【正文】 選等級前的□內(nèi)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(xué)系意見 教研室（或答辯小組）評價(jià)： 一、答辯過程 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）的基本要點(diǎn)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(yīng)、理解、表達(dá)情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)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(shè)計(jì)）質(zhì)量 論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、論文（設(shè)計(jì)）水平 論文（設(shè)計(jì)）的理論意義或?qū)鉀Q實(shí)際問題的指導(dǎo)意義 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文的觀念是否有新意？設(shè)計(jì)是否有創(chuàng)意？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 論文（設(shè)計(jì)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(nèi)畫“√”） 教研室主任（或答辯小組組長）： （簽名） 年 月 日 II 教學(xué)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(jì)算 ...................................... 9 擠壓模的設(shè)計(jì) ............................................... 9 擠壓軸的設(shè)計(jì) .............................................. 11 擠壓墊的設(shè)計(jì) .............................................. 12 擠壓筒的設(shè)計(jì) .............................................. 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(qiáng)度熱力學(xué)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(shí)驗(yàn)的性能分析 ................................ 31 第 一 章 Al2O3彌散強(qiáng)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(nèi)氧化時(shí)間對合 金組織的影響 ........................... 33 內(nèi)氧化時(shí)間對 Cu/A12O3合金導(dǎo)電率及硬度的影響 .............. 34 溫度對內(nèi)氧化過程中氧擴(kuò)散的影響 ........................... 35 拉伸性能分析 ............................................. 36 CuAl 合金內(nèi)氧化的熱力學(xué)分析 ............................. 36 結(jié) 論 .................................................... 38 總結(jié)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(shè)計(jì)與制造廣泛采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（ CAD/CAM） ， Al2O3彌散強(qiáng)化銅 的性能、制備工藝方法，及各種條件對 Al2O3彌散強(qiáng)化銅 的影響，并對它進(jìn)行了拉伸性能分析和內(nèi)氧化時(shí)的熱力學(xué)分析。 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展和普及，有限元方法迅速從結(jié)構(gòu)工程強(qiáng)度分析計(jì)算擴(kuò)展到幾乎所有的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域 。在本設(shè)計(jì)中做了簡單接觸應(yīng)力分析， 利用有限元對擠壓模具的內(nèi)筒進(jìn)行了受力分析。 用計(jì)算機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的計(jì)算方法已是不可阻擋的趨勢，而有限元軟件則是現(xiàn)在應(yīng)用廣泛的軟件之一 。 該論文介紹了有限元軟件 ANSYS 的概況、應(yīng)用特性和使用方法 .設(shè)計(jì)過程程序化和自動化，發(fā)揮人和計(jì)算機(jī)的各自特長 ，本 設(shè)計(jì)就是 研究高溫環(huán)境下的熱擠壓模具設(shè)計(jì)中熱應(yīng)力對模具可靠性的影響 。 彌散銅是現(xiàn)代新型的高強(qiáng)度復(fù)合材料，它有極好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱及抗腐蝕性。彌散強(qiáng)化 Al2O3/Cu 復(fù)合材料，不僅強(qiáng)度高，導(dǎo)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(qiáng)度 和高溫強(qiáng)度 ， 彌散強(qiáng)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(shù)相結(jié)合的典范 ， 是一種具有廣闊應(yīng)用前景的新型結(jié)構(gòu)與功能材料 。 它 廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)之中。 關(guān) 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(shè)計(jì)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(shí)際連續(xù)域的離散單元。有限元的概念早在幾個(gè)世紀(jì)前就已產(chǎn)生并得到了應(yīng)用，例如用多邊形（有限個(gè)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(yīng)用于航空器的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度計(jì)算，并由于其方便性、實(shí)用性和有效性而引起從事力學(xué)研究的科學(xué)家的濃厚興趣。經(jīng) 過短短數(shù)十年的努力，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展和普及，有限元方法迅速從結(jié)構(gòu)工程強(qiáng)度分析計(jì)算擴(kuò)展到幾乎所有的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，成為一種豐富多彩、應(yīng)用廣泛并且實(shí)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(jié)構(gòu)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(zhì)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(shè)計(jì)主要是利用有限元分析典型例子，并對熱擠壓模的內(nèi)桶進(jìn)行應(yīng)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(yàn)協(xié)會 （ ASTM）的標(biāo)準(zhǔn)，借鑒 SCM Metal Products 的產(chǎn)品規(guī)范， 彌散強(qiáng)化銅共有三個(gè)牌號，代號是 C1571 C15740 和 C15760，對于特定的性能要求，可以通過調(diào)整氧化鋁的含量， 來 制成其它牌號 【 10】 。 彌散強(qiáng)化銅的性能來源于這些氧化鋁硬質(zhì)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(diǎn)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?jǐn)?shù)，