Deform实验报告镦粗报告.pptx
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实验报告
实验名称 __ __ _ 实验课程
EFORM-3D镦粗仿真实验 锻造工艺及模具设计
指导教师 ______________ _
专业班级 __________
wk.baidu.com
姓 名 ____________ __
学 号 _____________
成绩
2013年 4月1日
1
实验一 DEFORM-3D镦粗仿真实验
圆柱体的摩擦系数为0的时候，其表面应变与内部的应变分布都比较均 匀，变形为均匀的变形；摩擦系数为0.2的时候，表面的应变与内部的应变 分布不均匀，各部分的最大应变都存在明显的差异。
比较载荷行程曲线，1、2、3、4都是上升的趋势，主要分为两段，第 一 段为弹性变形阶段，载荷曲线的斜率较大；第二段为塑性变形阶段，载 荷曲 线的斜率比较小。摩擦力越大，载荷力越大；反之，载荷力越小。高 度越低 载荷力越大，高度越高，载荷越小。
比较损伤情况，由于1和3是不存在摩擦力的，它们是属于均匀变形的, 损伤系数几乎为0。而2和4存在摩擦系数不为0,产生的不均匀变形，出 现 了鼓形，存在缺陷或缺陷隐患。
无摩擦镦粗时应变分布比较均匀，有摩擦存在时镦粗应变是不均匀的。 摩擦系数和高度都对变形有影响。
比较1和3的变形情况可以看出1和3变形都比较均匀，因为他们的摩 擦 力都是0，温度也是相同的900摄氏度；损伤度也几乎很少；但是1最终 的 等效应变约为0.31，而3最终等效应变约为0.17；就等效应力看，1的最 终 等效应力约为47,而3最终的等效应力就比它小，约为38；
第二组数据:
13
第三组数据:
14
第四组数据:
15
5）最大应力分布（抓取6步） 第一组数据:
第二组数据:
16
第三组数据:
17
第四组数据:
18
4实验小结
答： 通过1、2、3、4的变形可以看出，1和3没有在压缩的过程中是属于均
匀的变形过程，而2和4由于存在摩擦力，出现了不均匀的变形，圆柱体四 周出现鼓形轮廓。圆柱体在镦粗时除了受到变形工具的压缩力外，在断面 接 触处有摩擦力作用，摩擦力阻碍金属质点横向流动，使得圆柱体产生鼓 形。 对比2和4可知，2比4出现的鼓形更为明显。
f. 设置摩擦系数，分别为0和0.2 g. 保存并检核（Check）,然后退出 h. 运行（Run） 3）后处理 可以通过选择查看压缩的每一步的变形过程，Damage ， Strain-Effective ， Strain Rate -Effective ，Stress Effective ，Stress Max-Principal ，Temperature ， 以及载荷行程曲线等。通过这些参数来检查所设定的这些数据是否合理。
e. 设定 Simulation Control 中的 Units 为 SI，Step 中的 Starting Step Number 为-1, Number of Simulation Steps 为 40，Step Increment to Save 为 1， Primary Die 为 Top Die ,With Constant Die Displacement 为 1in.，然后点击 OK 。
序号
1 2 3 4
圆柱体直 径，mm
80 80 80 80
圆柱体高 度，mm
150 150 250 250
表1实验参数
摩擦系数， 加热温
滑动摩擦
度C
0
900
0.2
1200
0
900
0.2
1200
锤头运动速度， mm/s 500 500 500 500
镦粗行程
40 40 40 40
（二）实验要求
2
（1） 运用三维如阿健绘制各模具部件及棒料的三维造型，以s〃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； （5） 比较方案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） 提交分析报告及分析日志文件（log）。
1实验目的与内容
1.1实验目的 通过DEFORM软件平台实现镦粗过程的仿真模拟实验。了解材料在不同工艺
条件下的变形流动情况，熟悉镦粗变形工艺特点。掌握圆柱体镦粗过程的应力 应 变场分布特点。 1.2实验内容
运用DEFORM模拟如图1所示的圆柱坯压缩过程。
图1镦粗实验模型 （一）工艺条件
上模：0200X50,刚性材料，初始温度200°C； 下模：200X200X40。 工件：16钢，尺寸如表1所示。
3实验结第果一及组讨数论据: 1）变形过程（抓取6步）
3
第二组数据:
第三组数据:
5
第四组数据:
6
2）载荷行程曲线 第一组数据：
第二组数据:
7
第三组数据:
8
第四组数据:
9
3）等效应变（抓取6步） 第一组数据：
第二组数据:
第三组数据:
11
第四组数据:
12
4）等效应力（抓取6步） 第一组数据：
c. 修改 Top Die 的 General，其中设定 Object Type 为 Rigid， Assign Temperature 为 200；设定其 Movement 速度为 500in/sec;
d. 设定 Bottom Die 的 General，其中设定 Object Type 为 Rigid， Assign Temperature 为 200；
2实验过程
1） 建模 通过UG将压缩的模型绘制出来,分别为坯料圆柱直径80mm高150mm和圆 柱 直径80mm高250mm，并将它们各自的三部分分别导出为stl格式，并保存。
2） 镦粗模拟 a. 打开一个deform软件，新建一个文件。（Insert object）添加坯料
Workpiece，上模Top Die，下模Bottom Die，并导入相应的之前保存的stl格式 文 件（Import）；
b. 修改坯料的 General，其中设定 Object Type 为 plastic， AssignTemperature 为给定的 900/1200； （Mesh）将坯料分为 20000/40000 份， 并预览（Preview），General Mesh；选择坯料的材料（Material）为16号钢；在 Property中计算坯料的体积， 选择自动计算（Active）;
实验名称 __ __ _ 实验课程
EFORM-3D镦粗仿真实验 锻造工艺及模具设计
指导教师 ______________ _
专业班级 __________
wk.baidu.com
姓 名 ____________ __
学 号 _____________
成绩
2013年 4月1日
1
实验一 DEFORM-3D镦粗仿真实验
圆柱体的摩擦系数为0的时候，其表面应变与内部的应变分布都比较均 匀，变形为均匀的变形；摩擦系数为0.2的时候，表面的应变与内部的应变 分布不均匀，各部分的最大应变都存在明显的差异。
比较载荷行程曲线，1、2、3、4都是上升的趋势，主要分为两段，第 一 段为弹性变形阶段，载荷曲线的斜率较大；第二段为塑性变形阶段，载 荷曲 线的斜率比较小。摩擦力越大，载荷力越大；反之，载荷力越小。高 度越低 载荷力越大，高度越高，载荷越小。
比较损伤情况，由于1和3是不存在摩擦力的，它们是属于均匀变形的, 损伤系数几乎为0。而2和4存在摩擦系数不为0,产生的不均匀变形，出 现 了鼓形，存在缺陷或缺陷隐患。
无摩擦镦粗时应变分布比较均匀，有摩擦存在时镦粗应变是不均匀的。 摩擦系数和高度都对变形有影响。
比较1和3的变形情况可以看出1和3变形都比较均匀，因为他们的摩 擦 力都是0，温度也是相同的900摄氏度；损伤度也几乎很少；但是1最终 的 等效应变约为0.31，而3最终等效应变约为0.17；就等效应力看，1的最 终 等效应力约为47,而3最终的等效应力就比它小，约为38；
第二组数据:
13
第三组数据:
14
第四组数据:
15
5）最大应力分布（抓取6步） 第一组数据:
第二组数据:
16
第三组数据:
17
第四组数据:
18
4实验小结
答： 通过1、2、3、4的变形可以看出，1和3没有在压缩的过程中是属于均
匀的变形过程，而2和4由于存在摩擦力，出现了不均匀的变形，圆柱体四 周出现鼓形轮廓。圆柱体在镦粗时除了受到变形工具的压缩力外，在断面 接 触处有摩擦力作用，摩擦力阻碍金属质点横向流动，使得圆柱体产生鼓 形。 对比2和4可知，2比4出现的鼓形更为明显。
f. 设置摩擦系数，分别为0和0.2 g. 保存并检核（Check）,然后退出 h. 运行（Run） 3）后处理 可以通过选择查看压缩的每一步的变形过程，Damage ， Strain-Effective ， Strain Rate -Effective ，Stress Effective ，Stress Max-Principal ，Temperature ， 以及载荷行程曲线等。通过这些参数来检查所设定的这些数据是否合理。
e. 设定 Simulation Control 中的 Units 为 SI，Step 中的 Starting Step Number 为-1, Number of Simulation Steps 为 40，Step Increment to Save 为 1， Primary Die 为 Top Die ,With Constant Die Displacement 为 1in.，然后点击 OK 。
序号
1 2 3 4
圆柱体直 径，mm
80 80 80 80
圆柱体高 度，mm
150 150 250 250
表1实验参数
摩擦系数， 加热温
滑动摩擦
度C
0
900
0.2
1200
0
900
0.2
1200
锤头运动速度， mm/s 500 500 500 500
镦粗行程
40 40 40 40
（二）实验要求
2
（1） 运用三维如阿健绘制各模具部件及棒料的三维造型，以s〃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； （5） 比较方案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） 提交分析报告及分析日志文件（log）。
1实验目的与内容
1.1实验目的 通过DEFORM软件平台实现镦粗过程的仿真模拟实验。了解材料在不同工艺
条件下的变形流动情况，熟悉镦粗变形工艺特点。掌握圆柱体镦粗过程的应力 应 变场分布特点。 1.2实验内容
运用DEFORM模拟如图1所示的圆柱坯压缩过程。
图1镦粗实验模型 （一）工艺条件
上模：0200X50,刚性材料，初始温度200°C； 下模：200X200X40。 工件：16钢，尺寸如表1所示。
3实验结第果一及组讨数论据: 1）变形过程（抓取6步）
3
第二组数据:
第三组数据:
5
第四组数据:
6
2）载荷行程曲线 第一组数据：
第二组数据:
7
第三组数据:
8
第四组数据:
9
3）等效应变（抓取6步） 第一组数据：
第二组数据:
第三组数据:
11
第四组数据:
12
4）等效应力（抓取6步） 第一组数据：
c. 修改 Top Die 的 General，其中设定 Object Type 为 Rigid， Assign Temperature 为 200；设定其 Movement 速度为 500in/sec;
d. 设定 Bottom Die 的 General，其中设定 Object Type 为 Rigid， Assign Temperature 为 200；
2实验过程
1） 建模 通过UG将压缩的模型绘制出来,分别为坯料圆柱直径80mm高150mm和圆 柱 直径80mm高250mm，并将它们各自的三部分分别导出为stl格式，并保存。
2） 镦粗模拟 a. 打开一个deform软件，新建一个文件。（Insert object）添加坯料
Workpiece，上模Top Die，下模Bottom Die，并导入相应的之前保存的stl格式 文 件（Import）；
b. 修改坯料的 General，其中设定 Object Type 为 plastic， AssignTemperature 为给定的 900/1200； （Mesh）将坯料分为 20000/40000 份， 并预览（Preview），General Mesh；选择坯料的材料（Material）为16号钢；在 Property中计算坯料的体积， 选择自动计算（Active）;