4 挤出成型制品
挤出机的基本知识
挤出机的基本知识 塑料挤出机的主机是挤塑机，它由挤压系统、传动系统和加热冷却系统组成 1.挤压系统挤压系统包括螺杆、机筒、料斗、机头、和模具，塑料通过挤压系统而塑化成均匀的熔体，并在这一过程中所建立压力下，被螺杆连续的挤出机头。 （1）螺杆：是挤塑机的最主要部件，它直接关系到挤塑机的应用范围和生产率，由高强度耐腐蚀的合金钢制成。 （2）机筒：是一金属圆筒，一般用耐热、耐压强度较高、坚固耐磨、耐腐蚀的合金钢或内衬合金钢的复合钢管制成。机筒与螺杆配合，实现对塑料的粉碎、软化、熔融、塑化、排气和压实，并向成型系统连续均匀输送胶料。一般机筒的长度为其直径的15～30倍，以使塑料得到充分加热和充分塑化为原则。 （3）料斗：料斗底部装有截断装置，以便调整和切断料流，料斗的侧面装有视孔和标定计量装置。 （4）机头和模具：机头由合金钢内套和碳素钢外套构成，机头内装有成型模具。机头的作用是将旋转运动的塑料熔体转变为平行直线运动，均匀平稳的导入模套中，并赋予塑料以必要的成型压力。塑料在机筒内塑化压实，经多孔滤板沿一定的流道通过机头脖颈流入机头成型模具，模芯模套适当配合，形成截面不断减小的环形空隙，使塑料熔体在芯线的周围形成连续密实的管状包覆层。为保证机头内塑料流道合理，消除积存塑料的死角，往往安置有分流套筒，为消除塑料挤出时压力波动，也有设置均压环的。机头上还装有模具校正和调整的装置，便于调整和校正模芯和模套的同心度。 挤塑机按照机头料流方向和螺杆中心线的夹角，将机头分成斜角机头（夹角120o）和直角机头。机头的外壳是用螺栓固定在机身上，机头内的模具有模芯坐，并用螺帽固定在机头进线端口，模芯座的前面装有模芯，模芯及模芯座的中心有孔，用于通过芯线；在机头前部装有均压环，用于均衡压力；挤包成型部分由模套座和模套组成，模套的位置可由螺栓通过支撑来调节，以调整模套对模芯的相对位置，便于调节挤包层厚度的均匀性。机头外部装有加热装置和测温装置。 2.传动系统传动系统的作用是驱动螺杆，供给螺杆在挤出过程中所需要的力矩和转速，通常由电动机、减速器和轴承等组成。 3.加热冷却装置加热与冷却是塑料挤出过程能够进行的必要条件。 （1）现在挤塑机通常用的是电加热，分为电阻加热和感应加热，加热片装于机身、机脖、机头各部分。加热装置由外部加热筒内的塑料，使之升温，以达到工艺操作所需要的温度。 （2）冷却装置是为了保证塑料处于工艺要求的温度范围而设置的。具体说是为了排除螺杆旋转的剪切摩擦产生的多余热量，以避免温度过高使塑料分解、焦烧或定型困难。机筒冷却分为水冷与风冷两种，一般中小型挤塑机采用风冷比较合适，大型则多采用水冷或两种形式结合冷却；螺杆冷却主要采用中心水冷，目的是增加物料固体输送率，稳定出胶量，同时提高产品质量；但在料斗处的冷却，一是为了加强对固体物料的输送作用，防止因升温使
deform挤压模拟课程设计
课题: 材料成型计算机模拟系别: 机械工程学院专业班级: 11级材控1班 指导教师: 张金标 组别: 第五组 2014年6月
第一章课程设计内容及任务分配.............................................................................................................. - 1 - 1.1 概述.......................................................................................................................................................... - 1 - 1.2 设计目的.................................................................................................................................................. - 1 - 1.3 设计内容.................................................................................................................................................. - 1 - 1.4 设计要求.................................................................................................................................................. - 1 - 1.5 挤压方案任务分配.................................................................................................................................. - 2 - 第二章工艺参数.......................................................................................................................................... - 3 - 2.1 工艺参数的设计...................................................................................................................................... - 3 - 2.1.1 摩擦系数的确定.................................................................................................................................... - 3 - 2.1.2 挤压速度的确定.................................................................................................................................... - 3 - 2.1.3 工模具预热温度的确定........................................................................................................................ - 3 - 第三章模具尺寸的确定.............................................................................................................................. - 4 - 3.1 挤压工模具示意图.................................................................................................................................. - 4 - 3.2 模具尺寸的确定...................................................................................................................................... - 4 - 3.2.1挤压模结构尺寸的确定......................................................................................................................... - 4 - 3.2.2 挤压筒结构尺寸的确定...................................................................................................................... - 6 - 3.2.3 挤压垫的结构及尺寸确定.................................................................................................................... - 7 - 第四章实验模拟及数据提取分析............................................................................................................ - 8 - 4.1挤压工模具及工件的三维造型............................................................................................................... - 8 - 4.2 挤压模拟.................................................................................................................................................. - 8 - 4.3 后处理...................................................................................................................................................... - 9 - 4.4分析数据................................................................................................................................................... - 9 - 4.5 坯料温度对挤压力的影响.................................................................................................................... - 10 - 4.6 坯料预热温度对破坏系数的影响........................................................................................................ - 11 - 个人小结........................................................................................................................................................ - 12 - 参考文献........................................................................................................................................................ - 21 - 附表《塑性成型计算机模拟》课程设计成绩评定表
复合材料的挤出成型
复合材料的挤出成型 摘要：简单的回顾了挤出成型的机械设备，成型基本工艺，并以木塑复合材料和聚丙烯／纳米复合材料为例，介绍了复合材料的挤出工艺及挤出不同复合材料的不同之处。 关键词：挤出成型木塑材料超声混合 1.序言 挤出成型是使高聚物的熔体（或黏性流体）在挤出机的螺杆或柱塞的挤压作用下通过一定形状的口模而连续成型，所得的制品为具有恒定断面形状的连续型材。 挤出成型，尤其在塑料制品的成型加工中运用广泛。采用挤出成型，可以制备塑料管材，板材，片材，棒材，薄膜，以及塑料的共混改性。其技术较为成熟，应用广泛，在日常生活中发挥了非常大的作用。并且，随着技术的进步，挤出成型制品的种类不断增长，新的工艺也展露头角，这一经典的成型技术正呈现出光明的发展前景。如今，复合材料正欣欣向荣的发展，挤出成型用之于复合材料也必是一大发展的热点。 2.基础理论和基础知识 2.1挤出成型的设备 成型加工中，其设备包括了挤出机，机头口模以及冷却定型，牵引，切割，卷曲等附属设备。而其中，最为重要的当然是挤出机。 挤出机大致分为螺杆式挤出机以及柱塞式挤出机。其中，柱塞式挤出机由于生产非连续，且对物料的混合分散作用较差，所以生产上使用并不多。而螺杆式挤出机，则由于能较好的给予物料剪切力，塑化能力高，而得到了广泛的运用。 对于螺杆挤出机，又可以细分为单螺杆挤出机，双螺杆挤出机以及多螺杆挤出机。其中单螺杆挤出机设计简单，制造容易，价格便宜，通常都能有效的完成成型任务而得到广泛的应用。双螺杆挤出机混炼效果更佳，能用于粉料的加工；而行星挤出机和四螺杆挤出机则大幅 度增加了螺杆对物料的捏合，挤 压和剪切，生产效率极高。不过 综合其性能和价格，大多情况下 是使用单螺杆挤出机。 2.2挤出机基本结构和作用 螺杆式挤出机包括以下几个部分：加料装置，料筒，螺杆，机头和口模，其中螺杆是挤出机的核心。
Deform-3D在挤压中的应用1
Deform-3D在挤压中的应用挤压就是对放在容器（挤压筒）内的金属锭坯从一端施加外力，强迫其从特定的模孔中流出，获得所需要的断面形状和尺寸的制品的一种塑性成型方法。 挤压过程分为开始(填充)挤压阶段、基本（平流）挤压阶段和终了（紊流）挤压三个阶段。在填充挤压阶段：金属发生横向流动，出现单鼓或双鼓变形。随着挤压杆的向前移动，挤压力呈直线上升。随着填充过程中锭坯直径增大，在锭坯的表面层出现了阻碍其自由增大的周向附加拉应力。随着填充过程进行，锭坯长度缩短，直径增大，中间部分首先与挤压筒壁接触，由于摩擦作用，从而在表面层出现了阻碍金属向前后两个空间流动的纵向附加拉应力。在基本挤压阶段：金属不发生横向流动。挤压力随挤压杆向前移动几乎呈直线下降。在终了挤压阶段：金属的横向流动剧烈增加，并产生环流，挤压力增加，产生挤压缩尾。这些因素使其变形机理非常复杂，很难用准确的数学关系式进行描述，从而导致生产过程中对产品质量控制的难度增大。采用DEFORM软件对大变形生产工序进行模拟分析和控制，能有效地对挤压生产进行指导。这里主要介绍DEFORM塑性成形模拟的基本过程和方法。 关键字：DEFORM 挤压塑性成形 DEFORM软件模拟塑性成形的基本流程： （1）几何模型的建立。 DEFORM-3D不具有三维造型功能，所以物理模型要在其他三维软
件中建立。例如用CAD,Pro/e,UG等三维造型软件造型，然后，通过另存为STL格式，实现模型与数值模拟软件间的数据转换。 （2）网格的划分与重划分。 划分网格是将问题的几何模型转化成离散化的有限元网格。分网时要根据问题本身的特点选择适当的单元类型。根据问题的几何和受力状态的特点，尽可能的选用比较简单的的单元类型。网格划分的方法有映射法或称为结构化的方法和自由的或非结构化的方法两种，根据不同问题类型应选用合适的方法划分网格。网格划分太大则模拟精度降低；网格划分太小模拟准确性上升，但是模拟时间增加，效率降低。所以选择一个合适的网格划分方式和网格划分大小至关重要。用刚（黏）塑性有限元法计算材料成型过程时，随着变形程度的增加和动态边界条件的变化，初始化分好的规则有限元网格，会发生部分畸变现象，网格出现不同程度的扭曲，从而影响有限元的计算精度，严重时会使迭代过程不收敛，这时就需要进行网格的重新划分，保证仿真过程中材料经大量流动后仍然可以继续，获得的结果仍然具有足够的精度。Deform在网格畸变到一定程度后会自动进行网格重划分，生成搞质量的网格。 （3）材料模型的建立及其他参数设置 功能强的分析软件提供的材料模型种类较多，用户可以根据问题的主要特点，精度要求即可得到的材料参数选择合适的模型，并输入相关参数。越是复杂的模型，其计算精度越高；但计算量也会提高，同时所需输入的材料参数也越多。一般而言，材料的物理性能和弹
挤塑机的基本知识
一．挤塑机的构成 它由挤压系统，传动系统和加热冷却系统组成。 1.挤压系统 挤压系统包括螺杆，机筒,料斗，机头和模具，塑料通过挤压系统而塑化成均匀的熔体，并在这过程中所建立挤压下，被螺杆连续性的挤出机头。 （1）螺杆；是挤塑机的主要部件，它直接关系到挤塑的应用范围和生产率，由高强度耐腐蚀的合金钢制成。 （2）机筒；是一金属圆筒，一般用耐热，耐压强度较高，坚固耐磨，耐腐蚀的合金钢或内衫合金钢的复合钢管制成。机筒与螺杆配合，实现对挤塑 的粉碎，软化，熔融，塑化，排气和挤压，并向成型系统连续均匀输送 胶料，。 （3）料斗；料斗底部装有截断装置，以便调整和切断料流，料斗的侧面装有视孔和标定计量装置。 （4）机头和模具；机头由合金钢内套和碳素钢外套构成，机头内装有成型模
具，机头的作用是将旋转的塑料熔体转变为平行直线运动，均匀平稳的 导入模套中，并赋予塑料以必要的成型压力，塑料在机筒内塑化压实， 经多孔滤板沿一定的流道通过机头脖颈流入机头成型模具，模芯模套适 当配合，形成截面不断减小的环形空隙，使塑料熔体在芯线的周围形成 连续密实的管状包覆层，为保证机头内塑料流道合理，消除积存塑料的 死角，往往安置有分流套筒，为消除塑料挤出时压力波动，也有设置均 压环的。机头上还装有模具校正和调整的装置，便于调整和校正模芯和 模套的同心度。 挤塑机按照机头料流方向和螺杆中心线的夹角，将机头分为斜角机头（夹角120°）和直角机头。机头的外壳是用螺杆固定在机身上，机头内的模具有模芯坐，并用螺帽固定在机头进线端口，模芯座的前面装有模芯，模芯及模芯座的中芯孔，用于通过芯线；在机头前部装有均压环，用于均衡压力；挤包成型部分由模套座和模套组成，，模套的位置可由螺栓通过支撑来调节，以调整模套对模芯的相对位置，便于调节挤包层厚度的均匀性。机头外部装有加热装置和测温装置。 2．传动系统 传动系统的作用是驱动螺杆，供给螺杆在挤出过程中所需要的力矩和转速，通常由电动机，减速器和轴承等组成。 3.加热冷却装置 加热与冷却是挤塑机出料过程能够进行的必要条件。 （1）挤塑机通常是电电热，分为电阻加热和感应加热，加热片装于机身，模具压余挤出机，机脖，机头各部分。加热装置由外部加热筒内的塑料， 使之升温，以达到工艺操作所需要的温度。
挤出成型的类型
一、塑料管材的挤出 管材挤出装置由挤出机、机头口模、定型装置、冷却水槽、牵引及切割或卷取装置等组成，其中挤出机的机头口模和定型装置是管材挤出的关键部件。 (1)机头和口模机头是挤出管材的成型部件，大体上可分直通式、直角式和偏移式三种，其中用得最多的是直通式机头，图8一26所示的是直通式挤管机头，机头包括分流器、分流器支架、管芯、口模和调节螺钉等几个部分。 图8一26管材挤出工艺示意图 1-螺杆 2一机筒 3一多孔板 4一接口套 5一机头体 6一芯棒 7一调节螺钉 8一口模 9一定径套 10一冷却水槽 11一链子 12-塞子 13一牵引装置 14一夹紧装置 15-塑料管子 分流器又称鱼雷头，如图8一27所示。薪流态塑料经过多孔板而到达分流器，塑料熔体逐渐形成环形，同时料层变薄，有利于塑料的进一步均匀塑化。 分流器与多孔板之间的空腔起着汇集料流的作用。空腔的距离不宜过小，以防管材挤出不均匀，质量不稳定;距离太大则料流的停留时间太长，易发生塑料分解。 分流器支架的作用是支撑分流器及管芯。在小型挤出机中，分流器和分流器支架为一个整体。为支撑分流器，支架上有分料筋，塑料流过时被分料筋分开再汇合，有可能形成熔接痕，因此分料筋要制成流线型。 管芯(型芯)是挤出管材内表面的成型部件，随管子型样不同而有不同的形式，一般为流线型，以便砧流态塑料的流动。薪流态塑料经过分流器支架后进人管芯与口模之间，管芯经过一定的收缩成为平直的流道。 图8一27分流器与管芯示意图
1一芯棒 2一分流器支架 3一分流器 在管材挤出过程中，机头压缩比表示豁流态塑料被压缩的程度。机头压缩比是分流器支架出口处流道环形面积与口模及管芯之间的环形截面积之比。压缩比太小不能保证挤出管材的密实，也不利于消除分料筋所造成的熔接痕;压缩比太大则料流阻力增加。机头压缩比按塑料性质在3一10的范围内变化。 口模结构如图8一28所示。口模的平直 部分与管芯的平直部分构成管子的成型部件， 这个部分的长短影响管材的质量。增加平直部 分的长度，可增大料流阻力，既使管材致密， 又可使料流稳定，能够均匀挤出，消除螺杆旋 转给料流造成的影响，但如果平直部分过长， 则阻力过大，挤出的管材表面粗糙。口模平直 部分的长度L,一般为内径d;的2-6倍，d,小 时，L，取大值，反之则相反。 管材的内外径应分别等于管芯的外径和 口模的内径，但实际上从口模出来的管材由于 牵引和冷却收缩等因素，其截面会缩小一些;另一方面，在管材离开口模后，压力降低，塑料因弹性恢复而膨胀。因此挤出管子的收缩及膨胀的大小与塑料性质、离开口模前后的温度、压力及牵引速度等有关，管材最终的尺寸必须通过定径套冷却定型和牵引速度的调节而确定。 二、塑料薄膜的挤出成型 (2)机头和口模吹塑薄膜的主 要设备为单螺杆挤出机，其机头口模 的类型主要有转向式的直角型和水平 向的直通型两大类，结构与挤出管材 的差不多，作用是挤出管状坯料。直 通型适用于熔体砧度较大和热敏性塑 料，工业上用直角型机头居多，由于 直角型机头有料流转向的问题，模具 设计时须考虑设法不使近于挤出机一 侧的料流速度大于另一侧，以减少薄 膜厚度波动。为使薄膜的厚度波动在 卷取薄膜辊上得到均匀分布，常采用 直角型旋转机头，如图8一33。口模 缝隙的宽度和平直部分的长度与薄膜 的厚度有一定的关系，如吹塑0.03一 0. 05mm厚的薄膜所用的模隙宽度为 0.4一0. 8mm，平直部分长度为7一 14mm (3)吹胀与牵引在机头处有通人压缩空气的气道，通人气体使管坯吹胀成
DEFORM模拟锻压挤压实验报告
铜陵学院课程实验报告 实验课程材料成型计算机模拟 指导教师 专业班级 姓名 学号 2014年05月11日
实验一 圆柱体压缩过程模拟 1 实验目的与内容 1.1 实验目的 进一步熟悉AUTOCAD 或PRO/E 实体三维造型方法与技艺，掌握DEFORM 软件的前处理、后处理的操作方法与热能，学会运用DEFORM 软件分析压缩变形的变形力学问题。 1.2 实验内容 运用DEFORM 模拟如图1所示的圆柱坯压缩过程。 （一）压缩条件与参数 锤头与砧板：尺寸200×200×20mm ，材质DIN-D5-1U,COLD ，温度室温。 工件：材质DIN_CuZn40Pb2，尺寸如表1所示，温度700℃。 （二）实验要求 （1）运用AUTOCAD 或PRO/e 绘制各模具部件及棒料的三维造型，以stl 格式输出； 砧板 工件 锤头 图1 圆柱体压缩过程模拟
（2）设计模拟控制参数； （3）DEFORM前处理与运算（参考指导书）； （4）DEFORM后处理，观察圆柱体压缩变形过程，载荷曲线图，通过轴对称剖分观察圆柱体内部应力、应变及损伤值分布状态； （5）比较实验 1与2、3与4、1与3和2与4的模拟结果，找出圆柱体变形后的形状差别，说明原因； （6）提交分析报告（纸质和电子版）、模拟数据文件、日志文件。 2 实验过程 2.1工模具及工件的三维造型 根据给定的几何尺寸，运用AUTOCAD或PRO/E分别绘制坯料、锤头和砧板的几何实体，文件名称分别为workpiece，topdie，bottomdie，输出STL格式。 2.2 压缩过程模拟 2.2.1 前处理 建立新问题：程序→DEFORM6.1→File→New Problem→Next→在Problem Name栏中填写“Forging”→ Finish→进入前前处理界面； 单位制度选择：点击Simulation Conrol按钮→Main按钮→在Units栏中选中SI（国际标准单位制度）。 添加对象：点击+按钮添加对象，依次为“workpiece”、“topdie”、“bottomdie”。 定义对象的材料模型：在对象树上选择workpiece →点击General按钮→选中Plastic 选项（塑性）→点击Assign Temperature按钮→填入温度，→点击OK按钮；在对象树上选择topdie →点击General按钮→选中Rigid选项（刚性）→点击Assign Temperature 按钮→填入温度，→点击OK按钮→勾选Primary Die选项（定义为extusion dummy block 主动工具）→如此重复，定义其它工模具的材料模型（不勾选Primary Die选项）。 调整对象位置关系：在工具栏点击Object Positioning按钮进入对象位置关系调整对话框→根据挤压要求及实体造型调整相互位置关系→点击OK按钮完成； 模拟控制设置：点击Simulation Conrol按钮→Main按钮→在Simulation Title栏中填入“tuble extrusion”或“stick extrusion”→在Operation Title栏中填入“deform heat transfer”→选中SI选项，勾选“Defromation”选项，点击Stemp按钮→在Number of Simulation Stemps 栏中填入模拟步数→Stemp Increment to Save栏中填入每隔几步就保存模拟信息→在Primary Die栏中选择extusion dummy block（以挤压垫为主动工具）→在With Constant Time Increment栏中填入时间步长→点击OK按钮完成模拟设置； 实体网格化：在对象树上选择workpiece→点击Mesh →在Number of Elements卡上填入需要的网格数，如15000→点击Generate Mesh →工件网格生成； 说明：工模具不作分析，可以不进行网格划分。 设置对象材料属性：在对象树上选择workpiece→点击Meterial→点击other→选择DIN-CuZn40Pb2→点击Assign Meterial完成材料属性的添加； 设置主动工具运行速度：在对象树上选择topdie →点击Movement→在speed/force选
Deform棒材热挤压过程模拟
铜陵学院课程实验报告 实验名称棒材热挤压过程模拟 实验课程材料成型计算机模拟 指导教师张金标. 专业班级10材控（2）. 姓名彭建新. 学号1010121064 . 2012年04月23日
实验二棒材热挤压过程模拟 1 实验目的与内容 1.1 实验目的 进一步熟悉DEFORM软件前处理、后处理的操作方法，掌握热力耦合数值模拟的模拟操作。深入理解并掌握DEFORM软件分析热挤压的塑性变形力学问题。 1.2 实验内容 运用DEFORM模拟如图2所示的黄铜(DIN_CuZn40Pb2)棒挤压过程（已知：坯料φ90?25mm）。 图1 棒材热挤压示意图 挤压工具：尺寸如图所示，材质DIN-D5-1U,COLD，温度3500。 坯料：材质DIN_CuZn40Pb2，尺寸φ98×60，温度6300。 工艺参数：挤压速度10mm/s，摩擦系数0.1。 （二）实验要求
（1）运用AUTOCAD或PRO/e绘制各模具部件及棒料的三维造型，以stl格式输出； （2）设计模拟控制参数； （3）DEFORM前处理与运算； （4）DEFORM后处理，观察圆柱体压缩变形过程，载荷曲线图，通过轴对称剖分观察圆柱体内部应力、应变及损伤值分布状态； （5）运用DEFORM后处理Flow Net（流动栅格）功能观察金属流动的不均匀性，说明原因； （6）提交分析报告（纸质和电子版）、模拟数据文件、日志文件。 2 实验过程 2.1挤压工模具及工件的三维造型 根据给定的几何尺寸，运用AUTOCAD或PRO/E分别绘制坯料、挤压模、挤压垫、挤压筒的几何实体，文件名称分别为extrusion workpiece，extrusion die，extusion mandrel，extusion dummy block，extusion chamber。输出STL格式。 说明：上述几何形体尽量在一个空间体系下用相对尺寸绘制，保证它们的装配关系；所有实体造型都要在空间体系的第一象限内，即几何点的坐标值非负。 2.2 挤压模拟 1．前处理 2．建立新问题： 注：单位制度选择：点击Simulation Conrol按钮→Main按钮→在Units栏中选中SI（国际标准单位制度）。 3.添加对象：点击+按钮添加对象，依次为“workpiece”、“top die”、“bottom die”和“object 4”，在Object Name栏中填入extrusion workpiece→点击Change按钮→点击geometry →点击import→选择extrusion workpiece.stl实体文件→打开；重复操作，依次添加extrusion die，extusion mandrel，extusion dummy block，extusion chamber。 4.定义对象的材料模型 5.模拟控制设置 6.实体网格化 说明：工模具不作分析，可以不进行网格划分。 7.设置对象材料属性：在对象树上选择extrusion workpiece→点击Meterial→点击other→选择DIN-CuZn40Pb2→点击Assign Meterial完成材料属性的添加； 8.设置主动工具运行速度：在对象树上选择extusion dummy block→点击Movement→在speed/force选项卡的type栏上选中Speed选项→在Directiont选中主动工具运行，如-Y→在speed卡上选中Define选项，其性质选为Constant，填入数度值，如10mm/s； 9.工件体积补偿：在对象树上选择extrusion workpiece→点击Property→在Target V olume卡上选中Active选项→点击Calculate V olumer按钮→→点击Yes按钮→勾选Compensate during remeshing
冷挤压成形过程的有限元分析
冷挤压成形过程的有 限元分析 姓名：某某 班级： 学号： 指导老师： 完成时间：
摘要：本文以汽车铝合金缸套作为研究对象，对其挤压成型工艺进行了有限元分析。研究不同的挤压速度对合金的等效应力、挤压力、等效塑性应变和最大剪切应力的影响。研究结果表明，在挤压过程中，挤压速度对等效塑性应变和挤压力有明显影响，并且在模具拐角处产生了应力集中。 关键字：挤压速度；有限元分析；冷挤压；铝合金缸套；挤压力。引言： 在铝合金缸套的成形工艺中，将喷射沉积成形高硅铝合金管挤压成厚壁管是关键性技术。由于工艺复杂，参数较多，使用传统实验方法，将需要大量的时间、人力、物力，从而导致成本高、制造周期厂长。采用数值模拟技术则可以很好的解决这一问题。通过数值模拟，可以对成形过程进行分析，研究不同工艺参数对成形的影响，从而确定工艺参数，继而降低生产成本，极高经济效益。在金属塑性成形的数值模拟方法上主要有上限元法（Upper Bound Method）、边界元法（Boundary Element Method）和有限元法（Finite Element Method）。上限元法常用于较为简单的准稳态变形问题；而边界元法主要用于模具设计分析和温度计算；对于大变形的体积成形，变形过程呈非稳态，形状、边界、材料性质等都会发生很大的变化，有限元法可由实验和理论方法给出的本构关系、边界条件、摩擦关系式，按变分原理推导出场方程根据离散技术建立模型，从而实现对复杂成形问题进行数值模拟、分析成形过程中应力应变分布及其变化规律，由此提供较为
可靠的主要成形参数。 ANSYS软件是由美国ANSYS公司研制、开发的大型通用有限元分析软件。该软件提供了丰富的结构单元、接触单元、热分析单元及其它特殊单元，能解决结构静力、结构动力、结构非线性、结构屈曲、疲劳与断裂力学、复合材料分析、压电分析、热分析、流体动力学、声学分析、电磁场分析、耦合场分析、优化设计等诸多问题，它广泛地应用于国防、航空航天、汽车、船舶、能源、机械电子工程等领域中，是应用最为广泛的有限元软件。此外，ANSYS具有友好的图形用户界面和强大的二次开发功能，使用方便。 冷挤压是指在冷态下将金属毛坯放入模具模腔内，在强大的压力和一定的速度作用下，迫使金属从模腔中挤出，从而获得所需形状、尺寸以及具有一定力学性能的挤压件。冷挤压技术是一种高精、高效、优质低耗的先进生产工艺技术，较多应用于中小型锻件规模化生产中。与热锻、温锻工艺相比，可以节材30%～50%，节能40%～80%而且能够提高锻件质量，改善作业环境。目前，冷挤压技术紧固件、机械、仪表、电器、轻工、宇航、船舶、军工等工业部门中得到较为广泛的应用，已成为金属塑性体积成形技术中不可缺少的重要加工手段之一。二战后，冷挤压技术在国外工业发达国家的汽车、摩托车、家用电器等行业得到了广泛的发展应用，而新型挤压材料、模具新钢种和大吨位压力机的出现便拓展了其发展空间。日
挤出成型培训资料
片材车间内部学习教材
目录第一节 概 述 第二节 挤出成型基本工艺流程 第三节 挤出成型原辅材料基础知识第四节 挤出成型过程的工艺控制第五节 挤出成型的辅助加工 第六节 挤出产品的后续加工
第一节 概 述 挤出成型是在挤出成型机中，塑料被加热、加压，通过一定形状的模具成型，然后经冷却定型、拉伸（也有不经过拉伸的）、卷取（或切割）成为具有一定截面形状的制品。 一条挤出生产线由两部分组成。第一部分是将塑料熔融挤到料筒末端的过程，第二部分是将已经塑化好的塑料熔体经过模头成型，再经过定型装置定型，再经过牵引、切断、或修整等工序而成为制品的过程。 在塑料加工领域中，挤出成型是应用最广泛的一种成型方法，与其他成型方法相比，具有如下优点： ①设备制造容易，成本低； ②可以连续化生产，生产效率高； ③设备的自动化程度高，劳动强度低； ④生产操作简单，工艺控制容易； ⑤挤出产品均匀，密实，质量高； ⑥对原料的适应性强，不仅大多数的热塑性塑料可以用语挤出成型，而且少数的热固性塑料也能适应； ⑦所生产的产品广泛，可一机多用，同一台押出机，只要更换辅机，就可以生产出不同的制品或半成品； ⑧生产线的占地面积小，而且生产环境清洁。 当然，挤出成型也有缺点： ①不能生产三维尺寸的产品； ②制品往往需要二次加工。 由于挤出成型的优点突出，因此，挤出成型在塑料加工行业中具有举足轻重的地位，热塑性塑料的95%可用螺杆式挤出机生产。 作为挤出成型工程技术人员及技术工人，必须掌握塑料熔体的基本性质。只有掌握了塑料熔体的基本性质，才能对挤出成型过程中的各种控制有理论上的依据，减少实际生产中的盲目性，减少调试时间。
挤出成型原理及其工艺特性
表JX—2 淮海技师学院教案 编号：SHJD—508—14 版本号：A/0 流水号： 课题：挤出成型原理及其工艺特性 教学目的、要求：1．了解挤出模塑的工艺过程； 2．掌握挤出模塑工艺条件的选择和工艺条件对塑件质量的影响； 3．具备编制模塑工艺规程的能力。 教学重点： 1. 塑料挤出模塑的工艺条件：时间、温度和压力； 2. 分析编制模塑工艺规程的步骤及填写工艺卡。 教学难点：1. 塑料挤出模塑工艺条件和工艺条件与各种影响因素的关系； 2. 对模塑工艺规程编制的内涵的理解和工艺条件的选择 授课方法：讲解认知讨论与总结 教学参考及教具（含电教设备）：多媒体 教学后记：
板 书 设 计 注：要求以一块黑板的版面来进行板书设计 挤出成型原理及其工艺特性 【回顾旧课】 1、简述注射成型原理和特点？ 2、简述注射成型工艺过程？ 3、注射成型工艺条件有哪些？ 引言： 通过上阶段对塑料及塑料工业的发展、塑料成型模具的认知的，同学们对塑料成型工艺与模 具设计这门课程有了初步的了解，，请问同学们，当我们塑料颗粒和塑料模具都准备好了以后，如何生产出来合格的塑料产品呢？接下来就让我们走进挤出成型原理的课程学习 新课讲解： 一、挤出成型原理及特点 （一）原理 （二）挤出成型的特点 （三）挤出成型的优点： 二、挤出成型工艺过程 （一）挤出模塑前的准备 （二）挤出成型过程 （三）挤出处理 三、挤出成型工艺条件的选择 【课后小结】 【练习与作业】
教案纸 教学过程学生活动学时分配 挤出成型原理及其工艺特性【回顾旧课】 1、简述注射成型原理和特点？ 2、简述注射成型工艺过程？ 3、注射成型工艺条件有哪些？ 引言： 通过上阶段对塑料及塑料工业的发展、塑料成型模具的认知的，同学们对塑料成型工艺与模具设计这门课程有了初步的了解，，请问同学们，当我们塑料颗粒和塑料模具都准备好了以后，如何生产出来合格的塑料产品呢？接下来就让我们走进挤出原理的课程学习 新课讲解： 一、挤出成型原理及特点 挤出又称挤出模塑或挤出成型，是利用挤出机及机头的作用使塑料成型的一种成型工艺。 （一）原理 塑料挤出成型原理是将颗粒状或粉末状塑料从挤出机的料斗送进加热料筒中，塑料受到料筒的传热和螺杆对塑料的剪切摩擦热的作用而逐渐熔融塑化，然后在挤压系统作用下，塑料熔体通过具有一定形状的挤出模具（机头及口模）以及一系列辅助装置（定型、冷却、牵引和切断），从而得到具有一定截面形状的型材。（二）挤出成型所需要的设备 挤出机、机头、定型装置、冷却槽、牵引设备、切断设备等。 （三）适用范围 绝大多数热塑性塑料及极少量的热固性塑料，主要用于生产连续的型材，如管、棒、丝、板、薄膜、电线电缆的涂覆和涂层制品等，还可用于中空制品型坯、粒料等的加工。温故知新 总结前段课程 用总结的方法导入新课激发学生学习兴趣 用图形演示的方法来解释挤出成型原理，让学生更直观，更容易理解
deform黄铜棒挤压实验报告
机械工程系 实验报告 实验内容黄铜棒挤压过程模拟 实验时间 2010-5-21至2010-6-3 班级 姓名 学号 指导教师
黄铜挤压模拟实验报告 实验目的：通过模拟训练，让学生熟悉AUTOCAD、UG、(PRO/E) 、OFFICE等软件，并掌握这些软件的实用方法，提高学生在专业领域内运用计算机技术 分析问题、解决问题的能力。熟悉DEFORM-3D软件的实用的环境，学 会使用DEFORM-3D进行简单的材料成型模拟，分析成型过程中工件的 温度、应力、应变、破坏系数及挤压工具载荷的变化。 实验内容：运用DEFORM-3D模拟黄铜的挤压过程。本次实习模拟的是材料为DIN_CuZn40Pb2尺寸为200mm×140mm黄铜棒的挤压过程。主要内容： 1）绘图：熟悉AUTOCAO（PRO\E、UG）绘图软件的使用方法，运用 AUTOCAD （PRO\E、UG）完成给定问题的二维平面图形和三维实体图形 的绘制。 2）成型过程模拟实验：熟悉模拟软件DEFORM-3D的使用方法，运用DEFORM-3D模拟实例问题的成型过程，进行简要的工艺参数队成 型过程的影响分析。 3）电子文档编辑训练：练习OFFICE软件的Word等常用编辑软件的使用方法，运用OFFICE完成材料成型过程模拟实验的实验报告。实验过程：1.根据给定的主要尺寸，运用AutoCAD/UG/PRO\E绘出挤压过程平面图形，并标注尺寸。 2.根据所绘出的平面图形，在三维空间绘出三维图。并以stl格式分 别输出各零件图形，并保存。 3.在DEFORM中输入各个零件图形，设置模拟参数，生成数据库，最 终完成模拟过程。 4.完成模拟的后处理过程，观察模拟过程中工件及挤压工具主要参数 的变化，并记录数据。 5.撰写实验报告。
挤出成型部分
第4章挤出成型 一．简答题 1.什么是挤出成型,挤出过程分为哪两个阶段? 答案要点: 挤出成型亦称挤压模塑或挤塑，即借助螺杆或柱塞的挤压作用，使受热熔化的聚合物物料在压力推动下，强行通过口模而成为具有恒定截面的连续型材的成型方法。可分为聚合物物料的塑化和塑性体的挤出定型两个阶段。 2.单螺杆挤出机的挤出系统和传动系统包括哪几个部分? 答案要点: 单螺杆挤出机由传动系统，挤出系统，加热和冷却系统，控制系统等几部分组成。挤出系统和传动系统主要包括传动装置、加料装置、机筒、螺杆、机头和口模等五部分 3.简述挤出机的驱动电机的类型与挤出稳定性的关系. 答案要点: 驱动电机分为：电磁调速电机；直流调速电机；变频调速电机；油压马达。其中以直流调速电机的转速最稳定，挤出过程的稳定性最好，油压马达的转速随扭矩过于敏感，扭矩的微小变化就导致其转速变化，对挤出稳定性不利。 4.简述单螺杆挤出机的螺杆的几个功能段的作用. 答案要点: 加料段：自物料入口向前延伸的一段称为加料段，在加料段中，物料依然是固体，主要作用是使物料受压，受热前移，螺槽一般等距等深。 压缩段：压缩段是指螺杆中部的一段，物料在这一段中受热前移并压实熔化，同时也能排气，压缩段的螺槽体积逐渐减小。 均化段：螺杆最后一段，均化段的作用是使熔体进一步塑化均匀，并使料流定量，定压由机头流道均匀挤出，这段螺槽截面是恒等的，但螺槽深度较浅。
5.什么是螺杆的压缩比,单螺杆挤出机的螺杆通过哪些形式获得压缩比? 答案要点: 螺杆加料段第一个螺槽容积和均化段最后一个螺槽容积之比称为压缩比。压缩比的获得有以下方法：①等矩不等深②等深不等矩③不等距不等深。 6.简述分离型螺杆的结构特点. 答案要点: 在螺杆的压缩段附加一条螺纹，这两条螺纹把原来一条螺纹形成的螺槽分成两个螺槽，一条螺槽与加料段螺槽相通，用来输送固态物料；另一条螺槽与均化段相通，用于液态物料的输送。这就避免了单螺纹螺杆固液共存于一个螺槽引起的温度波动。 7.简述屏障型螺杆的结构特点. 答案要点: 屏障型螺杆就是在螺杆的某部位设立屏障段，使未熔的固态物料不能通过，并促使固态物料熔融的一种螺杆。通常情况下，屏障段设在均化段与压缩段相交处。 8.机头和口模在理论上分为哪3个功能各异的区域,各区域有什么作用? 答案要点: （1）口模集流腔：把流入口模的聚合物熔体流分布在整个截面上，该断面的形状与最终产品相似，而与熔体输出装置的出口形状不同。 （2）过渡流道：它使聚合物熔体以流线型流入最终的口模出口。 （3）模唇：它赋予挤出物以适当的断面形状，并使熔体“忘记”在区域（1）和区域（2）中不均匀的流动历史。 9.挤出机料筒有哪些加热和冷却方式?