却后进行口感评价和质量分析。
7.根据实验数据，分析不同参数对玉米棒质量和口感的影响。
实验数据：根据实验结果，我们记录了不同挤压压力和挤压速度下的玉米棒长度、直径、重量和口感评分。
实验结果及数据分析：通过对实验数据的分析，我们得出以下结论：1.挤压压力对玉米棒的长度和直径有显著影响。
随着挤压压力的增加，玉米棒的长度和直径增加。
2.挤压速度对玉米棒的长度和直径影响较小。
不同挤压速度下，玉米棒的长度和直径变化不明显。
3.挤压压力和挤压速度对玉米棒的重量影响较大。
随着挤压压力和挤压速度的增加，玉米棒的重量增加。
4.玉米棒的口感评分与挤压压力和挤压速度呈现不同的关系。
在一定范围内，口感评分随着挤压压力和挤压速度的增加而增加，但超过一定范围后，口感评分则出现下降的趋势。
结论：通过本次实验，我们发现挤压压力和挤压速度对挤压膨化玉米棒的质量和口感有显著影响。
在实际生产中，可以根据需要调整挤压压力和挤压速度，以获得最佳的玉米棒质量和口感。
实验的局限性：本实验仅在实验室条件下进行，实际生产中可能受到其他因素的影响，如设备差异、原料质量等。
因此，在实际生产中，还需进一步优化和调整工艺参数。
总结：本实验通过工艺学的方法研究了挤压膨化玉米棒的制作过程，并分析了不同工艺参数对玉米棒质量和口感的影响。
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铜陵学院课程实验报告实验名称棒材热挤压过程模拟实验课程材料成型计算机模拟指导教师.专业班级.姓名.学号.2012年04月23日实验二棒材热挤压过程模拟1实验目的与内容1.1实验目的进一步熟悉DEFORM软件前处理、后处理的操作方法，掌握热力耦合数值模拟的模拟操作。
深入理解并掌握DEFORM软件分析热挤压的塑性变形力学问题。
1.2 实验内容运用DEFORM模拟如图2所示的黄铜(DIN_CuZn40Pb2)棒挤压过程（已知：坯料φ98⨯60mm）图1 棒材挤压示意图（一）挤压条件与参数挤压工具：尺寸如图所示，材质DIN-D5-1U,COLD，温度3500。
坯料：材质DIN_CuZn40Pb2，尺寸φ98×60，温度6300。
工艺参数：挤压速度10mm/s，摩擦系数0.1。
（二）实验要求（1）运用AUTOCAD或PRO/e绘制各模具部件及棒料的三维造型，以stl格式（二）实验要求（1）运用AUTOCAD或PRO/e绘制各模具部件及棒料的三维造型，以stl 格式输出；（2）设计模拟控制参数；（3）DEFORM前处理与运算；（4）DEFORM后处理，观察圆柱体压缩变形过程，载荷曲线图，通过轴对称剖分观察圆柱体内部应力、应变及损伤值分布状态；（5）运用DEFORM后处理Flow Net（流动栅格）功能观察金属流动的不均匀性，说明原因；（6）提交分析报告（纸质和电子版）、模拟数据文件、日志文件。
2 实验过程2.1挤压工模具及工件的三维造型根据给定的几何尺寸，并从书中查得工作带长度为10mm，入口圆角半径为4mm，模子厚度为70mm，挤压垫外径为99mm，挤压垫厚度为20mm，运用AUTOCAD或PRO/E分别绘制坯料、挤压模、挤压垫、挤压筒的几何实体，文件名称分别为extrusion workpiece，extrusion die，extrusion dummy block，extrusion chamber。
输出STL格式。
2.2 挤压模拟2.2.1 前处理建立新问题：程序→DEFORM6.1→File→New Problem→Next→在Problem Name栏中填写“stick extrusion”→ Finish→进入前前处理界面。
单位制度选择：点击Simulation Control按钮→Main按钮→在Units栏中选中SI（国际标准单位制度）。
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→单击Geometry按钮→Import Geo按钮，选择extrusion workpiece.stl实体文件→打开；重复操作，依次添加extrusion die，extrusion dummy block，extrusion chamber。
定义对象的材料模型：在对象树上选择extrusion workpiece→点击General 按钮→选中Plastic选项→点击Assign Temperature按钮→填入温度为630→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→填入温度为350→点击OK按钮→勾选Primary Die选项→如此重复，定义其它工模具的材料模型（不勾选Primary Die选项）。
调整对象位置关系：在工具栏点击Object Positioning按钮进入对象位置关系调整对话框→根据挤压要求及实体造型调整相互位置关系→点击OK按钮完成。
模拟控制设置：点击Simulation Control按钮→Main按钮→在Simulation Title 栏中填入“stick extrusion”→在Operation Title栏中填入“deform heat transfer”→勾选“Heat transfer”和“Deformation”选项→点击Step按钮→在Number of Simulation Steps栏中填入模拟步数为100→Step Increment to Save栏中填入10→在Primary Die栏中选择extrusion dummy block→在With Constant Time Increment 栏中填入时间步长为0.05→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 →选择Detailed Settings的General选项卡→点击Absolute，Size Ratio改为2，Element Size选Min Element Size，设为2→点击Surface Mesh ，生成表面网格→点击Solid Mesh 生成实体网络。
设置对象材料属性：在对象树上选择extrusion workpiece→点击Material→点击other→选择DIN-CuZn40Pb2[1020-1740F(550-950C)]→点击Load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→点击Movement→在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，如10mm/s；设置坯料边界条件：选中物体Workpiece→单击d按钮→选中Symmetry plane图标→然后分别选中坯料的对称面→单击添加按钮。
工件体积补偿：在对象树上选择Workpiece→点击Property→在Target V olume 卡上选中Active in FEM+meshing选项→点击Calculate V olume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 workpiece—extrusion dummy block→点击Edit按钮→点击Deformation卡Friction栏上选中Shear和Constant选项，填入摩擦系数为0.1→点击Thermal→选中Constant选项，填入传热系数或选择传热类型如Forming →点击Close按钮→如此重复，依次设置其它接触关系→点击Generate all按钮→点击Tolerance 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。
2.2.2 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。
2.2.3 退出前处理程序在工具栏上点击Exit按钮，退出前处理程序界面。
2.2.4 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。
2.3 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。
（1）观察变形过程：点击播放按钮查看成型过程，如图2；图2 挤压变形过程（2）观察温度变化：在状态变量的下拉菜单中选择Temperature，点击播放按钮查看成型过程中温度变化情况；（3）观察最大应力分布：在状态变量的下拉菜单中选择Stress –Max principal，点击播放按钮查看成型过程中最大应力分布及其变化情况；（4）观察最大应变分布：在状态变量的下拉菜单中选择Strain –Total- Max principal，点击播放按钮查看成型过程中最大应变分布及其变化情况；（5）观察破坏系数分布：在状态变量的下拉菜单中选择Damage，点击播放按钮查看成型过程中可能产生破坏的情况；（6）成型过程载荷：点击Load Stroke按钮，生成变形工具加载曲线图，保存图形文件为load.png；（7）点跟踪分析：点击Point Tracking按钮，根据上图点的位置，在工件上依次点击生成跟踪点，点击Save按钮，生成跟踪信息，观察跟踪点的最大应力、最大应变、温度、破坏系数，保存相应的曲线图。
（8）流动网格分析：点击Flow Net按钮，在对话框中分别选择Starting step 和Ending step的数值，点击Next，选择Surface net，点击Next，选中Parallel，点击Next，确定起点平面、终点平面，输入方向矢量和分割面的数量，点击Next，点击Finish，生成金属流动网格数据，点击播放按钮查看流动格变化情况。
3 实验结果与分析3.1观察温度变化图3挤压终了温度分布观察图3中颜色分布并在每个区域随机用鼠标点击一些点查看温度值，可以看出：远离挤压垫的一端温度最高，而与挤压垫相接触的一端温度最低。
这主要是由于在整个挤压过程中与挤压垫接触的一端存在着坯料与挤压垫之间的热交换，从而使温度降低；不接触的一端在整个挤压过程中金属流动较为剧烈，并且由于散热不好且挤压时间较短，温度要比与挤压模相接触端高且变化不大。
同时，中心部位温度分布较均匀而且具有较高温度值，这是因为在整个挤压过程中坯料中心不与挤压模具和空气相接触，热量散失与热传递都很小。
3.2观察最大应力分布图4 挤压终了最大应力分布观察图4中颜色的分布并在每个区域随机用鼠标点击一些点查看最大应力，可以看出：中间部位应力分布比较均匀，且数值较大，由于最大应力为负值，故为三向压应力状态。
从中还可以看出：在挤压过程中应力数值最大的位置出现在坯料刚进入挤压模的位置，由于在此处坯料径向尺寸急剧变化，金属流动的阻力最大，不均匀变形也最大，在此处将产生较大的附加应力，叠加后，应力数值增大。
另外还能够看出：在挤压筒与坯料的接触部位附加应力对应力分布影响相对较小。
3.3观察最大应变分布图5 挤压终了最大应变分布观察图5中颜色分布并在每个区域随机用鼠标点击一些点查看最大应变值，可以看出：应变状态为两压一拉状态。