【正文】 選等級前的□內畫“√”） 評閱教師： （簽名） 單位： （蓋章） 年 月 日 I 教研室（或答辯小組）及教學系意見 教研室（或答辯小組）評價： 一、答辯過程 畢業(yè)論文（設計）的基本要點和見解的敘述情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 對答辯問題的反應、理解、表達情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學生答辯過程中的精神狀態(tài) □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設計）質量 論文（設計）的整體結構是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設計）任務（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設計）水平 論文（設計）的理論意義或對解決實際問題的指導意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設計是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設計說明書）所體現(xiàn)的整體水平 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 評定成績： □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所選等級前的□內畫“√”） 教研室主任（或答辯小組組長）： （簽名） 年 月 日 II 教學系意見： 系主任： （簽名） 年 月 日 III 目 錄 摘 要 ............................................................ 1 Abstract ........................................................... 2 緒 論 ............................................................ 3 上 篇 熱擠壓模具有限元分析 ....................................... 5 第 一 章 熱擠壓模具概述 ............................................ 5 熱擠壓模具概述 ............................................. 5 熱擠壓模具的類型及簡圖 ..................................... 6 熱擠壓工藝過程 ............................................. 7 第 二 章 熱擠壓模具的理論計算 ...................................... 9 擠壓模的設計 ............................................... 9 擠壓軸的設計 .............................................. 11 擠壓墊的設計 .............................................. 12 擠壓筒的設計 .............................................. 13 第 三 章 ANSYS 的概述 ............................................ 17 ANSYS 的介紹 ............................................. 17 ANSYS 的有限元法舉例 ..................................... 17 第 四 章 用有限元分析模具零件的 強度熱力學性能 .................... 21 擠壓模具在 Pro/E 中的立體圖 ............................... 21 擠壓模具主要零件在 Pro/E 中的立體圖及平面圖 ............... 22 對主要零件的有限元分析 ................................... 27 下篇 熱擠壓彌散銅實驗的性能分析 ................................ 31 第 一 章 Al2O3彌散強化銅概述及其制備工藝方法 ...................... 31 彌散銅概述 ............................................... 31 IV Al2O3/Cu 制備工藝方法 .................................... 32 第 二 章 彌散銅性能分析 .......................................... 33 不同內氧化時間對合 金組織的影響 ........................... 33 內氧化時間對 Cu/A12O3合金導電率及硬度的影響 .............. 34 溫度對內氧化過程中氧擴散的影響 ........................... 35 拉伸性能分析 ............................................. 36 CuAl 合金內氧化的熱力學分析 ............................. 36 結 論 .................................................... 38 總結與展望 ....................................................... 40 謝 辭 ........................................................... 40 附 錄 ........................................................... 41 參考資料 ......................................................... 44 摘 要 本論文介 紹了 模具的設計與制造廣泛采用計算機輔助設計與制造（ CAD/CAM） ， Al2O3彌散強化銅 的性能、制備工藝方法，及各種條件對 Al2O3彌散強化銅 的影響，并對它進行了拉伸性能分析和內氧化時的熱力學分析。 隨著計算機技術的快速發(fā)展和普及，有限元方法迅速從結構工程強度分析計算擴展到幾乎所有的科學技術領域 。在本設計中做了簡單接觸應力分析， 利用有限元對擠壓模具的內筒進行了受力分析。 用計算機代替?zhèn)鹘y(tǒng)的計算方法已是不可阻擋的趨勢，而有限元軟件則是現(xiàn)在應用廣泛的軟件之一 。 該論文介紹了有限元軟件 ANSYS 的概況、應用特性和使用方法 .設計過程程序化和自動化，發(fā)揮人和計算機的各自特長 ，本 設計就是 研究高溫環(huán)境下的熱擠壓模具設計中熱應力對模具可靠性的影響 。 彌散銅是現(xiàn)代新型的高強度復合材料，它有極好的導電、導熱及抗腐蝕性。彌散強化 Al2O3/Cu 復合材料，不僅強度高，導電性和純銅相近，而且還具有良好的抗電弧侵蝕 、 抗 電 磨損能力及較高的 常溫 強度 和高溫強度 ， 彌散強化銅的制造是將粉末冶金工藝和傳統(tǒng)金屬成型加工技術相結合的典范 ， 是一種具有廣闊應用前景的新型結構與功能材料 。 它 廣泛應用于各個行業(yè)之中。 關 鍵 詞： 有限元 ， ANSYS， 熱擠壓模具 ， 彌散銅 第 II 頁 Abstract This thesis presents Mold design and manufacture which are widely used in the field of puteraided design and puteraided manufacture (CAD/CAM). In order to study hightemperature environment of the hot extrusion dies in the design of heat stress on the impact of reliability Die, the processes of design are sequential and automatic, the utility program, displaying the respective special skill of persons and puters. The stress is analyzed in this paper using the finite element method. Instead of the traditional calculation method, the development of CAD and CAM are irresistible trend. The software about FEM is one of widely used software in present. The survey of the finite element software (ANSYS)、 the application characteristic and the apply method are illustrate in this paper. The diffusion copper is new high strength pound materials at present. It is widely used in various sectors, because it owns the extremely good electric conduction, the heat conduction and the corrosion resistivity. The capabilities and the preparation technique and influence of the Al2O3 dissemination strengthening copper39。s performance are introduced. The tensile property and the internal oxidation thermodynamic are analyzed. Keyword: Finite Element Method， ANSYS ， hot extrusion dies， diffusion copper 第 1 頁 緒 論 本設計分為上下兩篇： 上篇是在 ANSYS 下的有限元分析法及熱擠壓模具有限元分析。 有限元是那些集合在一起能夠表示實際連續(xù)域的離散單元。有限元的概念早在幾個世紀前就已產(chǎn)生并得到了應用，例如用多邊形（有限個直線單元）逼近圓來求得圓的周長，但作為一種方法而被提出，則是最近的事。有限元法最初被稱為矩陣近似方法，應用于航空器的結構強度計算，并由于其方便性、實用性和有效性而引起從事力學研究的科學家的濃厚興趣。經(jīng) 過短短數(shù)十年的努力，隨著計算機技術的快速發(fā)展和普及，有限元方法迅速從結構工程強度分析計算擴展到幾乎所有的科學技術領域，成為一種豐富多彩、應用廣泛并且實用高效的數(shù)值分析方法 。 擠壓模具是擠壓生產(chǎn)中最重要的工具，它的結構形式、各部分尺寸、模具材料、模具的裝配形式等，對擠壓力、金屬流動的均勻性、制品尺寸的穩(wěn)定性、制品表面質量以及模具自身的使用壽命等都產(chǎn)生極大的影響 【 13】 。 本設計主要是利用有限元分析典型例子，并對熱擠壓模的內桶進行應力分析。 下篇是介紹彌散銅的性能及制備方法等。 參照美國材料試驗協(xié)會 （ ASTM）的標準，借鑒 SCM Metal Products 的產(chǎn)品規(guī)范， 彌散強化銅共有三個牌號，代號是 C1571 C15740 和 C15760，對于特定的性能要求，可以通過調整氧化鋁的含量， 來 制成其它牌號 【 10】 。 彌散強化銅的性能來源于這些氧化鋁硬質顆粒，加入氧化鋁顆粒尺寸僅為3～ 12nm，顆粒間距為 50～ 100nm，其熱穩(wěn)定性極好，甚至在接近銅熔點的溫 第 2 頁 度下仍然能保持去原來的粒度和顆粒間距；彌散相的加入量只占基體極小的體積分數(shù)，