畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）銅合金循環(huán)擴(kuò)張擠壓三維有限元模擬研究

1、湖 南 科 技 大 學(xué)畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（ 論 文 ）題目銅合金循環(huán)擴(kuò)張擠壓三維有限元模擬研究作者學(xué)院專業(yè)學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師二 一五 年 五 月 十六 日湖 南 科 技 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 機(jī)電工程 院 材料成型及控制工程 系（教研室）系（教研室）主任: （簽名） 年 月 日學(xué)生姓名: 學(xué)號(hào): 專業(yè): 1 設(shè)計(jì)（論文）題目及專題： 銅合金循環(huán)擴(kuò)張擠壓三維有限元模擬研究 2 學(xué)生設(shè)計(jì)（論文）時(shí)間：自 2014 年 11 月 20 日開始至 2015 年 5 月 25 日止3 設(shè)計(jì)（論文）所用資源和參考資料：（1）proe軟件（2）deform-3d軟件（3）胡建軍, 李小平. deform-3d

2、塑性成形cad應(yīng)用教程. 北京大學(xué)出版社（4）deform 5.03金屬成形有限元分析實(shí)例指導(dǎo)教程. 機(jī)械工業(yè)出版社4 設(shè)計(jì)（論文）應(yīng)完成的主要內(nèi)容：（1）擠壓速率對(duì)材料變形行為的影響（2）擠壓溫度對(duì)材料變形行為的影響（3）摩擦系數(shù)對(duì)材料變形行為的影響5 提交設(shè)計(jì)（論文）形式（設(shè)計(jì)說明與圖紙或論文等）及要求：（1）提交35頁以上的畢業(yè)論文。（2）論文的撰寫格式要符合規(guī)范要求，內(nèi)容完整，條理清晰。6 發(fā)題時(shí)間： 2014 年 12 月 1 日指導(dǎo)教師： （簽名）學(xué) 生： （簽名）湖 南 科 技 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)人評(píng)語主要對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的工作態(tài)度，研究內(nèi)容與方法，工作量，文獻(xiàn)應(yīng)用

3、，創(chuàng)新性，實(shí)用性，科學(xué)性，文本（圖紙）規(guī)范程度，存在的不足等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)指導(dǎo)人： （簽名）年 月 日 指導(dǎo)人評(píng)定成績： 湖 南 科 技 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱人評(píng)語主要對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的文本格式、圖紙規(guī)范程度，工作量，研究內(nèi)容與方法，實(shí)用性與科學(xué)性，結(jié)論和存在的不足等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)評(píng)閱人： （簽名）年 月 日 評(píng)閱人評(píng)定成績： 湖 南 科 技 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯記錄日期： 學(xué)生： 學(xué)號(hào)： 班級(jí)： 題目： 提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)下列材料：1 設(shè)計(jì)（論文）說明書共頁2 設(shè)計(jì)（論文）圖 紙共頁3 指導(dǎo)人、評(píng)閱人評(píng)語共頁畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯委員會(huì)評(píng)語：主要對(duì)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

4、的研究思路，設(shè)計(jì)（論文）質(zhì)量，文本圖紙規(guī)范程度和對(duì)設(shè)計(jì)（論文）的介紹，回答問題情況等進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)答辯委員會(huì)主任： （簽名）委員： （簽名）（簽名）（簽名）（簽名） 答辯成績： 總評(píng)成績： 摘 要 銅合金具有許多優(yōu)異的金屬性能，在實(shí)際生產(chǎn)制造中得到廣泛的應(yīng)用。研究銅合金的變形行為，有助于制定實(shí)際生產(chǎn)工藝，而模擬研究是一種便捷高效的研究方法。在模擬研究方法中，有限元模擬是分析金屬成形過程的常用方法，它不僅便捷快速，而且結(jié)果可靠。本論文的主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下：本論文通過模擬循環(huán)擴(kuò)張擠壓過程，分析各個(gè)特征變化，主要對(duì)影響擠壓的三個(gè)變量，即擠壓速率、擠壓溫度和摩擦系數(shù)，分別進(jìn)行了單獨(dú)的控制變量模擬研究

5、。本論文采用控制變量法，將擠壓速率分別設(shè)置為500mm/sec、1000mm/sec和1500mm/sec，其余參數(shù)不變。然后分析擠壓過程的曲線和圖片，得出結(jié)論：當(dāng)擠壓速率較大時(shí)，凸模在擠壓開始階段擠壓力上升較快，擠壓末期擠壓力波動(dòng)較大，這對(duì)模具壽命影響很大，當(dāng)擠壓速率為500mm/sec時(shí)，凸模開始階段擠壓力上升較小，擠壓結(jié)束時(shí)擠壓力波動(dòng)也相對(duì)較小，所以，選擇合適的擠壓速率對(duì)擠壓成形很重要。 接著將擠壓溫度分別設(shè)置為600、700和800，其余參數(shù)不變。然后分析擠壓過程的曲線和圖片，得出結(jié)論：隨著溫度的升高，成形力降低，在相對(duì)較小溫度時(shí)，工件的變形抗力較大，使得模具壽命降低。當(dāng)溫度比較高時(shí)，

6、由于擠壓過程會(huì)產(chǎn)生大量摩擦熱和變形熱，使變形區(qū)的溫度升高，從而銅合金容易發(fā)生相變。最后將摩擦系數(shù)分別設(shè)置為0.12、0.18和0.24，其余參數(shù)不變。然后分析擠壓過程的曲線和圖片，得出結(jié)論：總體上來講，隨著摩擦系數(shù)的增大，工件的等效應(yīng)變、等效應(yīng)力、流動(dòng)速率、組織破壞逐漸增大，因?yàn)槟Σ料禂?shù)增大，成形力隨之增大，由此形成良好的潤滑性，可以極大地降低擠壓力。關(guān)鍵詞：銅合金；循環(huán)擴(kuò)張擠壓；三維有限元模擬abstrct 窗體頂端copper metal alloy has many excellent performance, widely used in the manufacture of the

7、actual production. copper alloy deformation behavior, contribute to the development of the actual production process, while the simulation study is a convenient and efficient research methods. in the simulation study method, finite element simulation of metal forming processes is a common method of

8、analysis, it is not only fast and convenient, and reliable results. the main contents and conclusions of this paper are as follows:窗體頂端in this paper, the extrusion process by simulating cyclic extension, analyze the various features, notably the three variables that affect squeeze, namely extrusion

9、rate, the extrusion temperature and friction coefficient, respectively, of the individual control variables simulation. 窗體頂端 in this thesis, the control variable method, the extrusion rate are set to 500mm / sec, 1000mm / sec and 1500mm / sec, the remaining parameters unchanged. then analyze the ext

10、rusion process curves and pictures, it concluded: when extrusion rate is large, the punch at the beginning of extrusion extrusion pressure rises rapidly, squeezing the end of extrusion pressure fluctuations, which die life great influence, when squeezing rate of 500mm / sec, the beginning of the pun

11、ch extrusion pressure rise is small, crowded at the end of the extrusion pressure fluctuation is relatively small, so choose a suitable extrusion rate for extrusion very important.窗體底端窗體頂端窗體頂端 next, the extrusion temperatures were set to 600 , 700 and 800 , the remaining parameters unchanged. analys

12、is of the extrusion process and then curves and pictures, concluded: as the temperature increases, the forming force is reduced, when the temperature is relatively small, the deformation resistance of the workpiece is large, so that the mold life is reduced. when the temperature is relatively high,

13、since the extrusion process will generate a lot of frictional heat and deformation heat, the temperature rise of the deformation zone, thus prone to copper alloy phase transition.窗體底端 窗體頂端 finally, the friction coefficient is set to 0.12,0.18 and 0.24 respectively, and the remaining parameters uncha

14、nged. then analyze the extrusion process curves and pictures, concluded: overall, with the increase of the friction coefficient of the workpiece equivalent strain, equivalent stress, flow speed, tissue damage increases, because increasing the coefficient of friction large forming force increases, th

15、ereby forming a good lubricity, can greatly reduce the pressing force.窗體底端窗體頂端keywords: copper alloy; cycle expansion extrusion; three-dimensional finite element simulation窗體底端目 錄第一章 緒論11.1銅合金的概況11.1.1銅合金的基本性能11.1.2銅合金的應(yīng)用11.2 劇烈塑性變形的發(fā)展現(xiàn)狀21.2.1國內(nèi)研究現(xiàn)狀21.2.2國外研究現(xiàn)狀21.3 deform-3d軟件的簡介31.3.1 deform-3d軟件的介

16、紹31.3.2 deform-3d有限元模擬技術(shù)的研究現(xiàn)狀41.4本文選題41.4.1研究內(nèi)容41.4.2課題研究的意義5第二章 有限元模擬試驗(yàn)方案的確定62.1 有限元模型的建立62.1.1三維建模和裝配62.1.2網(wǎng)格劃分62.2模擬參數(shù)的設(shè)置72.2.1材料參數(shù)的設(shè)置72.2.2增量步長的控制82.2.3邊界條件的處理8第三章 銅合金循環(huán)擴(kuò)張擠壓結(jié)果和數(shù)據(jù)的分析103.1模擬結(jié)果各項(xiàng)性能的分析103.1.1應(yīng)力分析103.1.2 應(yīng)變分析103.1.3應(yīng)變速率分析113.1.4流動(dòng)速率分析123.1.5組織破壞分析 123.1.6最大應(yīng)力分析133.2 擠壓速率對(duì)擠壓結(jié)果的影響133.2

17、.1擠壓速率對(duì)等效應(yīng)變的影響143.2.2擠壓速率對(duì)等效應(yīng)力的影響143.2.3擠壓速率對(duì)應(yīng)變率的影響153.2.4擠壓速率對(duì)組織破壞的影響163.2.5擠壓速率對(duì)最大應(yīng)力的影響173.2.6擠壓速率對(duì)法向壓力的影響173.2.7擠壓速率對(duì)平均應(yīng)力的影響183.3擠壓溫度對(duì)擠壓結(jié)果的影響193.3.1擠壓溫度對(duì)等效應(yīng)變的影響193.3.2擠壓溫度對(duì)等效應(yīng)力的影響203.3.4擠壓溫度對(duì)流動(dòng)速率的影響223.3.5擠壓溫度對(duì)組織破壞的影響243.3.6擠壓溫度對(duì)最大應(yīng)力的影響243.3.7擠壓溫度對(duì)法向壓力的影響253.3.8擠壓溫度對(duì)平均應(yīng)力的影響263.4摩擦系數(shù)對(duì)擠壓結(jié)果的影響273.4.

18、1摩擦系數(shù)對(duì)等效應(yīng)變的影響273.4.2摩擦系數(shù)對(duì)等效應(yīng)力的影響283.4.3摩擦系數(shù)對(duì)應(yīng)變率的影響293.4.4摩擦系數(shù)對(duì)流動(dòng)速率的影響303.4.5摩擦系數(shù)對(duì)組織破壞的影響313.4.6摩擦系數(shù)對(duì)最大應(yīng)力的影響323.4.7摩擦系數(shù)對(duì)法向壓力的影響333.4.8摩擦系數(shù)對(duì)平均應(yīng)力的影響34第四章 結(jié) 論35參 考 文 獻(xiàn)36致 謝37第一章 緒論1.1銅合金的概況1.1.1銅合金的基本性能1. 導(dǎo)電、導(dǎo)熱性 銅最好的品質(zhì)是具有很好的導(dǎo)電、電熱性能，導(dǎo)電性僅次于銀，但銅比金、銀的地球存儲(chǔ)量豐富，價(jià)格實(shí)惠。2、耐腐蝕性 銅合金具有很好的耐腐蝕性能，比普通鋼材要好，在堿性氣體中，它比鋁要好。銅特

19、別能承受空氣腐蝕，因?yàn)樗谋砻婵梢陨梢粚佑蓧A性硫酸銅構(gòu)成的防護(hù)薄1。不含二氧化碳和氧氣的水對(duì)銅根本不起反應(yīng)。銅在普通淡水里的腐蝕的很慢。3、良好的塑性 銅合金有良好地塑性變形性能，它可以在各種狀態(tài)下進(jìn)行塑性成形，如沖壓、拉伸、擠壓、鍛造等。4、特殊性能 特殊性能含有：(1)良好的焊接性：它可以進(jìn)行較多方式的焊接。(2)良好的電鍍性：它的表層不僅能作結(jié)構(gòu)拋光，電鍍到其他易磨金屬表面，而且可以進(jìn)行有機(jī)物鍍層或化學(xué)染色。(3)殺菌性：銅可以有效抑制細(xì)菌的繁殖，因此銅還廣發(fā)用作日常管道、廚具等。(4)修飾性：銅合金自身顏色為紅色，也叫古銅色，不僅莊嚴(yán)，還典雅。銅擁有良好的導(dǎo)熱性，較低的電阻率，是所有

20、金屬材料中性能最優(yōu)秀的材料之一，不僅如此，銅還有許多優(yōu)良的各種性能：它對(duì)空氣、海水、土層以及許多化學(xué)層物質(zhì)有很強(qiáng)的耐腐蝕性能；它富有良好的彈性，較好地抵抗磨損，較好地耐摩擦性能；同時(shí)，它能擁有豐富多彩的外貌，是人們喜歡的、既樸素又高雅的標(biāo)志。除了以上說的許多應(yīng)用性能外，銅還有許許多多良好的擠壓、熔鑄、焊接、沖壓等加工性能。 1.1.2銅合金的應(yīng)用在各種常見金屬材料中，銅和銅合金的使用僅次于鋼和鋁兩種金屬，是重要的金屬材料。金屬銅，元素符號(hào)是cu，原子量是64，熔點(diǎn)較高，是1084.5，目前，它經(jīng)過火法冶煉或濕法冶煉過后，就可以得到粗銅，再經(jīng)過電解就得到銅合金2。銅是與人們?nèi)粘Ｉ铌P(guān)系很密切的常

21、用金屬，它已經(jīng)被廣泛地存在于電子、輕工業(yè)、機(jī)械制造、建筑行業(yè)、國防制造工業(yè)等相關(guān)領(lǐng)域，它的年消費(fèi)量非常大，在有色金屬中僅次于鋁。 銅在電氣、電子制造工業(yè)中需求最多、應(yīng)用最廣，占它的總消費(fèi)量50%以上。用于制造各種電纜和電線，業(yè)經(jīng)常用于制造電機(jī)和變壓器的纏繞電阻、開關(guān)以及各種電路板等。在機(jī)械制造和交通運(yùn)輸制造中，銅常常用于生產(chǎn)各種工業(yè)閥門及機(jī)械配件、滑動(dòng)軸承、機(jī)器熱交換器等。在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中，它廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)真空器、蒸餾鍋和反應(yīng)鍋等。在國防事業(yè)中，銅有著不可磨滅的貢獻(xiàn)，它廣泛用于生產(chǎn)子彈、炮彈、武器零件等。 在建筑行業(yè)中，銅常常用于制造各種各樣的管道、管件配件、裝飾品等。由于它的許多優(yōu)良性能，它

22、被廣泛地應(yīng)用于電纜線、接件、引線框等，從而經(jīng)常用于電氣、電力、通訊和電子加工方面。它還是各種換熱機(jī)械如熱轉(zhuǎn)換器、冷凝器的主要材料，它經(jīng)常被應(yīng)用制造輔機(jī)、空調(diào)、制冷設(shè)備、太陽能集熱的柵板、提煉海水以及醫(yī)藥器材、冶煉等各種換熱情況。此外，銅合金還被廣泛用于基建屋頂板、防水管、上下通水管、醫(yī)療器材、反應(yīng)容器、過濾網(wǎng)；用于沖裁各類硬幣、裝修、獎(jiǎng)牌獎(jiǎng)杯、雕像和工藝品等。 1.2 劇烈塑性變形的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)入20世紀(jì)以來，許多學(xué)者在研究中發(fā)現(xiàn)超細(xì)晶材料表現(xiàn)出很多非同一般的物理、化學(xué)性能3。超細(xì)晶材料擁有良好的韌性，較高的強(qiáng)度和較高的比熱。因此，對(duì)超細(xì)晶材料進(jìn)行試驗(yàn)是許多學(xué)者的研究方向。劇烈塑性變形（spd）

23、4是當(dāng)今世界最受關(guān)注的超細(xì)晶材料生產(chǎn)方法之一，在確保試樣成型前后幾何尺寸大致不變的前提下，對(duì)金屬材料進(jìn)行劇烈變形，使材料晶粒細(xì)化。 南京理工大學(xué)的董月成5對(duì)超細(xì)晶純銅的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能進(jìn)行了研究，通過組織觀察表明，ecap變形可以有效細(xì)化晶粒，晶粒尺寸隨ecap道次的增加呈現(xiàn)減小的趨勢，其中1p后最為明顯。ecap變形后，超細(xì)晶純銅的強(qiáng)度得到改善。合肥工業(yè)大學(xué)的周明智6對(duì)粉末多孔材料等通道轉(zhuǎn)角擠壓進(jìn)行了模擬和實(shí)驗(yàn)研究，研究表明，模具通道內(nèi)角是影響擠壓效果的重要因素，采用較小的模具內(nèi)角有利于提高金屬材料整體流動(dòng)的均勻性、獲得高致密度及大剪切變形量，但過小的內(nèi)角會(huì)導(dǎo)致外角處形成流動(dòng)死區(qū)，對(duì)擠壓變形效果

24、不利。1.2.1國內(nèi)研究現(xiàn)狀蘭州理工大學(xué)的郭亭彪7對(duì)ecap制備超細(xì)晶銅的組織演變、織構(gòu)特征及力學(xué)性能進(jìn)行了研究分析，在ecap中純銅組織發(fā)生再結(jié)晶的體積分?jǐn)?shù)與變形路徑和應(yīng)變量有關(guān)，模具角度對(duì)材料組織的演變影響較大，較小的模具角度不僅能夠有效的細(xì)化晶粒，而且能夠大幅度提高材料的組織均勻性。蘭州理工大學(xué)的唐向前8對(duì)純銅等徑角擠壓過程進(jìn)行了模擬研究，ecap成形過程中，在材料內(nèi)部各處的等效應(yīng)力是不均勻的，最大等效應(yīng)力集中在模具轉(zhuǎn)角靠近下模模壁處即材料發(fā)生塑性變形的通道轉(zhuǎn)角處。在模具剪切變形區(qū)域內(nèi)，應(yīng)變速率最大。而且，隨著擠壓過程的進(jìn)行，新生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒尺寸增大，但是由于擠壓過程變形的分布不均勻性

25、，導(dǎo)致試樣中新生的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶晶粒的分布也不均勻。1.2.2國外研究現(xiàn)狀alihosseini9等提出了循環(huán)前后擠壓(cfbe)技術(shù)。與之相似的是zangiabadi10提出了管通道擠壓（tcp).2010年，shahbaz11等提出了渦流擠壓，此方法改進(jìn)了傳統(tǒng)擠壓模，通過螺旋通道，在擠壓時(shí)引入特殊的扭轉(zhuǎn)應(yīng)變。1.3 deform-3d軟件的簡介1.3.1 deform-3d軟件的介紹 deform-3d有限元分析系統(tǒng)是一款特定用于材料塑性加工成型分析的軟件12。它通過在電腦上模擬整個(gè)成型全過程，可以大大地減少昂貴的實(shí)際試驗(yàn)成本，有效地提高模具設(shè)計(jì)的效率，從而大大地降低加工和所需要的材料的成本，

26、更快地縮短新產(chǎn)品的探索和研發(fā)周期。1、deform-3d有限元分析軟件的主要功能一般情況，它可以分析冷、溫、熱鍛的加工和熱傳導(dǎo)情況，也可以分析液壓加工、錘上加工、螺旋壓力加工和機(jī)械壓力加工在各種情況下的數(shù)據(jù)和特點(diǎn)，deform 3d軟件功能比較強(qiáng)大，它還可以用于溫度、應(yīng)力和應(yīng)變等值線的繪制，同時(shí)，也可以用于模擬滲碳、正火、回火、淬火、退火等加工過程，還可以用于模擬估計(jì)硬度、含碳量和晶粒組織成分。2、deform-3d 基本操作與方法deform-3d包括前處理程序、模擬程序和后處理程序13。首先要在cad軟件（如pro/e、ug等）中畫出三維實(shí)體模型，設(shè)置模具和模型的基本信息，同時(shí)將它轉(zhuǎn)換成對(duì)

27、應(yīng)符合要求的格式（stl）；然后在軟件中，設(shè)置加工過程的對(duì)應(yīng)模擬信息，進(jìn)行網(wǎng)格劃分；再在應(yīng)用軟件上開展數(shù)據(jù)模擬計(jì)算；最后在后處理環(huán)節(jié)中，將計(jì)算出來的數(shù)據(jù)按需要逐步輸出。實(shí)際上，因?yàn)樵O(shè)定了冷加工成形、模型材料和模具等信息后，加工環(huán)境條件差不多全部是系統(tǒng)默認(rèn)的，所以只要你熟悉了軟件操作方法，每一步按照要求操作就可以很快地做好預(yù)設(shè)置工作；設(shè)定完成后，通過數(shù)據(jù)檢查 、生成數(shù)據(jù)庫，同時(shí)將數(shù)據(jù)保存，最后關(guān)閉操作；接著打開模擬開關(guān)，運(yùn)行模擬程序，開始看到模擬界面，模擬程序就會(huì)自動(dòng)運(yùn)算，在模擬運(yùn)算過程中，可以點(diǎn)擊模擬圖表觀看模擬運(yùn)算進(jìn)程，并且進(jìn)行圖解運(yùn)算分析，對(duì)加工變形過程、應(yīng)力、應(yīng)變、位移和速率等進(jìn)行查看。

28、運(yùn)行后處理器，分析演示加工變形過程，同時(shí)也可以打開動(dòng)畫控制按鈕，隱藏掉工（模）具，進(jìn)行動(dòng)畫模擬演示。并且同時(shí)還可點(diǎn)擊概要和圖表，對(duì)工件的載荷、應(yīng)力狀況、應(yīng)變狀況、位移和速率情況等進(jìn)行比較詳細(xì)的分析計(jì)算。3、deform-3d軟件不僅可以通過在電腦上模擬運(yùn)行整個(gè)成形過程，還可以幫助設(shè)計(jì)師和工程人員：1、設(shè)計(jì)工具并模擬加工流程，降低昂貴的實(shí)際試驗(yàn)成本；2、提高工件的模具設(shè)計(jì)效率，降低工件制造和加工材料的成本；3、大大地減少新產(chǎn)品的探索和研發(fā)時(shí)間。1.3.2 deform-3d有限元模擬技術(shù)的研究現(xiàn)狀有限元法是主要依據(jù)變分原理求解數(shù)學(xué)問題的一種數(shù)值計(jì)算方法14。由于采用了各種各樣的邊界條件，對(duì)工件的

29、形狀差不多沒有什么要求，同時(shí)求解精度較高，因而得到了很好的應(yīng)用。有限元法在上世紀(jì)40年代提出，通過研究人員的不斷完善，從開始起源于結(jié)構(gòu)理論、發(fā)展到研究連續(xù)體力學(xué)場問題，從主要靜力分析到應(yīng)用于波動(dòng)問題、穩(wěn)定問題和動(dòng)力問題。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，它為解決復(fù)雜的工程技術(shù)問題，幫助設(shè)計(jì)人員更好更快地設(shè)計(jì)合理可行的方案。一般而言，目前的計(jì)算方法由于材料之間本構(gòu)關(guān)系，模具及工件的形狀和摩擦條件等復(fù)雜性和限制性，很難獲得比較精確的解析解。所以一般采用假設(shè)、簡化、近似、平面化等方法處理，計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況差距比較大，因此實(shí)際應(yīng)用時(shí)很不方便。有限元數(shù)值模擬的目的與重大意義是為計(jì)算復(fù)雜的變形力、驗(yàn)證計(jì)算工模具

30、的強(qiáng)度和設(shè)計(jì)合理可行的工藝方案提供切實(shí)依據(jù)15。 通過數(shù)值模擬研究人員可以獲得符合實(shí)際的金屬變形的規(guī)律，包括速率場、應(yīng)力和應(yīng)變場的分布規(guī)律，還有載荷-行程曲線。所以，通過對(duì)模擬結(jié)果的清楚真實(shí)分析，我們就可以在已經(jīng)有的模具設(shè)計(jì)上預(yù)計(jì)金屬的流動(dòng)規(guī)律，包括可能的缺陷的產(chǎn)生。研究人員采用得到的力邊界條件對(duì)模具分析，從而改善模具設(shè)計(jì)方案，增大模具設(shè)計(jì)的合理性和模具的使用周期，大大地減少模具重新試驗(yàn)的次數(shù)。通過模具模擬設(shè)計(jì)，可以充分方便地檢驗(yàn)?zāi)＞咴O(shè)計(jì)的合理性，大大縮短新產(chǎn)品模具的研制開發(fā)時(shí)間，更快速地滿足用戶的需求，從而提高產(chǎn)品在市場上的競爭力。1.4本文選題1.4.1研究內(nèi)容 根據(jù)前面內(nèi)容闡述可知，隨著

31、三維有限元模擬技術(shù)的快速發(fā)展，成形模擬試驗(yàn)已經(jīng)拓展應(yīng)用到了各個(gè)實(shí)踐方面，計(jì)算機(jī)三維模擬分析在探索分析金屬加工變形這方面的研究將獲得更為寬廣的拓展空間。經(jīng)過模擬分析，分析銅合金在循環(huán)擴(kuò)張擠壓成形過程中宏觀力學(xué)表現(xiàn)和微觀內(nèi)部組織的變化，揭示它們相互之間的關(guān)系：應(yīng)用模擬仿真，優(yōu)化銅合金擠壓工藝參數(shù)、設(shè)計(jì)擠壓成形工藝，達(dá)到控制銅合金擠壓制品的質(zhì)量和目的，為銅合金擠壓工藝和模具設(shè)計(jì)制造提供切實(shí)可靠地?cái)?shù)據(jù)。這些是擠壓變形過程全面模擬的最新問題，它對(duì)解決目前的探索推廣問題，減少新產(chǎn)品和新工藝的研發(fā)時(shí)間，降低研究成本，提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率和質(zhì)量都是具有重大意義的。如何控制循環(huán)擠壓的模擬擠壓速率，豐富模擬擠壓的溫度

32、，也將是本次實(shí)驗(yàn)繼續(xù)延伸的方向。因此，本實(shí)驗(yàn)把擠壓技術(shù)的研究和deform軟件的應(yīng)用結(jié)合起來，研究銅合金的擠壓變形過程。在本次實(shí)驗(yàn)研究內(nèi)容主要如下：1、工藝參數(shù)(如：擠壓速率、摩擦系數(shù)、擠壓溫度等)對(duì)流變方式、變形行為的影響2、應(yīng)力分析3、應(yīng)變分析4、定點(diǎn)追蹤分析(應(yīng)力應(yīng)變情況，不同條件定點(diǎn)追蹤)5、溫度、摩擦力、擠壓速率對(duì)擠壓力的影響6、速率、應(yīng)變速率7、溫度分析 在給定的工藝參數(shù)前提下，應(yīng)用deform軟件，分析銅合金擠壓的應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)，考察模具、工件溫度變化；并通過與已經(jīng)有的銅合金擠壓實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比分析，驗(yàn)證模擬實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。通過模擬實(shí)驗(yàn)，為銅合金的擠壓實(shí)際生產(chǎn)和工藝方案提高有價(jià)值的參考

33、依據(jù)，為指導(dǎo)擠壓生產(chǎn)和開發(fā)新型的銅合金產(chǎn)品提供了有價(jià)值的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。1.4.2課題研究的意義 本論文主要對(duì)銅合金進(jìn)行循環(huán)擴(kuò)張擠壓的模擬研究，目前有很多三維有限元模擬對(duì)金屬成形進(jìn)行研究，探究成形過程中金屬的性能。銅合金循環(huán)擴(kuò)張擠壓的三維有限元模擬研究有以下重要意義：1、可以方便地研究銅合金循環(huán)擴(kuò)張擠壓過程中的各項(xiàng)特征變化。2、可以方便地研究單個(gè)因素對(duì)成形過程的影響。3、可以為相關(guān)的實(shí)際試驗(yàn)和生產(chǎn)提供有效的依據(jù)。4、可以避免直接用材料試驗(yàn)，減少試驗(yàn)的各項(xiàng)成本。5、可以探索發(fā)現(xiàn)可能尚未發(fā)現(xiàn)的成形規(guī)律。 第二章 有限元模擬試驗(yàn)方案的確定2.1 有限元模型的建立2.1.1三維建模和裝配 利用三維造型軟件p

34、ro/e來創(chuàng)建模擬中所需要的實(shí)體，本次模擬中的5mm10mm長方體銅條，利用pro/e中的“保存副本”功能將文件類型轉(zhuǎn)換為“stl”格式。將stl格式的文件導(dǎo)入到deform-3d中，然后利用deform-3d中強(qiáng)大的網(wǎng)格劃分功能對(duì)幾何模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分。在deform-3d中，可以很方便的根據(jù)輸入的模型的幾何特點(diǎn)將其分成所需要的網(wǎng)格數(shù)，以保證模擬的精度。劃分好網(wǎng)格的幾何模型后，在deform中進(jìn)行初始條件、邊界條件、摩擦條件、網(wǎng)格重劃分標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)置等前處理工作；然后提交deform軟件進(jìn)行模擬計(jì)算。 由于deform-3d缺少集合造型模塊，因此，幾何造型是在三維造型軟件pro-e中建立的，通過數(shù)

35、據(jù)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，將幾何模型加載到有限元軟件deform-3d中。在幾何建模過程中，每一個(gè)零件都有自己的坐標(biāo)系，在模型中彼此獨(dú)立。所以，需要進(jìn)行裝配建模，在全局坐標(biāo)系中確定各零件間的初始相對(duì)位置關(guān)系。工件幾何尺寸為5mm10mm，模具入口與出口是垂直關(guān)系。有限元模型裝配示意圖2.1所示：圖2.1 有限元擠壓模擬裝配圖 2.1.2網(wǎng)格劃分劃分網(wǎng)格是建立有限元模擬的一個(gè)重要步驟，通常情況下，網(wǎng)格數(shù)量的多少將影響計(jì)算結(jié)果的精度和計(jì)算規(guī)模的大小。一般來講，網(wǎng)格數(shù)量增加，計(jì)算精度會(huì)有所提高，但同時(shí)計(jì)算規(guī)模也會(huì)增加，所以在確定網(wǎng)格數(shù)量時(shí)應(yīng)權(quán)衡兩個(gè)因素綜合考慮。網(wǎng)格疏密是指在結(jié)構(gòu)不同部位采用大小不同的網(wǎng)格，這是為

36、了適應(yīng)計(jì)算數(shù)據(jù)的分布特點(diǎn)。在計(jì)算數(shù)據(jù)變化梯度較大的部位(如應(yīng)力集中處)，為了較好地反映數(shù)據(jù)變化規(guī)律，需要采用比較密集的網(wǎng)格。而在計(jì)算數(shù)據(jù)變化梯度較小的部位，為減小模型規(guī)模，則應(yīng)劃分相對(duì)稀疏的網(wǎng)格。這樣，整個(gè)結(jié)構(gòu)便表現(xiàn)出疏密不同的網(wǎng)格劃分形式。 通常情況下，網(wǎng)格數(shù)量由給定的實(shí)體表面所劃分的單元數(shù)目和網(wǎng)格密度參數(shù)兩方面來確定。本文利用deform-3d網(wǎng)格劃分技術(shù)將工件劃分為20000個(gè)單元格，為了防止網(wǎng)格變形嚴(yán)重形成畸變，采用網(wǎng)格自動(dòng)重劃分技術(shù)本文對(duì)擠壓件的劃分。對(duì)于上模，需要設(shè)置擠壓速率，本次模擬中考慮cuc2 copper銅合金的特點(diǎn)，需要設(shè)置較大的擠壓速率，所以設(shè)置為500mm/sec。

37、圖2.2 銅合金擠壓件的網(wǎng)格劃分和上模運(yùn)動(dòng)設(shè)置2.2模擬參數(shù)的設(shè)置2.2.1材料參數(shù)的設(shè)置本次模擬采用的坯料是cuc2 copper銅合金桿，模擬使用的軟件是deform-3d ver6.1,循環(huán)擴(kuò)張擠壓的初始溫度是20，上模和下模的初始溫度也是20。上模運(yùn)動(dòng)20步。每4步記錄一次，每次運(yùn)動(dòng)0.6mm,運(yùn)動(dòng)方向-z軸，速率500mm/sec。圖2.3 材料庫選擇材料2.2.2增量步長的控制在deform-3d中，模擬過程計(jì)算步長的大小可以通過時(shí)間步長或者位移步長來定義。如果定義加載步長為位移步長，那么每一個(gè)加載步長內(nèi)，主動(dòng)模具運(yùn)動(dòng)的位移就是確定的，因此整個(gè)過程主動(dòng)模的總位移量就等于位移步長乘以

38、總的加載步數(shù)。而如果定義加載步長為時(shí)間步長，那么主動(dòng)模的總位移量就等于時(shí)間步長乘以模具運(yùn)動(dòng)速率。本文采用位移增量步長來控制擠壓件的運(yùn)動(dòng)?？紤]到保證模擬的順利進(jìn)行及計(jì)算的速率，將每道次步長設(shè)置為20步，每步的行程為0.6mm。圖2.4 模擬控制窗口2.2.3邊界條件的處理 在deform軟件中，對(duì)所建立的有限元模型，由于在pro-e建模時(shí)就已經(jīng)設(shè)置好位置關(guān)系，所以導(dǎo)入deform-3d后就不需要移動(dòng)調(diào)整工件和模具的位置。金屬塑性成形過程中的摩擦是一個(gè)及其復(fù)雜的過程。工件變形時(shí)在與模具接觸面上受到的摩擦力，對(duì)金屬材料流動(dòng)模型、工件幾何尺寸及內(nèi)部缺陷、模具受力狀態(tài)和總載荷、總能量都有很大的影響作用。

39、本文根據(jù)材料參數(shù)數(shù)據(jù)，模擬的工件是銅合金，工件考慮其熱剛粘塑性變形，變形的初始溫度是20，工件和模具間的摩擦系數(shù)是0.12。圖2.5 擠壓件邊界條件的設(shè)置第三章 銅合金循環(huán)擴(kuò)張擠壓結(jié)果和數(shù)據(jù)的分析3.1模擬結(jié)果各項(xiàng)性能的分析3.1.1應(yīng)力分析 工件內(nèi)部的應(yīng)力分布和大小和它所受到的載荷和溫度密切有關(guān)，同時(shí)也與零件的形狀、大小和材料本身物理性質(zhì)相關(guān)。 圖3.1為擠壓件的等效效應(yīng)力曲線圖和應(yīng)力場分布圖，試驗(yàn)中在擠壓件上從下到下選取p1、p2、p3三個(gè)點(diǎn)，由圖可知，p1和p2兩點(diǎn)的應(yīng)力增速較慢，開始一直處于較低的應(yīng)力狀態(tài)，之后p1和p2點(diǎn)應(yīng)力都有大幅增長，p1點(diǎn)最高應(yīng)力496mpa，p2點(diǎn)最高應(yīng)力為6

40、56mpa，未膨脹部分應(yīng)力水平一直較低；p3點(diǎn)位于循環(huán)擴(kuò)張擠壓區(qū)域，擠壓一開始，它的應(yīng)力迅速增大，達(dá)到一定高的水平后，增速逐漸緩慢，然后慢慢達(dá)到最高值，p3點(diǎn)應(yīng)力的最終值為568mpa，這說明了在循環(huán)擴(kuò)張擠壓過程中，擴(kuò)張擠壓區(qū)域組織應(yīng)力迅速增大，之后增速放緩，然后達(dá)到較高的應(yīng)力水平。也說明了擠壓膨脹區(qū)域的內(nèi)部應(yīng)力比一般區(qū)域大。圖3.1 擠壓件的等效應(yīng)力曲線圖和應(yīng)力場分布圖3.1.2 應(yīng)變分析 圖3.2 是擠壓件的應(yīng)變曲線圖和應(yīng)變場分布圖，試驗(yàn)中在擠壓件上從下到下選取p1、p2、p3三個(gè)點(diǎn)，由曲線圖可知，在循環(huán)擴(kuò)張擠壓的整個(gè)過程中，位于非膨脹區(qū)的p1點(diǎn)應(yīng)變水平一直很低，從開始到結(jié)束只增加了一點(diǎn)點(diǎn)

41、，幾乎處于零應(yīng)變的狀態(tài)。但位于膨脹區(qū)的p2和p3點(diǎn)則完全不同，該點(diǎn)開始擠壓瞬間不久，應(yīng)變水平開始大幅提升，幾乎以線性比例增長，下面擠壓膨脹區(qū)域迅速變形，隨著應(yīng)力的增大迅速向兩邊擴(kuò)張，最后p2點(diǎn)應(yīng)變值不斷增長達(dá)到了1.31mm/mm的高值。很明顯，循環(huán)擴(kuò)張擠壓區(qū)域的應(yīng)變增速快，應(yīng)變值很大。圖3.2 擠壓件的應(yīng)變曲線圖和應(yīng)變場分布圖3.1.3應(yīng)變速率分析 圖3.3是擠壓件的應(yīng)變速率曲線分布圖和應(yīng)變速率場分布圖，試驗(yàn)中在擠壓件上從下到下選取p1、p2、p3三個(gè)點(diǎn)，由曲線圖可知，在循環(huán)擴(kuò)張擠壓的整個(gè)過程中，位于非膨脹區(qū)的p1點(diǎn)應(yīng)變速率一直很低，最后才稍微增長了一點(diǎn)點(diǎn)。p2、p3兩點(diǎn)在擴(kuò)張擠壓膨脹區(qū)，p

42、3先受到擠壓膨脹，也先出現(xiàn)波峰，之后波峰波谷交替進(jìn)行。p2點(diǎn)也在膨脹區(qū)，所受應(yīng)力不斷增大，應(yīng)變也增大，應(yīng)變速率也不斷增大，所以在p3點(diǎn)出現(xiàn)波峰之后，p2點(diǎn)隨之也出現(xiàn)波峰。擠壓過程中p2點(diǎn)的應(yīng)變速率最大達(dá)到了近140。所以，擴(kuò)張擠壓區(qū)域的應(yīng)變率呈高低交替變化，非擴(kuò)張擠壓區(qū)域的應(yīng)變率基本一直處于低水平。圖3.3 擠壓件的應(yīng)變速率曲線分布圖和應(yīng)變速率場分布圖3.1.4流動(dòng)速率分析圖3.4是擠壓件的流動(dòng)速率分布圖，試驗(yàn)中在擠壓件上從下到下選取p1、p2、p3三個(gè)點(diǎn)，由曲線圖可知，p1、p2兩點(diǎn)最接近初始速率，都很大，p1、p2點(diǎn)速率差不多480mm/sec，p3點(diǎn)速率在擠壓開始后逐漸下降，直至擠壓成型

43、結(jié)束降至215mm/sec，p2點(diǎn)在隨后也下降，最終降至246mm/sec，p1點(diǎn)由于一直未膨脹，速率始終基本持平，最終也保持486mm/sec。非擠壓區(qū)的流動(dòng)速率一直保持在比較高的水平，擠壓區(qū)的流動(dòng)速率逐漸變小。圖3.4 擠壓件的流動(dòng)速率圖3.1.5組織破壞分析 圖3.5是擠壓件的組織破壞圖，試驗(yàn)中在擠壓件上從下到下選取p1、p2、p3三個(gè)點(diǎn)，由曲線可知，其中，p1、p2兩點(diǎn)的組織破壞很小，在最后擠壓成形時(shí)，這兩點(diǎn)才逐漸出現(xiàn)組織破壞，但上升量很小；然而，看p3點(diǎn)的組織破壞曲線圖，p3點(diǎn)位于擴(kuò)張擠壓區(qū)域，該點(diǎn)組織破壞迅速增大，增長速率很大，直到最后增長到了0.105.圖3.5 擠壓件的組織破壞

44、圖3.1.6最大應(yīng)力分析 圖3.6是擠壓件的最大應(yīng)力曲線圖和最大應(yīng)力場分布圖，試驗(yàn)中在擠壓件上從下到下選取p1、p2、p3三個(gè)點(diǎn)，p1點(diǎn)的最大應(yīng)力值在擠壓過程中逐步下降，p2點(diǎn)的最大應(yīng)力先減小，后面逐漸又上升，p3點(diǎn)的最大應(yīng)力開始下降了一點(diǎn)，然后增大，增大到一定值后迅速下降，直到擠壓結(jié)束降到一定值。所以整個(gè)過程非擠壓區(qū)最大應(yīng)力一直下降，最下面的擠壓區(qū)先升高后下降，中間擠壓區(qū)域的最大應(yīng)力值波動(dòng)較大。圖3.6 擠壓件的最大應(yīng)力曲線圖和最大應(yīng)力場分布圖3.2 擠壓速率對(duì)擠壓結(jié)果的影響 采用循環(huán)擴(kuò)張擠壓成形研究了銅合金的成形性能分析了成形過程中擠壓速率對(duì)應(yīng)力和應(yīng)變等特征的影響16。本組模擬采用控制變量

45、法模擬研究，分別設(shè)置了三組擠壓速率進(jìn)行模擬，大小分別為500mm/s、1000mm/s和1500mm/s,其余控制參數(shù)都相同，逐一分析擠壓速率對(duì)每一項(xiàng)特征的影響。3.2.1擠壓速率對(duì)等效應(yīng)變的影響 圖3.7為不同擠壓速率下的應(yīng)變圖。從圖中可以看出，當(dāng)擠壓速率大小分別為500mm/s、1000mm/s和1500mm/s時(shí),p1點(diǎn)的應(yīng)變分別為0.618、0.517、0.455，p2點(diǎn)的應(yīng)變分別為1.31、1.3、1.19，p3點(diǎn)的應(yīng)變分別為0.905,、0.977、0.903，所以根據(jù)曲線及數(shù)據(jù)可知，總體上來說，隨著擠壓速率的增大，應(yīng)變逐漸變小。c)b)a)圖3.7 不同擠壓速率下的應(yīng)變圖 a)5

46、00mm/s；b)1000mm/s；c)1500mm/s3.2.2擠壓速率對(duì)等效應(yīng)力的影響 圖3.8是不同擠壓速率下的應(yīng)力曲線圖，對(duì)比分析可以知道，隨著擠壓速率的增大，應(yīng)力也會(huì)逐漸增大，應(yīng)力增長的速率也會(huì)變快，但超出一定范圍后會(huì)隨著擠壓速率的增大而減小。c)b)a)圖3.8不同擠壓速率下的應(yīng)力圖 a)500mm/s; b)1000mm/s;c)1500mm/s3.2.3擠壓速率對(duì)應(yīng)變率的影響 圖3.9不同擠壓速率下的應(yīng)變率圖，對(duì)比分析可以知道，擠壓速率對(duì)應(yīng)變率有較大影響，應(yīng)變率波峰增大。p1點(diǎn)位于非膨脹區(qū)域，應(yīng)變量一直比較小，但從p1點(diǎn)的最終值13.6到18.8，再增加到77.5，也說明了應(yīng)變

47、率在增大。p2、p3點(diǎn)位于膨脹區(qū)，曲線變化大致一樣，但波峰值增大了不少。所以，總體上，隨著擠壓速率的增大，應(yīng)變率也增大，在擠壓膨脹區(qū)域更加明顯。b)a)c)圖3.9 不同擠壓速率下的應(yīng)變率圖a)500mm/s；b)1000mm/s；c)1500mm/s3.2.4擠壓速率對(duì)組織破壞的影響圖3.10是不同擠壓速率下的組織破壞圖，對(duì)比分析可知，p1點(diǎn)位于非擠壓膨脹區(qū)，擠壓速率越大，組織破壞越微弱，對(duì)于p2、p3兩點(diǎn)，在擠壓速率分別為500mm/sec、1000mm/sec和1500mm/sec時(shí)，p2點(diǎn)的最終組織破壞分別為0.062、0.0448和0.055，p3點(diǎn)的最終組織破壞分別0.105、0.

48、0829和0.181，所以，由曲線變化及數(shù)據(jù)可以知道，在擴(kuò)張擠壓區(qū)域，隨著擠壓速率的增大，組織破壞減弱，當(dāng)達(dá)到一定速率時(shí)，擠壓速率再增加，組織破壞逐漸明顯。c)b)a)c)圖3.10 不同擠壓速率下的組織破壞圖a)500mm/s; b)1000mm/s;c)1500mm/s3.2.5擠壓速率對(duì)最大應(yīng)力的影響圖3.11是不同擠壓速率下的最大應(yīng)力圖，對(duì)比分析可知，在擠壓速率分別為500mm/sec、1000mm/sec和1500mm/sec時(shí)，p1點(diǎn)的最終最大應(yīng)力分別為887mpa、989mpa、932mpa，p2點(diǎn)的最終最大應(yīng)力分別為112mpa、161mpa、271mpa，p3點(diǎn)的最終最大應(yīng)力

49、分別為749mpa、843mpa、774mpa。所以，由圖上曲線變化及數(shù)據(jù)可以知道，在一定范圍內(nèi)，隨著擠壓速率的增大，工件的最大應(yīng)力也增大，但超出一定范圍后，擠壓速率增大，工件的最大應(yīng)力會(huì)逐漸減小。a)b)c)圖3.11 不同擠壓速率下的最大應(yīng)力圖a)500mm/s；b)1000mm/s；c)1500mm/s3.2.6擠壓速率對(duì)法向壓力的影響 圖3.12是不同擠壓速率下的法向壓力圖，在擠壓速率分別為500mm/sec、1000mm/sec和1500mm/sec時(shí)，p1點(diǎn)的最終法向壓力分別為1800、1870、1690，p2點(diǎn)的最終法向壓力分別為172、688、113，p3點(diǎn)的最終法向壓力分別為

50、1070、1040、1010。對(duì)比分析可知，隨著擠壓速率的增大，法向應(yīng)力先增大然后后逐漸變小。b)a)c)圖3.12 不同擠壓速率下的法向壓力圖a)500mm/s；b)1000mm/s；c)1500mm/s3.2.7擠壓速率對(duì)平均應(yīng)力的影響圖3.13是不同擠壓速率下的平均應(yīng)力圖，在擠壓速率分別為500mm/sec、1000mm/sec和1500mm/sec時(shí)，p1點(diǎn)的最終法向壓力分別為1620mpa、1830mpa、1560mpa，p2點(diǎn)的最終法向壓力分別為519mpa、651mpa、530mpa，p3點(diǎn)的最終法向壓力分別為932mpa、914mpa、890mpa。由曲線和數(shù)值可知，隨著擠壓速

51、率的增大，平均應(yīng)力增大，增大到一定值后，平均應(yīng)力隨著擠壓速率的增大減小。a)b)c)圖3.13 不同擠壓速率下的平均應(yīng)力圖a)500mm/s；b)1000mm/s;c)1500mm/s3.3擠壓溫度對(duì)擠壓結(jié)果的影響為了研究溫度對(duì)銅合金擴(kuò)張擠壓的影響，采用循環(huán)擴(kuò)張擠壓成形研究了銅合金的成形性能分析了成形過程中溫度對(duì)應(yīng)力和應(yīng)變等特征的影響。本組模擬采用控制變量法模擬研究，分別設(shè)置了三組溫度進(jìn)行模擬，大小分別為600、700、800,其余控制參數(shù)都相同，逐一分析溫度對(duì)每一項(xiàng)特征的影響。3.3.1擠壓溫度對(duì)等效應(yīng)變的影響圖3.14不同擠壓溫度下的等效應(yīng)變圖，在擠壓溫度分別為600、700、800時(shí)，p

52、1點(diǎn)的最終等效應(yīng)變分別為0.138、0.233、3.04，p2點(diǎn)的最終等效應(yīng)變分別為1.16、1.15、1.66，p3點(diǎn)的最終等效應(yīng)變分別為1.07、1.04、1.44。由曲線變化及數(shù)據(jù)可知，隨著溫度度的升高，等效應(yīng)變逐漸增大。c)b)a) 圖3.14 不同擠壓溫度下的等效應(yīng)變圖a)600; b)700; c)8003.3.2擠壓溫度對(duì)等效應(yīng)力的影響 圖3.15不同擠壓溫度下的等效應(yīng)力圖，在擠壓溫度分別為600、700、800時(shí)，p1點(diǎn)的最終等效應(yīng)力分別為358mpa、395mpa、713mpa，p2點(diǎn)的最終等效應(yīng)力分別為631mpa、649mpa、692mpa，p3點(diǎn)的最終等效應(yīng)力分別為59

53、2mpa、591mpa、608mpa。由曲線變化及數(shù)據(jù)可知，總體上，隨著溫度的升高，等效應(yīng)力逐漸增大。c)a)b)圖3.15不同擠壓溫度下的等效應(yīng)力圖a)600; b)700; c)8003.3.3擠壓溫度對(duì)應(yīng)變速率的影響 圖3.16是不同擠壓溫度下的應(yīng)變速率圖，在擠壓溫度分別為600、700、800時(shí)，p1點(diǎn)的最終應(yīng)變速率分別為41.8、1.46、50.5，p2點(diǎn)的最終應(yīng)變速率分別為77、104、72.2，p3點(diǎn)的最終應(yīng)變速率分別為10.8、11.4、2.17。由曲線變化及數(shù)據(jù)可知，總體上，隨著溫度的升高，應(yīng)變速率逐漸增大。a)b)c)a)圖3.16 不同擠壓溫度下的應(yīng)變率圖a)600; b)700; c)800c)b)a)圖3.17 不同擠壓溫度下的應(yīng)變率圖a)600; b)700; c)8003.3.4擠壓溫度對(duì)流動(dòng)速率的影響 圖3.18是不同擠壓溫度下的流動(dòng)速率圖，在擠壓溫度分別為600、700、800時(shí)，p1點(diǎn)的最終速率分別為491mm/sec、487mm/sec、506mm/sec，p2點(diǎn)的最終速率分別為230mm/sec