DEFROM棒材挤压课程设计
DEFORM实验报告镦粗与挤压
DEFORM实验报告镦粗与挤压引言：镦粗与挤压是金属加工中常见的两种变形方式。
镦粗是通过一系列重复的敲击来使金属材料产生塑性变形，而挤压则是通过外力的作用使金属材料通过孔口或模口挤压出来。
这两种变形方式在工业生产和实验研究中具有重要的应用，能够改善材料的力学性能和形状，提高材料的工艺性能。
实验目的：通过实验研究镦粗与挤压对钢材和铝材的影响，探究这两种变形方式对材料性能的改善和变化规律。
实验装置与材料：1.镦粗实验装置：包括铁床、镦粗锤和试样夹具。
2.挤压实验装置：包括挤压机、模具和试样夹具。
3.钢材和铝材试样：分别为圆形钢材和铝材坯料。
实验步骤：1.镦粗实验：a.在铁床上固定试样夹具，并将圆形钢材试样放入夹具中。
b.使用镦粗锤对试样进行重复的敲击，使其产生塑性变形。
c.根据预设镦粗次数，进行相应次数的敲击。
d.取出试样，进行显微组织分析和力学性能测试。
2.挤压实验：a.将铝材坯料放入模具中，并固定模具和试样夹具。
b.启动挤压机，通过外力的作用使铝材通过模具排出，形成挤压后的试样。
c.取出试样，进行显微组织分析和力学性能测试。
实验结果与分析：1.镦粗实验结果：通过显微组织观察和力学性能测试，发现经过镦粗变形的钢材试样的晶粒尺寸明显减小，形成更加致密的组织结构，同时也能够提高材料的硬度和强度。
2.挤压实验结果：通过显微组织观察和力学性能测试，发现经过挤压变形的铝材试样的晶粒变细，形成更加均匀的组织结构，同时也能够提高材料的硬度和强度。
结论：镦粗与挤压是两种常见的金属变形方式，通过实验研究发现，这两种变形方式都能够显著改善材料的晶粒尺寸和组织结构，提高材料的硬度和强度。
在工业生产和实验研究中，可以根据具体需求选择适合的变形方式，以改善材料性能和工艺性能。
deform课程设计
deform 课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握“deform”的概念，了解其在物理、数学等学科中的应用；2. 学生能运用所学知识，分析并解决与“deform”相关的问题；3. 学生能掌握“deform”的基本性质和计算方法。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，进行实际问题的建模和分析；2. 学生能够通过小组合作，提高沟通协调能力和团队协作能力；3. 学生能够运用现代信息技术手段，收集和整理与“deform”相关的资料。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对科学的热爱，增强对学科知识的探究欲望；2. 学生树立正确的价值观，认识到科学技术对社会发展的积极作用；3. 学生通过学习“deform”，培养解决问题的信心和毅力，提高面对困难的勇气。
课程性质：本课程为学科拓展课程，以实际应用为导向，强调理论联系实际。
学生特点：学生具备一定的物理、数学基础，具有较强的逻辑思维能力和探究精神。
教学要求：教师应注重启发式教学，引导学生主动探究，关注学生的个体差异，提高学生的实践能力。
在教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. “deform”概念导入：通过案例分析，使学生理解“deform”的定义及其在实际生活中的应用。
相关教材章节：第一章“力与运动”，第三节“形变与弹性”。
2. “deform”的类型与计算方法：介绍不同类型的“deform”现象，学习相应的计算方法。
相关教材章节：第二章“物理量的测量”，第四节“应力和应变”。
3. 实际问题建模与分析：结合实际案例，引导学生运用所学知识建立模型，分析解决“deform”相关问题。
相关教材章节：第三章“力学应用”，第五节“弹性形变的应用”。
4. 小组合作与讨论：分组进行案例讨论，培养学生团队协作能力和沟通协调能力。
相关教材章节：第四章“小组合作学习”，第一节“团队合作的意义”。
5. 现代信息技术应用：指导学生运用现代信息技术手段，收集和整理与“deform”相关的资料。
deform挤压模拟课程设计
系 别: 机械工程学院ຫໍສະໝຸດ 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
铜陵学院机械工程学院课程设计
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
DEFORM课程设计
第一章工艺参数的确定1.1材料数据材料为黄铜（DIN_CuZn40Pb2）管，空心坯料为Φ90×25㎜规格尺寸，便于挤压。
1.2实验数据的计算：1.2.1挤压温度挤压温度对热加工状态的组织、性能影响极大，挤压温度越高，制品晶粒越粗大，由于黄铜在730℃时塑性最高，而在挤压过程中由于变形，摩擦产热使坯料温度升高，若把黄铜预热到730℃，则在挤压过程中坯料温度可能超过最佳塑性成型温度，所以取500℃较好。
1.2.2挤压速度挤压速度低，金属热量逸散较多，致使挤压制品尾部出现加工组织；挤压速度高，锭坯与工具内壁接触时间短,热量传递来不及进行，有可能形成变形区内的绝热挤压过程，使金属的出口温度越来越高，导致制品表面裂纹。
实际生产中，挤压温度高时，必须在较低速度下进行挤压，速度选择为1.5㎜/s。
第二章 工模具尺寸的设计2.1 模子的设计2.1.1 模角α锥模的模角在45°～60°，在此范围内的模挤压力最小。
此设计使用模角为60°。
2.1.2 工作带长度h g 和直径d g工作带又称定径带，其用以保证制品尺寸和表面质量。
挤压黄铜时工作带长度一般为8～12mm ，此设计选用工作带长度为h g =10mm 。
模子工作带直径与实际所挤压的制品直径并不相等。
挤压管材时的模孔直径为：d g =（1+k ）d 0式中d 0——管材的名义直径；k ——裕量系数,对黄铜而言，裕量系数k=1%～1.2%。
则工作带直径为：d g =66×（1+1%～1.2%）mm=（66.66～67.32）mm对此设计选用工作带直径d g =67mm 。
2.1.3 出口直径D ch模子的出口直径一般应比工作带直径大5mm 左右，此设计出口直径D ch =77mm 。
2.1.4 模具直径D 和厚度H模子的外圆直径D 和厚度主要取决于其强度和标准化系列来考虑的。
根据经验，对管材，模子的外圆直径D=（1.25～1.45）D p ，故模子的外圆直径选择D=100mm 。
(完整word版)DEFORM-2D有限元模拟正反挤压
学生学号123456 实验课成绩武汉理工大学学生实验报告书实验课程名称材料成型CAE综合实验开课学院材料学院指导老师姓名学生姓名学生专业班级成型0802班2011 —2012 学年第一学期实验课程名称：材料CAE综合实验实验项目名称DEFORM-2D软件的操作与实例演练实验成绩实验者专业班级成型0802 组别同组者实验日期年月日第一部分：实验分析与设计（可加页）一、实验内容描述（问题域描述）1．了解认识DEFORM-2D软件的窗口界面。
2．了解DEFORM-2D界面中各功能键的作用。
3．掌握利用DEFORM-2D有限元建模的基本步骤。
4．学会进入前处理、后处理操作。
5．学会对DEFORM-2D模拟得出的图像进行数值分析，得出结论二、实验基本原理与设计（包括实验方案设计，实验手段的确定，试验步骤等，用硬件逻辑或者算法描述）DEFORM是一套基于有限元的工艺仿真系统，用于分析金属成形及其相关工业的各种成形工艺和热处理工艺。
通过在计算机上模拟整个加工过程，帮助工程师和设计人员：设计工具和产品工艺流程，减少昂贵的现场试验成本。
提高工模具设计效率，降低生产和材料成本。
缩短新产品的研究开发周期。
DEFORM-2D适用于各种常见的UNIX工作站平台（HP，SGI，SUN，DEC，IBM）和Windows-NT微机平台。
可以分析平面应变和轴对称等二维模型。
它包含了最新的有限元分析技术，既适用于生产设计，又方便科学研究。
三、主要仪器设备及耗材1.计算机2.DEFORM-2D软件第二部分：实验调试与结果分析（可加页）一、调试过程（包括调试方法描述、实验数据记录，实验现象记录，实验过程发现的问题等）DEFORM-2D软件操作流程：一、前处理1. 创建新的问题打开DEFORM-2D软件，单击，“New Problem”,设置好存储路径，文件名改为英文。
2.设置模拟控制单击，打开Simulation Control窗口，设置单位为SI，如图，其他默认不变。
DEFORM黄铜挤压
目录第一章挤压工艺参数的确定- 0 -1.1 坯料及尺寸选择............................................................................................................. - 0 - 1.2 挤压温度和工模具预热温度......................................................................................... - 0 - 1.3 挤压速度......................................................................................................................... - 0 - 1.4摩擦系数.......................................................................................................................... - 0 - 第二章模具尺寸及工艺参数的确定- 0 -2.1 工模具结构示意图......................................................................................................... - 0 - 2.2 工模具结构分析............................................................................................................. - 1 - 2.3 工模具尺寸设计............................................................................................................. - 1 - 2.3.1挤压筒尺寸设计........................................................................................................... - 1 - 2.3.2挤压垫尺寸设计........................................................................................................... - 2 - 2.3.3挤压模尺寸设计........................................................................................................... - 2 - 2.3.4工模具尺寸的确定- 3 -第三章挤压设计方案的制定- 3 -3.1设计方案分组- 3 -3.2实验过程- 4 -3.2.1挤压工模具及工件的三维造型................................................................................... - 4 - 3.2.2 挤压模拟前处理.......................................................................................................... - 4 - 3.2.3 生成库文件.................................................................................................................. - 4 - 3.2.4模拟运算和后处理....................................................................................................... - 4 - 第四章实验结果分析- 4 -4.1挤压速度对挤压力的影响- 4 -4.2挤压速度温度变化的影响- 6 -4.3挤压速度对最大应变的影响- 8 -4.4挤压力对表面损伤的影响- 9 -4.5挤压力对等效应力的影响- 10 -总结13参考文献14第一章挤压工艺参数的确定1.1 坯料及尺寸选择挤压成品为φ18mm的黄铜（DINCuZn40Pb2）圆棒，为确保挤压过程有一定的挤压比确定坯料断面圆直径为φ140mm，长300mm的黄铜圆棒。
deform棒材热挤压实验报告
（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
59
60
挤压垫
挤压垫
挤压筒
挤压筒
图 2 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98×60，温度 6300。 工艺参数：挤压速度 10mm/s，摩擦系数 0.1。
140
1245
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859
450
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，通系电1，力过根保管据护线生高0不产中仅工资2艺料22高试2可中卷以资配解料置决试技吊卷术顶要是层求指配，机置对组不电在规气进范设行高备继中进电资行保料空护试载高卷与中问带资题负料2荷试2，下卷而高总且中体可资配保料置障试时2卷，32调需3各控要类试在管验最路；大习对限题设度到备内位进来。行确在调保管整机路使组敷其高设在中过正资程常料1工试中况卷，下安要与全加过，强度并看工且25作尽52下可22都能护可地1关以缩于正小管常故路工障高作高中；中资对资料于料试继试卷电卷连保破接护坏管进范口行围处整，理核或高对者中定对资值某料，些试审异卷核常弯与高扁校中度对资固图料定纸试盒，卷位编工置写况.复进保杂行护设自层备动防与处腐装理跨置，接高尤地中其线资要弯料避曲试免半卷错径调误标试高方中等案资，，料要编试求5写、卷技重电保术要气护交设设装底备备置。4高调、动管中试电作线资高气，敷料中课并设3试资件且、技卷料中拒管术试试调绝路中验卷试动敷包方技作设含案术，技线以来术槽及避、系免管统不架启必等动要多方高项案中方；资式对料，整试为套卷解启突决动然高过停中程机语中。文高因电中此气资，课料电件试力中卷高管电中壁气资薄设料、备试接进卷口行保不调护严试装等工置问作调题并试，且技合进术理行，利过要用关求管运电线行力敷高保设中护技资装术料置。试做线卷到缆技准敷术确设指灵原导活则。。：对对在于于分调差线试动盒过保处程护，中装当高置不中高同资中电料资压试料回卷试路技卷交术调叉问试时题技，，术应作是采为指用调发金试电属人机隔员一板，变进需压行要器隔在组开事在处前发理掌生；握内同图部一纸故线资障槽料时内、，设需强备要电制进回造行路厂外须家部同出电时具源切高高断中中习资资题料料电试试源卷卷，试切线验除缆报从敷告而设与采完相用毕关高，技中要术资进资料行料试检，卷查并主和且要检了保测解护处现装理场置。设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
deform模拟实验报告_正挤_反挤_图文(精)
学生学号实验课成绩武汉理工大学学生实验报告书实验课程名称材料成型CAM开课学院材料学院指导老师姓名学生姓名学生专业班级2011 — 2012 学年第一学期实验教学管理基本规范实验是培养学生动手能力、分析解决问题能力的重要环节；实验报告是反映实验教学水平与质量的重要依据。
为加强实验过程管理，改革实验成绩考核方法，改善实验教学效果，提高学生质量，特制定实验教学管理基本规范。
1、本规范适用于理工科类专业实验课程，文、经、管、计算机类实验课程可根据具体情况参照执行或暂不执行。
2、每门实验课程一般会包括许多实验项目，除非常简单的验证演示性实验项目可以不写实验报告外，其他实验项目均应按本格式完成实验报告。
3、实验报告应由实验预习、实验过程、结果分析三大部分组成。
每部分均在实验成绩中占一定比例。
各部分成绩的观测点、考核目标、所占比例可参考附表执行。
各专业也可以根据具体情况，调整考核内容和评分标准。
4、学生必须在完成实验预习内容的前提下进行实验。
教师要在实验过程中抽查学生预习情况，在学生离开实验室前，检查学生实验操作和记录情况，并在实验报告第二部分教师签字栏签名，以确保实验记录的真实性。
5、教师应及时评阅学生的实验报告并给出各实验项目成绩，完整保存实验报告。
在完成所有实验项目后，教师应按学生姓名将批改好的各实验项目实验报告装订成册，构成该实验课程总报告，按班级交课程承担单位（实验中心或实验室）保管存档。
6、实验课程成绩按其类型采取百分制或优、良、中、及格和不及格五级评定。
附表：实验考核参考内容及标准观测点考核目标成绩组成实验预习1．预习报告2．提问3．对于设计型实验，着重考查设计方案的科学性、可行性和创新性对实验目的和基本原理的认识程度，对实验方案的设计能力20%实验过程1．是否按时参加实验着重考查学生的实验态度、基本操30%2．对实验过程的熟悉程度3．对基本操作的规范程度4．对突发事件的应急处理能力5．实验原始记录的完整程度6．同学之间的团结协作精神作技能；严谨的治学态度、团结协作精神结果分析1．所分析结果是否用原始记录数据2．计算结果是否正确3．实验结果分析是否合理4．对于综合实验，各项内容之间是否有分析、比较与判断等考查学生对实验数据处理和现象分析的能力；对专业知识的综合应用能力；事实求实的精神50%实验课程名称材料成型CAM实验项目名称DEFORM-2D软件的操作与实例演练实验成绩实验者专业班级组别同组者实验日期年月日第一部分：实验预习报告（包括实验目的、意义，实验基本原理与方法，主要仪器设备及耗材，实验方案与技术路线等）一、实验目的1）了解认识DEFORM软件的窗口界面。
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。
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）班. 姓名彭建新. 学号1010121064 .2013年05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φ98⨯100mm）图1 棒材挤压示意图（一）挤压条件与参数挤压工具：尺寸如图所示，材质DIN-D5-1U,COLD，温度3500。
坯料：材质DIN_CuZn40Pb2，尺寸φ98×100，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（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，并从书中查得工作带长度为10mm，入口圆角半径为5mm，挤压垫外径为99mm，挤压垫厚度为9mm，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，extrusion dummy block，extrusion chamber。
deform3d课程设计(棒材)
目录第一章模具尺寸及工艺参数的确定 (2)1.1 模具尺寸的确定 (2)1.1.1尺寸选择 (2)1.1.2根据尺寸绘制平面图形 (2)1.1.3绘图 (3)1.2 挤压模拟工艺参数的确定 (3)1.2.1温度的确定 (3)1.2.2速度的确定 (3)第二章Deform模拟过程与模拟分析 (4)2.1 Deform模拟过程 (4)2.1.1建立新问题 (4)2.1.2添加对象 (4)2.1.3模拟控制设置 (4)2.1.4定义对象的材料模型 (4)2.1.5高速对象位置关系 (4)2.1.6网格化划分 (4)2.1.7设置对象材料属性 (4)2.1.8设置主动工具运行速度 (4)2.1.9工件体积补偿 (5)2.1.10边界条件定义 (5)2.1.11生成数据库文件 (5)2.2 Deform模拟结果分析 (5)2.2.1观察温度变化 (6)2.2.2观察应力分布 (7)2.2.3观察应变分布 (8)2.2.4观察金属破坏系数 (9)2.2.5速度分析 (10)2.2.6载荷分析 (11)2.3 分析成品棒尺寸对挤压变形的影响 (12)总结 (13)参考文献 (14)第一章 模具尺寸及工艺参数的确定1.1 模具尺寸的确定选择模具与坯料部分尺寸，并根据给定的主要尺寸，运用Auto CAD 绘出挤压过程平面图形；并设计挤压工艺参数。
1.1.1尺寸选择模角的选择：锥模的模角为30°工作带长度：挤压黄铜时，工作带一般取8～12mm ，考虑到模子的强度取g h =10mm 。
工作带直径：工作带直径与实际所挤出的制品直径并不相等。
按公式m m g d C d d 1+=计算，制品直径为m d =50mm ，裕量系数1C 取0.015,则g d =51mm 。
出口直径：模子的出口直径ch d 一般比工作带直径大3～5mm ，因过小会划伤制品表面，取ch d =56mm 。
过度圆角：工作带与出口的过渡部分：可以做成斜面或以3～5mm 的圆弧连接，以增加工作带厚度，取r=3mm 。
Deform课程设计
课程设计课 题 计算机辅助棒材挤压模拟设计学生姓名 万 伟系 别 机械工程系专业班级 09材料成型及控制工程1班指导教师 张 金 标二0 一 二 年 六 月学 号_0910121059_目录第一章挤压工艺参数的确定 (1)1.1 挤压示意图 (1)1.2 坯料的选择 (1)1.3 挤压工艺参数的确定 (2)第二章挤压工具参数的确定 (3)2.1挤压垫尺寸的确定 (3)2.2挤压筒尺寸的确定 (3)2.3 挤压模尺寸确定 (4)第三章挤压方案的制定 (6)第四章设计过程与步骤的制定 (7)4.1挤压工模具及工件的三维造型 (7)4.2 挤压模拟 (7)4.3 后处理 (8)第五章挤压成形CAE分析 (9)5.1 定径带长度对挤压力的影响 (9)5.2 定径带长度对温度的影响 (11)5.3 定径带长度对最大等效应力的影响 (12)5.4 定径带长度对最大等效应变的影响 (13)5.5 定径带长度对破坏系数的影响 (13)总结 (15)参考文献 (16)附图装配图 (17)第一章 挤压工艺参数的确定1.1 挤压示意图1.2 坯料的选择 1）坯料直径的确定查表7-1[1]可知挤压制品黄铜棒（黄铜DIN_CuZn40Pb2）的挤压比）（400~300~10=λ，故可取挤压比60=λ。
因为22220mm m m d D d D F F ===ππλ已知制品直径mm 18φ，故有mm 42.1391860=⨯==m m d D λ故取整得mm 140=m D 。
2）坯料长度的确定在实际生产中，坯料一般是圆柱形的，在挤压有色金属时，坯料长度m H 为其直径的2.0~3.5倍。
故l 1l 2l 3rwD md 1D 1l 4l 5d 2d 3D 2挤压垫挤压筒坯料挤压模图1-1 挤压示意图mm 490~280140)5.3~0.2()5.3~0.2(=⨯==m m D H故坯料长度m H 可取300mm 。
1.3 挤压工艺参数的确定 1）摩擦系数的确定摩擦系数对挤压有着重要的影响，对挤压力的影响最为显著。
deform模拟实验报告-正挤-反挤
武汉理工大学学生实验报告书实验课程名称材料成型CAM 开课学院材料学院指导老师姓名学生姓名学生专业班级2011 —2012 学年第一学期实验教学管理基本规范实验是培养学生动手能力、分析解决问题能力的重要环节；实验报告是反映实验教学水平与质量的重要依据。
为加强实验过程管理，改革实验成绩考核方法，改善实验教学效果，提高学生质量，特制定实验教学管理基本规范。
1、本规范适用于理工科类专业实验课程，文、经、管、计算机类实验课程可根据具体情况参照执行或暂不执行。
2、每门实验课程一般会包括许多实验项目，除非常简单的验证演示性实验项目可以不写实验报告外，其他实验项目均应按本格式完成实验报告。
3、实验报告应由实验预习、实验过程、结果分析三大部分组成。
每部分均在实验成绩中占一定比例。
各部分成绩的观测点、考核目标、所占比例可参考附表执行。
各专业也可以根据具体情况，调整考核内容和评分标准。
4、学生必须在完成实验预习内容的前提下进行实验。
教师要在实验过程中抽查学生预习情况，在学生离开实验室前，检查学生实验操作和记录情况，并在实验报告第二部分教师签字栏签名，以确保实验记录的真实性。
5、教师应及时评阅学生的实验报告并给出各实验项目成绩，完整保存实验报告。
在完成所有实验项目后，教师应按学生姓名将批改好的各实验项目实验报告装订成册，构成该实验课程总报告，按班级交课程承担单位（实验中心或实验室）保管存档。
6、实验课程成绩按其类型采取百分制或优、良、中、及格和不及格五级评定。
实验课程名称材料成型CAM第二部分：实验过程记录（可加页）（包括实验原始数据记录，实验现象记录，实验过程发现的问题等）一、前处理1.进入DEFORM前处理窗口在安装有WINdows操作系统和deform-2D软件的系统中，单击启动软件。
选择file|new，增加一个新问题，出现问题设置窗口。
保持系统设置不变，单击next按钮，打开deform-2D前处理器，进入前处理环境。
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 ....................................................................................................................................................................... - 2 - 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..............................................................................................................................................................................- 23 - 附表《塑性成型计算机模拟》课程设计成绩评定表第一章课程设计内容及任务分配1.1 概述挤压是对放在容器（挤压筒）内的金属坯料施加外力，使之从特定的模孔中流出，获得所需要断面形状和尺寸的一种塑性加工方法，有正挤压、反挤压、组合挤压、连续挤压、静液挤压等多种形式。
DEFORM实验报告镦粗与挤压
铜陵学院课程实验报告实验名称圆柱体压缩过程模拟实验课程材料成型计算机模拟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技能，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，温度室温。
（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（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；砧板工件锤头图1 圆柱体压缩过程模拟（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→进入前处理界面。
设置模拟控制：点击工具栏中Simulation Controls按钮→Main按钮。
在Simulation Title一栏中填入Forging。
在Operation Name一栏中填入deform。
deform模拟实验报告_正挤_反挤_图文(精)
学生学号实验课成绩武汉理工大学学生实验报告书实验课程名称材料成型CAM开课学院材料学院指导老师姓名学生姓名学生专业班级2011 — 2012 学年第一学期实验教学管理基本规范实验是培养学生动手能力、分析解决问题能力的重要环节；实验报告是反映实验教学水平与质量的重要依据。
为加强实验过程管理，改革实验成绩考核方法，改善实验教学效果，提高学生质量，特制定实验教学管理基本规范。
1、本规范适用于理工科类专业实验课程，文、经、管、计算机类实验课程可根据具体情况参照执行或暂不执行。
2、每门实验课程一般会包括许多实验项目，除非常简单的验证演示性实验项目可以不写实验报告外，其他实验项目均应按本格式完成实验报告。
3、实验报告应由实验预习、实验过程、结果分析三大部分组成。
每部分均在实验成绩中占一定比例。
各部分成绩的观测点、考核目标、所占比例可参考附表执行。
各专业也可以根据具体情况，调整考核内容和评分标准。
4、学生必须在完成实验预习内容的前提下进行实验。
教师要在实验过程中抽查学生预习情况，在学生离开实验室前，检查学生实验操作和记录情况，并在实验报告第二部分教师签字栏签名，以确保实验记录的真实性。
5、教师应及时评阅学生的实验报告并给出各实验项目成绩，完整保存实验报告。
在完成所有实验项目后，教师应按学生姓名将批改好的各实验项目实验报告装订成册，构成该实验课程总报告，按班级交课程承担单位（实验中心或实验室）保管存档。
6、实验课程成绩按其类型采取百分制或优、良、中、及格和不及格五级评定。
附表：实验考核参考内容及标准观测点考核目标成绩组成实验预习1．预习报告2．提问3．对于设计型实验，着重考查设计方案的科学性、可行性和创新性对实验目的和基本原理的认识程度，对实验方案的设计能力20%实验过程1．是否按时参加实验着重考查学生的实验态度、基本操30%2．对实验过程的熟悉程度3．对基本操作的规范程度4．对突发事件的应急处理能力5．实验原始记录的完整程度6．同学之间的团结协作精神作技能；严谨的治学态度、团结协作精神结果分析1．所分析结果是否用原始记录数据2．计算结果是否正确3．实验结果分析是否合理4．对于综合实验，各项内容之间是否有分析、比较与判断等考查学生对实验数据处理和现象分析的能力；对专业知识的综合应用能力；事实求实的精神50%实验课程名称材料成型CAM实验项目名称DEFORM-2D软件的操作与实例演练实验成绩实验者专业班级组别同组者实验日期年月日第一部分：实验预习报告（包括实验目的、意义，实验基本原理与方法，主要仪器设备及耗材，实验方案与技术路线等）一、实验目的1）了解认识DEFORM软件的窗口界面。
deform课程设计
deform课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握“deform”概念，了解其在学科中的应用；2. 学生能够通过实例，识别并描述物体在力的作用下产生的形变现象；3. 学生能够运用相关公式，进行简单形变计算。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析并解决实际生活中的形变问题；2. 学生通过小组合作，提升团队协作和问题解决能力；3. 学生通过实践操作，提高观察、分析和动手能力。
情感态度价值观目标：1. 学生对科学产生兴趣，培养探究精神和求知欲；2. 学生在学习过程中，树立正确的价值观，认识到科技对生活的影响；3. 学生通过课程学习，增强环保意识和责任感。
课程性质：本课程为自然科学领域的一门学科，结合理论与实践，注重培养学生的观察、分析和解决问题的能力。
学生特点：六年级学生具有较强的求知欲和动手能力，对新鲜事物充满好奇，但注意力容易分散。
教学要求：结合学生特点，课程设计应注重启发式教学，激发学生兴趣，引导他们主动探究，实现课程目标。
同时，关注学生的个体差异，给予个性化指导，确保每个学生都能在课程中收获成长。
通过分解课程目标为具体学习成果，便于教学设计和评估，提高课程质量。
二、教学内容1. 理论知识：- 引导学生回顾并巩固力学基础知识，如力、压力、拉力等；- 介绍“deform”概念，阐述物体在力的作用下产生的形变现象；- 结合教材章节，讲解形变的分类、原因及影响因素；- 引导学生掌握形变计算的相关公式。
2. 实践操作：- 设计实验活动，让学生观察不同物体在力的作用下的形变现象；- 引导学生运用所学知识，进行实际案例分析，解决形变问题；- 组织小组讨论，分享实验结果和心得，提高学生的团队协作能力。
3. 教学大纲安排：- 第一课时：回顾力学基础知识，引入“deform”概念，讲解形变分类和原因；- 第二课时：学习形变计算公式，进行实践操作，观察形变现象；- 第三课时：分析实际案例，解决形变问题，巩固所学知识；- 第四课时：小组讨论，分享实验成果，进行课程总结。
deform模拟软件的实例操作与详细介绍
实验一：挤压变形过程数值模拟题目：工艺参数•锻造速度：5mm/s•摩擦系数：剪切摩擦，0.2材料：AL-5083要求•独立完成模拟过程分析，写出详细的分析报告•给出盘形件的等效应力、等效应变及流线分布图•给出载荷曲线答：（1）一、以UG软件作出锻件的三维实体图如图所示，算得其体积V=7086.4369mm3。
从而选择的毛坯为：Φ=25mm, H=15m进行锻造。
二、用CAD软件画出1/2的毛坯、上模、下模平面图，如下图所示：毛坯上模下模（2）：建模过程：将单位定义为公制。
坯料的参数设计，首先定义坯料对坯料进行网格划分：（600个网格）定义材料为AL-5083：定义坯料的边界条件：上模的参数设计：上模定义为刚体下压速度为5mm/s：定义下模，刚体材料调整上模、坯料和下模的位置：定义摩擦系数为0.2：定义步长为0.0158mm/s：对模型进行检查、保存，然后进行计算：（3）后处理结果分析：锻件模拟结果如下，可以看到模腔填充完整，但产生少量飞边。
一、等效应力分析：从应力图可以看到红色区域内承受较大的应力。
二、等效应变：分析：从应变图可以看出在坯料的圆角附近区域，其应变值较大。
三、速度场矢量图：分析：从流线图可以看出，坯料向上下两凹腔和分型面出流动。
四、载荷——行程图：分析：从图中可以看出，开始时随着上模的下行载荷缓慢增加，当坯料圆柱外表面与上下模接触后，载荷随着上模的下行急剧增加，当坯料充满模腔时，载荷达到最大值。
五：流线图：分析：从图中可以看出在坯料中部流线变形很小，随着半径的增大流线越往外弓曲。
实验二：非等温问题数值模拟问题：用实验一的模型对坯料，上下模在锻后温度进行模拟。
其中坯料材料选择AlMgMn，温度选择3000C，模具材料选择D5-1U，温度为1000C。
（1）具体建模过程如实验一所示，主要区别是对模具的网格划分和坯料与模具、模具与环境、坯料与环境的热交换。
上下模网格划分都是200格，热交换定义如下图：坯料与模具热交换定义：对建立的模型进行检查、保存并计算：（2）后处理：模拟结果如下图所示：有图可以看出，锻件充型完好。
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1.1.3 挤压垫尺寸的确定
挤压垫：挤压垫是用来防止高温的锭坯直接与季亚杆接触，消除其端面磨损和变形的
工具。垫片的外径应比挤压筒内径小 D 。太大，可能形成局部脱皮挤压，从而影响制品
质量，特别是在挤压管材时不能有效的控制针的位置，以致造成管子偏心。但是 D 也不 能太小，以防与挤压筒内衬套摩擦加速其磨损。 D 值与挤压筒内径有关：卧式挤压机取 0.5~1.5mm；立式挤压机取 0.2mm，脱皮挤压取 2.0~3.0mm，铸锭表面质量不佳的可选更 大一些。由表 1-1 本次设计采用卧式挤压机，坯料的直径为 140mm，所以挤压筒的内径应 ≥140mm， D 取 5mm。
d1 Dm D
(1-1)
D —是坯料顺利进入又不产生纵向裂纹的间隙值，mm，如表 1-1 所
金属材料 铝 铜
稀有金属
表 1-1 筒、锭间隙选择
挤压机
类型 吨位，（KN）
卧式
立式
—
冷挤
挤压筒直径 （mm）
—
卧式
—
≤100 100~300
立式
6
≥300 75~120
4
66.72
卧式
15
31.5
85 220~260
所以挤压垫的直径为
d d1 D 145 (0.5 ~ 1.5) 143 .5 ~ 144 .5mm 故可以取挤压垫的直径 d1 144 mm 。
由于挤压垫的厚度 l2 可等于其直径的 0.2~0.7 倍， 所以
l2 (0.2 ~ 0.7)d1 (0.2 ~ 0.7) 144 28.8 ~ 100 .8mm 可在范围内取挤压垫的厚度 l2 30mm。 1.1.4 挤压模尺寸确定
面图形；并设计挤压工艺参数。 1.1.1 挤压示意图
l1 l2
l3
l4 l5
r
D1 Ddm1
w
dd32 D2
挤压垫
挤压筒
坯料
挤压模
图 1-1 挤压示意图
1.1.2 挤压筒尺寸的确定
根据设计任务书可知，挤压制品的直径 dm 为18mm ，坯料的规格为140300mm ， 坯料直径 Dm 140mm hm 300mm。
带 入 d1 145 mm 得 ， D2 (1 ~ 1.23)d1 (1 ~ 1.23)145 145 ~ 178 .35mm ， 故 D2 可 取 值 为
D2 =160mm。
因为本设计中挤压模的定径带长度是固定的的，为 l4 =60mm，挤压模的长度 H 由定
径带长度 l4 、出口带长度 l5 和模角处水平长度共同确定，因为模角处水平长度为
由式（1-3）得
d2 dm C1dm =18+18 0.015=18.27mm
（4）出口直径 d3 的确定
模子的出口直径一般比工作带直径 d2 大 3~5mm，如果尺寸过小会划伤制品的表面。
d3 d2 (3 ~ 5)mm
（1-4）
由式得 d3 18.288 (3 ~ 5) 21.288 ~ 23.288mm ，故可取 d3 22mm 。
小，挤压棒材的实际直径接近最大的负偏差。对于轻合金，因挤压温度低，没有模孔的问
题。挤压棒材的模孔直径 d2 用下式计算： d2 dm C1dm
（1-3）
式中， dm —棒材的名义直径，mm。 由于所给挤压坯料为黄铜 DIN_CuZn40Pb2，含铜量为 58%，所以 C1 值可取 0.015。故
工模具预热的目的：使挤压坯料放入模具时温降不致过大，以免使塑性降低，变形抗 力增加；同时避免坯料中心的温差过大，增加变形的不均匀性；减小模具与坯料的接触温 差。
除了坯料在挤压前加热以外，挤压模，挤压垫及挤压筒在挤压前均要进行预热。预热 温度一般在 150~300℃，应按挤压坯料的温度作调整。由已给条件知，工具模预热温度取 0℃。
故可取挤压比 60 。因为
已知制品
F0 F
Dm2 dm2
Dm2 dm2
直径18mm ，故有
故取整得 Dm 140mm。 （2）坯料长度的确定
Dm dm 60 18 139.42mm
在实际生产中，坯料一般是圆柱形的，在挤压有色金属时，坯料长度 Hm 为其直径的 2.0~3.5 倍。故
Hm (2.0 ~ 3.5)Dm (2.0 ~ 3.5) 140 280 ~ 490 mm 故坯料长度 Hm 可取 300mm。 2.2 挤压工艺参数的确定
100~300mm 范围内，即可知间隙值 D 5mm。挤压筒内径 d1 为
d1 Dm D 140 5 145 mm （2）挤压筒外径 D1 的确定
根据经验，一般挤压筒外径 D1 是挤压筒内径 d1 的 4~5 倍，故
D1 (4 ~ 5)d1 (4 ~ 5)145 580 ~ 725 mm 可取 d1 600mm。 （3）挤压筒长度 Lt 确定 挤压筒长度可按如下公式进行计算
建立新问题：程序DEFORM6.1FileNew Problem Next在 Problem Name 栏中 填写“stick extrusion ” Finish进入前前处理界面；
单位制度选择：点击 Simulation Control 按钮Main 按钮在 Units 栏中选中 SI（国 际标准单位制度）勾选“Heat transfer。
25~51
根据设计要求以及结合表 2-1，可取挤压速度为 60mm s-1 。 2.2.3 挤压温度的确定
确定挤压温度的原则与确定热轧温度的原则相同，也就是说，在所选择的温度范围内， 保证金属具有良好的塑性及较低的变形抗力，同时要保证制品的获得均匀良好的组织性能
等。根据设计要求及“三图”（合金的状态图、金属与合金的塑性图、第二类再结晶图）原 则，可取挤压温度为 630℃。 2.2.4 挤压模锥角的确定
Lt l1 l2 l3
(1-2)
式中， l1 —挤压垫进入挤压筒的深度，mm；
l2 —挤压垫的厚度，mm；
l3 —坯料的长度，mm。
因为 l3 Hm 300 mm ， l2 30mm，为保证开始挤压时准确定位和挤压杆在挤压过程中保
持稳定, l1 可取 20mm。故挤压筒长度 Lt l1 l2 l3 20+30+300=350mm.
31.5
220~260
立式
6
65~120
间隙值，（mm）
D
d
3~10
4~8
1.5~3
3~4
0.2~0.3
0.1~0.8
1~3
5 1~5
10
1~2
1~2
1~1.5
1.5~3
1.5~2
4~5
5
5
6
1.5~2
1~1.5
1.5
1
备注
包套挤压 —
包套挤压 光坯挤压 包套挤压 光坯挤压
因为挤压示意图所给挤压为卧式挤压机，坯料直径为140mm ，故可知挤压筒直径在
型、难挤压的程度及合金的性质有关。一般所挤压的型材的外接圆最大直径 Dwmax 等于挤
压筒内径 d1 的 0.8~0.85 倍。根据经验，对棒材、管材、带板和简单的型材，模子的外径 D2 =
（1.25~1.45） Dw 。故挤压模外径
D2 (1.25 ~ 1.45)Dw (1.25 ~ 1.45) 0.8 ~ 0.85 d1 (1 ~ 1.23)d1
表 1-2 裕量系数 C1
合金 含铜量不超过 65%的黄铜
C1 值 0.014~0.016
紫铜、青铜及含铜量大于 65%的黄铜
0.017~0.020
纯铝、防锈铝及镁合金
0.015~0.020
硬铝和锻铝
0.007~0.010
对于棒材，按标准规定只有负偏差。在挤压铜合金一类温度较高的材料时，因模孔会
逐渐变小，所以工作带直径的设计应使开始一批棒材的直径接近其名义尺寸。随着模孔变
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，extrusion mandrel，extrusion dummy block，extrusion chamber。
学 号_0910121083_
课程设计
课 题 计算机辅助棒材挤压模拟设计
学生姓名
徐松
系别
机械工程系
专业班级 09 材料成型及控制工程 1 班
指导教师
张金标
二0 一 二 年 六 月
第一章 挤压工艺参数确定
1.1 模具尺寸的确定 选择模具与坯料部分尺寸，并根据给定的主要尺寸，运用 Auto CAD 绘出挤压过程平
d1 d2 cot 14518.288 cot30 109.74mm
2