ANSYS金属挤压成形有限元分析

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摘要挤压作为一种重要的金属成型工艺，在工业生产中得到了广泛应用，挤压过程及工艺参数的确定对成型有着重要的影响。本文采用有限元法，使用ANSYS软件,对铝型材挤压过程的接触应力、应变状态进行数值模拟，得出了铝型材挤压过程中工件和模具的应力、应变场分布。详细研究了不同摩擦系数和不同模具入口角度对挤压成形的影响，摩擦系数与入口角度的增大，都会造成摩擦应力的增大，应力区域分布呈现不均匀性，内部残余应力变大，塑性应变也越不均匀，研究方法及结果对工程中挤压工艺优化等工作具有重要的理论指导意义。68045

毕业论文关键词铝材挤压 ANSYS 有限元分析应力

毕业设计说明书（论文）中文摘要

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title Finite element analysis of extrusion forming of metal

Abstract

As an important metal extrusion molding process，it has been widely used in industrial production. Extrusion process and the determination of process parameters has a important influence on forming. This article uses the finite element method. we have a numerical simulation of the contact stress and strain state in aluminum extrusion process, by using ANSYS software. The stress and strain field distribution of workpiece and dies is obtained.And we studied the influence of extrusion forming besause of different coefficient of friction and detailed die's entrance Angles. Along with the the increase of friction coefficient and entrance Angle, the friction stress will increase, regional distribution of stress present inhomogeneity, internal residual stress also will increase,and plastic strain will be uneven. The methods and results of the research have a important theoretical and guiding significance on the optimization of extrusion process in the project.

Keywords aluminium extrution ANSYS finite element analysis stress

1 绪论 1

1.1 挤压成形技术 1

1.2 铝材挤压技术 4

1.3铝型材挤压CAE技术发展 6

2 课题实验模拟 9

2.1 ANSYS软件介绍 9

2.2 参数准备 13

2.3 参数分析 13

2.4 模拟前分析 14

2.5 模拟步骤 14

3 课题实验模拟结果 17

3.1改变摩擦参数的模拟结果 17

3.2改变模具入口角度的模拟结果 26

4 课题实验模拟结果的分析 32

4.1 摩擦参数对挤压过程的影响 32

4.2 模具入口角度对挤压过程的影响 33

结论 34

致谢 35

参考文献 36

1 绪论

铝材以其重量轻、强度高、加工性能好、可焊接、耐腐蚀、美观等良好的特性,越来越受到人们的青睐,广杂,变形集中在局部狭长区域,整个材料的受力复杂,导致材料的应力变化较为复杂使得的使用寿命低。另一方面,构件截面的特殊性, 使得变形过程中金属脱离工作带后经常发生翘曲, 严重影响着产品的平整性[1]。因而, 如何控制铝形材挤压的受力变化, 如何合理设计挤压材料工作受力, 是各大铝形材生产厂家的重要课题。以有限元方法为代表的数值模拟在塑性成形中得到了较为广泛的应用。它可以形象地描述金属在模具形腔内的流动行为, 提供变形体及模具在成形过程中各种物理学场量的分布及变化规律。