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铜连续挤压与连续包覆的数值模拟及试验研究的开题报告

题目：铜连续挤压与连续包覆的数值模拟及试验研究

一、研究背景和意义

随着工业化的进程加快，铜材料的需求量不断增加，而且对其质量和性能要求越来越高。同时，现代工业对铜的加工工艺也提出了更高的要求，连续挤压和连续包覆是其中的两种常用技术。

铜连续挤压是将铜坯在一定温度下通过连续挤压机械设备，形成连续的铜材料。这种技术具有生产效率高、质量稳定、成本低等优势。然而，在挤压过程中铜材料易产生表面缺陷、内部缺陷和变形等问题，严重影响了铜材料的质量和性能。

铜连续包覆则是利用涂覆设备将铜板或其他基材上覆盖一层铜材料，包覆工艺难度大，且易产生裂纹、变形等表面缺陷。

因此，需要对铜连续挤压和连续包覆的工艺进行研究，分析其产生的问题及原因，提高铜材料的制备效率和性能。

二、研究目标和内容

1.利用数值模拟软件建立铜连续挤压和连续包覆的有限元模型，优化工艺参数，提高工艺稳定性。

2.通过试验研究，验证数值模拟结果的准确性和可行性。

3.分析铜连续挤压和连续包覆过程中产生的表面缺陷、内部缺陷和变形等问题，探究其产生的原因及解决方法。

4.发现铜连续包覆中出现的裂纹、变形等出现表面缺陷的问题，结合理论与实际经验，探究其出现原因及解决方法。

三、研究方法和技术路线

1.建立有限元模型。运用有限元仿真软件建立铜连续挤压和连续包覆的模型，模拟各种变形过程，分析变形过程中产生的问题和原因。

2.试验研究。采用实验方法验证数值模拟结果的准确性和可行性，测试试样的力学性能、综合性能等指标。

3.数据分析。将数值模拟和实验结果进行对比分析，找出问题和原因，结合理论探究解决方法。

4.技术完善。根据研究结果，优化铜连续挤压和连续包覆工艺，提高其稳定性和质量。

技术路线：

（1）铜连续挤压和连续包覆的工艺参数数据采集和整理。

（2）建立有限元模型，通过分析不同温度、不同挤压速度、不同挤压比例等不同变形工艺特性，分析变形过程中问题和原因。

（3）根据有限元仿真结果，优化工艺参数，改进挤压和包覆过程。

（4）试制铜连续挤压和包覆试样，并进行试验研究及现场生产测试。

（5）对数据进行分析，找出问题和原因，提出解决方案。

（6）对优化后的工艺参数进行验证，获得相对稳定的生产技术路线。

四、预期成果

1.生成铜连续挤压和连续包覆的有限元模型，模拟变形过程。

2.通过试验研究验证模拟结果的准确性和可行性。

3.分析铜连续挤压和连续包覆过程中产生的问题及原因，提出解决方案。

4.优化铜连续挤压、连续包覆工艺参数，提高制备效率和稳定性。

五、研究计划和进度安排

本研究为期3年，主要分为以下阶段：

第一阶段（6个月）：收集铜连续挤压和连续包覆的相关资料，建立有限元模型，进行模拟研究。

第二阶段（6个月）：设计试验方案，完成试验，对模拟结果进行验证。

第三阶段（6个月）：将模拟和试验结果进行对比分析，寻找问题和解决方案。

第四阶段（6个月）：根据分析结果，优化工艺参数，提出完善工艺方案。

第五阶段（6个月）：进行现场实际生产测试，取得相关证明文件，并完成论文撰写与评阅。

六、参考文献

[1]刘青一.模具设计与制造技术[M].北京:机械工业出版社,2007.

[2]赵卫东，蔡军涛.有限元分析及在金属成形中的应用[M].北京:科学出版社,2003.

[3]李功庄，李建福，秦博.铜材料连续挤压工艺研究[D].哈尔滨工程大学,2011.

[4]胡斌，林振华.金属包覆工艺原理及应用[M].北京:化学工业出版社,2010.

[5]虞少华，林金城.铜材料连续包覆工艺技术研究[D].福建农林大学,2015.