摘要以16MnCr5合金作为研究对象，利用SuperForm2005绘制工件和凸凹模并进行网格划分等前处理和后处理，直至整个运算过程完成，讨论了摩擦系数、凸凹模间隙对反挤压过程的综合影响，针对不同参数绘制温度分布、应力场、应变场，分析应变的不均匀性的变化以及反挤压过程成形力-行程曲线的关系，利用Origin软件将不同情况下的各种性能参数制成曲线或表格加以比较，从而确定有利于成形的工艺参量和模具参数。模拟研究表明，在摩擦系数为0.1时，当设备性能较高时可选择凸凹模间隙为6mm，以期获得组织性能更好的反挤压件；当设备性能要求达不到，可选择凸凹模间隙为5mm，从而达到较小成形力的要求，为合金钢杯形件反挤压模拟及性能的检验提供了依据。 68265

毕业论文关键词  合金钢 杯形件 反挤压 有限元 模拟

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title    Finite element simulation of Cup Extrusion of Alloy Steel

Abstract

  Using 16MnCr5 alloy as the research object, with SuperForm2005 representing workpiece, punch and meshing pre-processing and post-processing, etc. until the entire computing process is completed, discuss the friction coefficient, punch and die clearance on the combined effects of the extrusion process, for different parameters draw streamline distribution, stress field, strain field, analyze changes in strain heterogeneity and shaping the relationship between force and stroke, using different circumstances of the various performance parameters which is made by Origin to compare the curves or tables, to know which one has the optimal coefficient of friction and punch and die clearance ratio. In this case, we can provide cup-shaped pieces of steel anti-extrusion performance tests.

Keywords  Alloy steel  Cup Extrusion   Finite Element Analysis  Modeling

目   录

1 引言 1

1.1有限元模拟的概述 1

1.2金属成形有限元模拟研究现状 2

1.3 金属成形有限元模拟的发展趋势 4

1.4 本课题研究内容、目的及意义 4

2 模拟对象和模拟过程 5

2.1模拟对象 5

2.2模拟方案 5

2.3模拟过程 6

3 模拟结果与分析 7

3.1摩擦系数对成形的影响 7

3.2 凸凹模间隙对成形的影响 31

结  论 49

致  谢 50

参 考 文 献 51

1 引言

有限元法求解问题的核心是离散化，有限元数值模拟技术（FEM）在金属塑性成形方面，在逐步改变人们设计和制造产品的常规方法的同时，利用有限元模拟仿真技术可以帮助人们更加真实地了解成形过程中的金属流动变性规律，从而可以为相关设计参数的确定提供理论计算依据，可以验证已确定的模具及研制坯料形状和尺寸是否准确，实现产品设计和制造的科学性。

1.1有限元模拟的概述论文网

有限元法是一种随着计算机的发展而产生并迅速发展且便捷有效的现代数值分析方法，早在50年代就首先被应用于连续体力学领域中的飞机结构静、动态特性分析中，之后很快广泛的应用于求解电磁场、热传导等方面的连续性问题。如今，工程中有限元法已不可或缺，例如本文所做的杯形件反挤压，在反挤过程中，各个部位受到的应力应变均不同切不断发生改变，常规方法很难测定。而使用有限元法，只要设定好相关工艺参数和模具几何参数，边界条件，网格自动重划以及后处理的各种数据，就能使用有限元法通过计算机利用SuperForm2005软件综合分析杯形件反挤压过程中各种工艺参数和模具几何参数对加工过程，特别是形变均匀性的影响规律，十分便捷也能满足工程所要求的精确度。