【正文】 對模具相關領域的應用有一定的指導意義。 這次設計中 時間時間短， 缺乏理論和實驗基礎， 即使在努力 學習，但 在設計中難免有考慮不周之處， 還需要不斷完善自己 。39。 通過這次畢業(yè)設計，完成了 ANSYS 的接觸分析 、熱擠壓模具 主要零件 內筒的有限元分析 以及對彌散銅的分析，對所學知識進行了一次綜合考察，感到收獲很大，鍛煉了獨立思考的能力，通過深入研究和同學融洽配合 。與 Al 的固溶強化相比， Al2O3 粒子的彌散強化不僅大大提高了電導率，而且顯著提高了材料的硬度。在 1000℃ 加熱時，常壓下 CuO 也將發(fā)生分解。 CuAl 合金內氧化的熱力學分析 采用氧化物粉末作為氧化劑是使用較多的內氧化工藝。從這三個圖中，我們明顯看出：隨著內氧化 溫度的升高，內氧化層的厚度增加，并且可以看出在 700℃ ， 800℃ 和 900℃ 內氧化時，試樣表層比內部的晶粒細小， 900℃ 內氧化的表層晶粒和內部的晶粒大小表現(xiàn)更明顯。 第 31 頁 第 二 章 彌散銅性能分析 不同內氧化時間對合金組織的影響 圖 21 中 （ a）、（ b）、（ c）、（ d） 分別是試樣經(jīng) 900℃ⅹ 1h 退火和試樣 900℃內氧化 3h、 6h、 10h 后的金相組織。 (3) 用于微波 管結構及導電及電焊電極材料?？梢?，純銅及現(xiàn)有牌號的銅合金高電導率和高強度難以兼 顧，強度的提高往往是以較大程度地犧牲電導率為代價的。 ANSYS 既在繪圖區(qū)做出未變形的正方形板和變形以后的正方形板，未變形的以虛線表示。該軟件有多種不同版本，可以運行在從個人機到大型機的多種計算機設備上，如 PC， SGI， HP， SUN，DEC， IBM， CRAY 等。 ? 。 （ 2）保溫筒 保溫筒式起保持加熱筒中的溫度僅肯能多的做功，不易很快散熱。 （ 3）擠壓筒層間的過盈量確定 層間的過盈預應力由過盈量來控制，一般按經(jīng)驗公式計算，即 1D???? ， 式中 1D — 配合面直徑 /mm； ? — 過盈配合系數(shù) ； 一般取 ～。 （ 3）強度校核 擠壓筒內襯和外套的危險半徑均在其內壁上，用第三或第四強度理論求出危險半徑處的合成應力，若合成應力值小于擠壓筒的需用應力 時，則通過強度校核。多層擠壓筒在壁厚上的應力分布比單層擠壓筒均勻，因此，在銅及銅合金材料擠壓時，一般采用 2～ 3層結構的擠壓筒。 （ 23） 式中 ? — 擠壓軸上的壓應力 /MPa； 39。 (2）擠壓軸的長度 擠壓軸長度包括工作 及 基座長度。 一般取 H=（ 20~80） mm。 擠壓棒材 參數(shù)說明 ： dz— 擠壓模工作帶直徑 /mm； d— 擠壓制品公稱直徑 /mm； k — ?？子嗔肯禂?shù)。 第 二 章 熱擠壓模具的理論計算 擠壓模的設計 擠壓模類型 擠壓模是決定擠壓制品外形尺寸的重要工具。由圖 1看出，只要更換凸模，凹模和脫料板，便可生產(chǎn)不同規(guī)格的反擠壓杯形擠壓件。 凸模 23 與凸模壓緊圈 4 也采用錐面配合，以凸模壓緊圈的凸肩和上模板 2 的凹槽定位，用內六角螺釘 3 與上模板緊緊連接。 熱擠壓模具一般是有模架、導向裝置、緊固裝置、卸料裝置、冷卻裝置和熱擠壓模工作部分（突模和凹模等）。因此，擠壓加工是利用模具來控制金屬流動，使金屬體積大量轉移來形成零件。 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】 。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 。本人授權 大學可以將本學位論文的全部或部分內容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構 的學位或學歷而使用過的材料。 20 創(chuàng) 新 有創(chuàng)新意識；對前人工作有改進或突破，或有獨特見解。 4. 研究工作進度 12周：選擇設計方向，收集資料，確定設計內容。 ② 熱擠壓模具的設計 : 在保證良好組織性能的前提下，力求做到體積最小，重量輕，結構簡單，操作方便。 進度計劃 第 1~3 周，認識實踐環(huán)節(jié)，改進方案設計環(huán)節(jié)。完成對彌散銅的機械性能（硬度、高溫軟化強度，導電率，常溫機械強度等）和微觀結構的測試和分析工作。 2. 研究的基本內容，擬解決的主要問題 ① 熟悉《有限元分析》中分析的基本內容。 ③ 要對機械原理以及力學和材料學由很好的理解。 10 設計（論文） 質 量 綜述簡練完整，有見解；立論正確，論述充分，結論嚴謹合理；實驗正確，分析處理科學；文字通順，技術用語準確，符號統(tǒng)一，編 號齊全，書寫工整規(guī)范，圖表完備、整潔、正確；論文結果有應用價值。 5 答辯得分 指導教師審閱成績（ 60%） 答辯成績（ 40%） 總成績（等級） 答辯委員會（小組）評語： 年 月 日 答辯小組成員（簽字）： 答辯委員會（小組）主任（組長）簽字： 畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學位論文版權使用授權書 本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 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。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 。 第 3 頁 上 篇 熱擠壓模具有限元分析 第 一 章 熱擠壓模具概述 熱擠壓模具概述 擠壓是將金屬毛坯放入模具模腔內，在強大壓力和一定速度 作用 下，迫使金屬從模腔中擠出，從而獲得所需形狀、尺寸以及 具有一定力學性能的制品 [14]。 擠壓模具 ，包括一個進料孔，一方面利用圓形的中心預膨 化或減速 孔 與一基本上錐形的收斂形中心擠壓導管連通，另一方面利用至少一個環(huán)形的預膨化或減速孔闌與至少一個基本上錐形的收斂形同軸管狀擠壓導管連通，中心擠壓導管和同軸管狀擠壓導管各自具有同心的中 第 4 頁 心出口小孔和環(huán)形出口小孔。 圖 11 熱擠壓 模 具結構示意圖 脫料板 22 和 帶凸肩螺釘 13 及彈簧 7 組成卸料機構，用于將箍在凸模 第 5 頁 23 上的擠壓件脫下，彈簧的作用是支承脫料板，并能保證脫料板和帶凸肩螺釘上下移動，從而減少凸模的長度，彌補壓力機行程不夠大的不足。 整副反擠壓模在壓力機上安裝時，是靠模柄 1 與壓力機定位的。所以熱擠壓過程的持續(xù)時間通常在 3～ 6s 之間完成。模具工作帶直徑可用下式估算 kddz ? 。 b)模具的外圓直徑與制品的 最大外接圓直徑有如下關系： 外接外 ）（ D1 .5~1 .2 5?D （ 22） c) 模具的厚度 H 可根據(jù)擠壓機的能力大小確定 。一般立式擠壓機 mmD ）（筒軸 3~2D ?? 。39。 擠壓筒的設計 擠壓筒的結構 圖 2－ 3 擠壓墊結構形式 第 11 頁 擠壓筒可以使單層的，也可以是有過盈裝配的多層結構。 （ 2）擠壓筒的迭加應力 內襯 ： 內 壁 ： ? ? ? ? ? ? 1111 rpsrprrrr p???? ??? （ 26） ? ? ? ? ? ? 1211 21 211221111 ????????? k kpkkp srpsprr ??? ??? （ 27） 外 壁： ? ? ? ? ? ?12211111 11 srpsrprrRr pkkp ???????? ??? （ 28） 第 12 頁 ? ? ? ? ? ? 1111 212112211111 ?????????? kkpkkp srpsprR ??? ??? (29) 外套 ： 內壁： ? ? ? ? ? ?12221112 11 srpsrprrrr pkkp ???????? ??? (210) ? ? ? ? ? ?22112 1 1 211rsr p r p s kkpp? ? ?? ? ? ??? ? ? ? ? ??? （ 211） 外壁： ? ? ? ? ? ? 0112 ??? psrprrRr ??? (212) ? ? ? ? ? ? 112 1 1 22 211rsR p r p s ppkk? ? ?? ? ?? ? ? ? ??? （ 213） 式中 ? ?1rr? — 內襯內壁的徑向迭加應力 / MPa ； ? ?1prr? — 內壓力引起的徑向應力 / MPa； ? ?1psr? — 過盈裝配預應力引 起的徑向應力 / MPa。故有 1~ rRK ?? （ 214） 取 K= 則由前面可知 1r =105mm,故得 mmR ? ，取 mmR 2622 ? ；由設計的可行性及要求，取內筒的長度為 mmL 1501 ? ； 外筒長度應為內筒長度與擠壓膜厚度的和，故得到 mmL 2020 ? 。由加熱管的位置由規(guī)定，本設計的要 求放在約為加熱筒壁厚的二分之一處，加熱管與加熱筒的內壁的徑向距離大于 30mm,故取加熱筒外徑為 4D =380mm，加熱孔直徑為 孔D =20mm,加熱孔之間的徑向距離為 320mm。39。軟件提供了 100種以上的單元類型，用來模擬工程中的各種結構和材料。然后可以對結果進行圖形顯示，可 第 28 頁 依次選擇 Min MenuGeneral Postproc Plot ResultsDeformed Shape 選項，系統(tǒng)將彈出變形顯示設置對話框 【 12】 。 CuBe 合金雖然可以獲得大于1000MPa 的抗拉強度，但是其僅僅具有中下等的電導率。 (2) 作為導電彈性材料及計算機 CPU引線框架材料。本實驗采用內氧化法制備 Al2O3/Cu 復合材料。 (a) 700℃ x10h (b) 800℃ x10h (c) 900℃ x10h 圖 23 不同溫度下內氧化后的 TEM 圖 23 描述的是在內氧化溫度 700℃ ,800℃ 和 900℃ 下內氧化 10 小時的合金組織圖片。費希爾 (Fisher),哈特 (Hart)和普賴 (Pry)等認為，通過繞過方式堆積在彌散粒子周圍的大量位錯環(huán)群，對弗蘭克 — 瑞德 (FrankRead)位錯源作用反向應力，使變形應力增加，從而使 CuAl 合金在變形區(qū)域產(chǎn)生加工硬化現(xiàn)象，提高其抗拉強度。溫度提高、壓力降低有利于 CuO 和 Cu2O 的分解。 3. 固溶在 Cu 基體內部的 Al 以 Al2O3 形態(tài)從基體析出，彌散分布的納米級的 Al2O3顆粒強化了銅基體，導電 率和表面顯微硬度提高。 第 38 頁 謝 辭 經(jīng)過了近兩個月的畢業(yè)設計，在此我要特別感謝 趙冬梅 老師 、 張旦聞老師和蘇 凡 老師 的大力培養(yǎng)和虛心教導。 CMSEL,S,_Y !* AMESH,_Y1 !* CMDELE,_Y CMDELE,_Y1 CMDELE,_Y2 !* FLST,2,1,4,ORDE,1 FITEM,2,4 !* /GO DL,P51X, ,ALL, FLST,2,1,4,ORDE,1