长方坯锻压成型模拟分析报告
铸造锻造压铸实习报告
铸造锻造压铸实习报告在过去的一个月里,我有幸参与了铸造、锻造和压铸三个环节的实习。
这段时间的学习和实践,使我对金属成型工艺有了更深入的了解,同时也让我认识到了理论与实际相结合的重要性。
以下是我在实习过程中的所见、所闻和所感。
一、铸造实习铸造实习主要是了解和掌握砂型铸造的基本工艺流程。
在实习过程中,我学会了如何制作砂型、选择合适的铸造合金以及进行熔炼和浇注。
此外,我还了解了铸件的冷却、打磨和清理等后续工艺。
通过实习,我认识到铸造工艺的复杂性和对精度的要求。
在实际操作中,我深刻体会到了理论知识在解决实际问题中的指导作用。
二、锻造实习锻造实习让我对锻造工艺有了更直观的认识。
在实习过程中,我学会了如何选择合适的锻造设备和工具,以及如何确定锻造工艺参数。
通过实际操作,我了解了锻造过程中的变形规律、应力分布和裂纹产生原因等。
同时,我还掌握了锻造后产品的热处理工艺。
这次实习使我认识到锻造工艺在提高金属材料性能方面的重要性。
三、压铸实习压铸实习是我这次实习的重点。
在实习过程中,我了解了压铸工艺的基本原理、设备结构和操作方法。
我学会了如何制备压铸模具、选择合适的压铸材料以及控制压铸过程中的温度和压力。
通过实际操作,我掌握了压铸过程中模具的打开、取出铸件和清理等操作。
这次实习使我深刻认识到压铸工艺在生产高精度、复杂形状产品方面的高效性。
总结:通过这次实习,我对铸造、锻造和压铸三种金属成型工艺有了全面的了解。
在实际操作中,我学会了如何运用理论知识解决实际问题,也认识到了实践是检验真理的唯一标准。
同时,我还培养了动手能力和团队协作精神。
这次实习对我的专业学习和未来职业生涯具有重要意义。
在今后的学习和工作中,我将继续努力,将所学知识与实践相结合,为我国金属成型工艺的发展贡献自己的力量。
锻造实验报告
《固态成型工艺》锻压部分实验报告材控1001 41030126 任冠男实验一杯突实验一、实验目的1、学习确定板材胀形性能的实验方法。
2、了解金属薄板试验机的构造及操作。
二、实验原理板材的冲压性能是指板材对各种冲压加工方法的适应能力。
目前,有关板材冲压性能的试验方法,概括起来可分为直接试验和间接试验两类。
而直接试验法又包括实物冲压试验和模拟试验两种。
模拟试验,即把生产实际存在的冲压成形方法进行归纳与简化处理,消除许多过于复杂的因素,利用轴对称的简化了的成形方法,在保证实验中板材的变形性质与应力状态都与实际冲压成形相同的条件下进行的冲压性能的评定工作。
为了保证模拟试验结果的可靠性与通用性,规定了十分具体的关于实验用工具的几何形状与尺寸、毛坯的尺寸、实验条件。
杯突实验是目前应用较多,而且具有普遍意义的模拟试验方法之一。
杯突实验时,借助杯金属薄板试验机进行。
用一规定的球状冲头向夹紧于规定球形凹模内的试样施加压力,直至试样产生微细裂纹为止,此时冲头的压入深度称为材料的杯突深度值。
板材的杯突深度值反映板材对胀形的适应性,可作为衡量板材胀形、曲面零件拉深的冲压性能指标。
三、实验设备及用品1、BHB-80A金属薄板试验机一台,杯突实验模具(如图所示)。
2、游标卡尺、工程显微镜等工具及实验用材料(08、Al、H62)。
四、实验步骤1、先了解金属薄板试验机的结构、原理和操作方法,了解各按钮的作用。
2、按下表选好杯突实验模具并测量试样宽度。
3、装好模具:把凹模装在实验机的凹模座上;把凸模座装到中心活塞上,把压边圈放在压边活塞上,压边圈上的凸梗和压边活塞上的沟槽是压边圈的定位部分。
4、试样准备:杯突实验只适用于厚度0.2~2mm的金属薄板,试样毛坯应平整无伤痕,边缘不应有毛刺。
5、把试样清洗干净,在试样两面涂上润滑油,把试样放在压边圈上。
压边圈上构成正方形的沟槽是试样毛坯定位线,把试样毛坯对线放置即可。
6、按下压下按钮,进行杯突实验。
大型铝合金锻件成形工艺数值模拟及优化的开题报告
大型铝合金锻件成形工艺数值模拟及优化的开题报告摘要:大型铝合金锻件广泛应用于航空、航天、船舶、汽车等领域,其质量和性能要求极高。
通过数值模拟可以预测成形工艺中的各项参数,来优化成形工艺、提高产品质量。
本文旨在通过数值模拟及优化,研究大型铝合金锻件的成形工艺,以期能够提高成形工艺的效率和成品质量。
关键词:大型铝合金锻件;成形工艺;数值模拟;优化。
一、研究背景大型铝合金锻件在航空、航天、船舶、汽车等许多领域都有着广泛的应用。
由于其用途的特殊性,大型铝合金锻件的质量和性能要求极高,因此成形工艺的效率和成品质量也成为了关键的研究方向。
传统的大型铝合金锻件成形工艺有许多不足之处,如无法准确预测成形工艺中的各项参数、易产生质量问题等。
而随着计算机技术的不断发展,数值模拟成为了一种有效的手段,可以对成形工艺中的各项参数进行准确的预测和优化,提高成形效率和成品质量。
因此,本文旨在通过数值模拟及优化,研究大型铝合金锻件的成形工艺,以期能够提高成形工艺的效率和成品质量。
二、研究内容本文的研究内容主要包括以下几方面:1. 大型铝合金锻件成形工艺的数值模拟首先,本文将通过数值模拟的方法,对大型铝合金锻件在成形过程中的各项参数进行预测,包括成形力、应变分布、残余应力等。
同时,应用有限元分析软件,对锻件的成形过程进行建模,得到成形的仿真图像。
2. 大型铝合金锻件成形工艺的优化基于数值模拟的预测结果,本文将对大型铝合金锻件的成形工艺进行优化,同时优化锻造设备的工艺参数,以提高成品质量和生产效率。
3. 大型铝合金锻件成形工艺优化的实验验证最后,本文将通过实验验证,检验数值模拟和优化的结果。
将优化后的大型铝合金锻件进行实际生产,比较其与传统成形工艺的差异及成品质量的提升。
三、研究意义本文的研究意义主要包括以下方面:1. 提高大型铝合金锻件的成品质量和生产效率,减少生产成本。
2. 探索大型铝合金锻件成形工艺的数值模拟和优化方法,为其他类似工件的成形提供参考。
锻压技术实验报告
锻压技术实验报告锻压技术实验报告引言:锻压技术是一种重要的金属加工方法,通过对金属材料的塑性变形,使其在高温高压下获得所需形状和性能。
本实验旨在探究锻压技术在金属加工中的应用和影响因素。
一、实验目的本实验的主要目的是研究锻压技术对金属材料的塑性变形和力学性能的影响,以及不同参数下的锻压效果。
二、实验材料与设备实验选用了常见的工业用铝合金作为实验材料,其成分为铝、铜、镁等元素。
实验设备包括锻压机、模具、温度计、力传感器等。
三、实验步骤1. 准备工作:将铝合金材料切割成规定尺寸的坯料,并清洁表面。
2. 加热处理:将铝合金坯料放入加热炉中,在一定温度范围内进行加热处理,使其达到适宜的锻造温度。
3. 锻造操作:将加热后的铝合金坯料放入模具中,通过锻压机施加一定的压力进行锻造。
同时,记录下施加的锻压力和温度。
4. 冷却处理:将锻造后的铝合金坯料放入冷却槽中进行快速冷却处理,以提高材料的硬度和强度。
5. 测量与分析:对锻造后的样品进行力学性能测试,包括抗拉强度、屈服强度、延伸率等指标,并进行数据分析。
四、实验结果与分析通过实验测量,得到了不同锻压参数下的力学性能数据。
结果显示,随着锻压力的增加,铝合金材料的抗拉强度和屈服强度均有所提高,但延伸率逐渐降低。
这是因为锻压力的增加可以使金属材料的晶粒细化,提高其强度,但也会降低其塑性,导致延伸率下降。
另外,实验还发现,锻造温度对铝合金材料的力学性能有着重要影响。
在适宜的锻造温度范围内,铝合金材料的塑性变形能力最佳,力学性能也达到最优。
过高或过低的温度都会导致材料的塑性变形能力下降,从而影响其力学性能。
五、实验结论通过本实验的研究,我们得出了以下结论:1. 锻压技术可以通过塑性变形改善金属材料的力学性能。
2. 锻压力的增加可以提高材料的强度,但会降低其塑性。
3. 适宜的锻造温度对于获得优良的力学性能至关重要。
六、实验启示本实验的结果对于工业生产中的金属加工工艺优化和材料选择具有重要意义。
锻件仿真分析报告模板
锻件仿真分析报告模板1. 引言本报告旨在对锻件进行仿真分析,并评估其结构强度和成形性能。
通过仿真分析,本报告可以提供科学的数据支持,帮助制造商或设计师在产品设计阶段预测和优化锻件的性能,提高产品质量和效率。
2. 锻件材料与几何参数2.1 锻件材料锻件材料采用XX钢,其机械性能参数如下:- 弹性模量:XX GPa- 屈服强度:XX MPa- 抗拉强度:XX MPa- 延伸率:XX%- 硬度:XX HB2.2 锻件几何参数锻件的几何参数如下:- 长度:XX mm- 宽度:XX mm- 厚度:XX mm- 切宽:XX mm3. 分析方法本仿真分析使用有限元方法对锻件进行模拟。
具体步骤如下:1. 导入锻件的三维几何模型。
2. 定义边界条件和加载情况。
3. 网格划分,将锻件分割成有限元单元。
4. 定义材料属性,包括弹性模量、屈服强度等。
5. 执行仿真分析,计算锻件的应力、应变分布,评估结构强度和成形性能。
6. 分析结果可视化,生成应力云图、位移云图等。
4. 结果分析与讨论4.1 结构强度评估根据仿真分析结果,锻件在加载过程中产生了较大的应力集中现象。
最大应力出现在切宽的位置,达到XX MPa,超过了材料的屈服强度。
这表明锻件在这个位置存在强烈的拉伸应力,有可能引发裂纹和断裂。
为了提高结构强度,可以采取以下措施:- 增加切宽的圆角半径,减小应力集中;- 采用高强度材料进行锻造;- 优化模具设计,减小切宽的夹角。
4.2 成形性能评估根据仿真结果,锻件在成形过程中发生了塑性变形,可以成功地得到所需的形状。
成形过程中的最大应变位于锻件的边缘位置,达到了XX%,表明锻件有良好的可塑性。
然而,锻件在成形过程中也出现了一些问题,如锻件内部的应变不均匀,可能引起变形不均匀或裂纹。
解决方法包括:- 优化锻造工艺参数,如温度、变形速率等;- 增加模具润滑油的使用,减小摩擦阻力;- 优化模具设计,减少应变集中。
5. 结论综上所述,基于有限元分析的锻件仿真可以预测和优化锻件的结构强度和成形性能。
长方坯锻压成型模拟分析报告.
《材料成型软件应用》课程上机报告之三题目:长方坯锻压成型模拟分析报告专业:材料成型及控制工程班级:2014学号:2014姓名:一、问题描述如图1所示长方坯工件在室温下长方体坯料进行锻压操作并分析应力应变、位移变化情况:图1已知该长方坯工件由上下模长宽高分别为8、6、2长方体和一个长宽高为2、4、8的长方体组成;温度是在室温下68°F;材料为模具钢“AISI1035,COLD”。
二、问题分析在室温下对长方坯工件进行锻压模拟,划分10000个网格,上模运动下模静止的方式,设定上模运动速度为每秒2,锻压成型模拟一共分为30步。
首先要模拟计算过程创建新问题创建新问题,设置模拟控制参数,加载模拟对象数据其中包括模型导入,网格划分,设置材料属性,添加上下模的移动还有设置温度,最后对模型进行数据分析。
三、模拟计算过程1、创建新问题:打开工作界面,单击File | NewProblem,选择DEFORM-3Dpre-processor,单击Next,输入文件名为“block”,单击Finish,进入前处理界面,如图2图3所示:图2图32、设置模拟控制参数:单击,进入控制界面,将标题改为“block”,确保在英制的环境下,如图4所示:图43、加载模拟对象数据:.模型导入:单击两次,将“Workpiece”的标题改为“block”,单击Change,选中“block”,如图5所示:图5在操作显示区单击,进入几何模型,单击“Import”,在安装位置中:C | DEFORM3D | | 3D | LABS(C为安装硬盘),选择“”,在工作窗显示如图6图7所示:图6图7.网格划分:单击,在“Number of Element”中输入10000,将实体网格划分为10000个网格,如图8所示:图8单击预览一下,在确认无误后单击,生成网格如图9所示:图9单击,查看最小边长数值,如图10所示:图104、设置材料属性:选择“block”,在Genenral控制菜单中单击,选择Steel | AISI-1035,COLD [(70-400F(20-200C)],如图11所示:图11单击“Load”即可添加材料,将会在树状显示区显示如图12所示:图125.添加上模:选择“Top Die”,单击,进入几何模型,单击“Import”,在安装位置中:X | DEFORM3D | | 3D | LABS(X为安装硬盘),选择“”.6.添加下模:选择“Bottom Die”,单击,进入几何模型,单击“Import”,在安装位置中:X | DEFORM3D | | 3D | LABS(X为安装硬盘),选择“”.如图13所示:图137、设置上下模的移动:在此次模拟中,上模向下运动,给物体施加压力。
锻压成型实训报告
一、实训目的本次锻压成型实训旨在通过实际操作,加深对锻压成型原理、工艺及设备的应用理解,提高动手能力和工程实践能力。
通过实训,使学生掌握锻压成型的基本操作步骤、工艺参数的选择以及常见缺陷的预防和处理方法。
二、实训环境实训地点:XX大学材料科学与工程学院实验室实训设备:油压机、空气锤、锤击模、模具、原材料等实训材料:碳钢、不锈钢等金属材料三、实训原理锻压成型是一种利用压力将金属材料加工成所需形状和尺寸的加工方法。
其主要原理是通过外力作用,使金属材料在模具中产生塑性变形,从而达到成型目的。
根据变形特点,锻压成型可分为自由锻和模锻两种。
四、实训过程1. 准备工作(1)了解锻压成型的基本原理、工艺流程及安全注意事项。
(2)熟悉实验室设备、工具及原材料。
(3)根据设计图纸,确定锻压成型的工艺参数,如压力、速度、温度等。
2. 自由锻操作(1)将原材料放置在油压机的工作台上。
(2)调整油压机的压力和速度,使原材料在模具中产生塑性变形。
(3)观察变形过程,确保成型效果符合要求。
(4)完成自由锻成型后,对工件进行清洗、去除毛刺等后续处理。
3. 模锻操作(1)将原材料放置在模具中。
(2)调整空气锤的压力和速度,使原材料在模具中产生塑性变形。
(3)观察变形过程,确保成型效果符合要求。
(4)完成模锻成型后,对工件进行清洗、去除毛刺等后续处理。
五、实训结果1. 成型工件尺寸和形状符合设计要求。
2. 工件表面质量良好,无明显缺陷。
3. 操作过程中,严格遵守安全规程,无安全事故发生。
六、实训总结1. 通过本次实训,掌握了锻压成型的基本原理、工艺流程及操作方法。
2. 增强了动手能力和工程实践能力,提高了对金属材料的认识。
3. 学会了如何根据设计要求选择合适的工艺参数,确保成型效果。
4. 认识到安全操作的重要性,培养了良好的安全意识。
七、改进措施1. 在实训过程中,加强理论学习,提高对锻压成型原理的理解。
2. 优化操作步骤,提高操作熟练度,减少操作误差。
锻造实验报告
一、实验目的通过本次锻造实验,旨在了解锻造工艺的基本原理和操作方法,掌握锻造过程中的关键技术参数,提高对锻造工艺的认识和操作技能。
同时,通过实验了解不同材料的锻造性能,为实际生产中的应用提供理论依据。
二、实验原理锻造是利用金属在高温下具有良好的塑性的特点,通过外力使金属产生塑性变形,从而获得所需形状和尺寸的加工方法。
锻造过程中,金属内部组织发生变化,提高了金属的强度、韧性和耐磨性。
三、实验内容1. 材料准备实验材料选用45号钢和20CrMnTi合金钢,分别用于模拟曲轴和齿轮的锻造工艺。
2. 设备准备实验设备包括锻造炉、锻造锤、模具、冷却装置等。
3. 实验步骤(1)将材料加热至锻造温度,本实验中锻造温度为1200℃。
(2)将加热后的材料放入模具中,通过锻造锤对材料进行锻造。
(3)控制锻造压力和速度,使材料在模具中产生塑性变形。
(4)将锻造后的材料冷却至室温。
(5)检测锻造后的材料尺寸、形状和组织变化。
四、实验结果与分析1. 尺寸和形状实验结果表明,通过锻造工艺,材料的尺寸和形状得到了较好的控制。
曲轴的锻造长度、直径和形状均符合设计要求;齿轮的齿形和尺寸也达到了预期目标。
2. 组织变化实验发现,经过锻造,材料的组织结构发生了明显变化。
在锻造过程中,金属内部的位错密度增加,晶粒细化,从而提高了材料的强度和韧性。
3. 性能分析通过对锻造后材料的力学性能测试,发现其抗拉强度、屈服强度和硬度均有所提高。
此外,材料的冲击韧性和耐磨性也得到了改善。
五、实验结论1. 锻造工艺是一种有效的金属加工方法,可以显著提高材料的性能。
2. 通过控制锻造过程中的温度、压力和速度等参数,可以获得所需的尺寸、形状和组织结构。
3. 锻造实验为实际生产中的应用提供了理论依据和操作指导。
六、实验讨论1. 在锻造过程中,如何控制温度、压力和速度等参数,以保证材料的尺寸、形状和组织结构?答:通过实验和经验积累,可以确定合适的锻造温度、压力和速度。
锻压技术实验报告
锻压技术实验报告一、实验目的本次实验旨在通过锻压技术的实践操作,掌握锻压技术的基本原理和方法,提高学生对锻压工艺的理解和实际操作能力。
二、实验原理1. 锻压技术概述锻压是通过应用外力将金属坯料塑性变形为所需形状的一种金属加工方法。
它是将金属坯料放在模具中,受到一定的压力,使之发生塑性变形,从而获得所需形状和尺寸的零件。
锻压是一种连续的加工过程,具有高生产效率、工序少、成本低等优点,广泛应用于机械制造、航空航天等领域。
2. 实验设备和材料本次实验主要使用了以下设备和材料:•锻压机:用于提供压力和控制锻压过程;•模具:用于塑性变形金属坯料的形状和尺寸;•金属坯料:用于进行锻压操作。
3. 实验步骤本次实验的操作步骤如下:1.准备工作:检查锻压机和模具的运行状态,选择合适的金属坯料。
2.调整锻压机参数:根据金属坯料的材质和规格,设置锻压机的参数,如压力、行程等。
3.安装模具:根据所需产品的形状和尺寸,选择合适的模具,并将其安装到锻压机上。
4.加热金属坯料:将金属坯料放入预热炉中进行加热处理,使其达到合适的锻造温度。
5.进行锻压操作:将加热后的金属坯料放入模具中,控制锻压机施加一定的压力,使金属坯料发生塑性变形,得到所需形状的零件。
6.检查零件质量:取出锻造后的零件,进行外观检查和尺寸测量,确保其质量符合要求。
7.清洁和保养设备:完成实验后,对锻压机和模具进行清洁和保养,确保设备的长期正常运行。
三、实验过程1. 准备工作在进行实验之前,我们首先检查了锻压机和模具的运行状态,确保其正常工作。
然后选择了一个适合的金属坯料作为实验材料。
2. 调整锻压机参数根据金属坯料的材质和规格,我们通过调整锻压机参数来适应实验需求。
我们设置了合适的压力和行程,以确保实验过程中的安全性和稳定性。
3. 安装模具根据所需产品的形状和尺寸,我们选择了合适的模具,并将其安装到锻压机上。
确保模具的安装牢固和准确,以避免实验过程中的问题。
通钢炼轧厂120方坯生产问题报告
通钢炼轧厂120方坯生产问题报告背景:通钢炼轧厂三号连铸机改造后生产120mm方坯不顺,不能达到改造前的生产水平。
时间:2012年4月下旬。
主要问题:生产120mm方坯尤其是HPB235钢种脱方和漏钢较为频繁,严重影响了公司的炼轧生产组织安排。
参加人员:通钢吴总、技术中心领导和工程技术人员、炼轧厂张厂长、李厂长、闫厂长和有关技术人员即操作者,亚新唐工、赵枫和李立。
1 情况了解首先是炼轧厂闫厂长介绍了目前的生产情况,指出改造之后的120mm方坯始终不能达到以前的生产水平,主要问题表现在脱方和漏钢,严重地影响了生产,公司高线轧机由此出现间断,闫厂长分析了存在的问题。
图1 生产120方坯HPB235钢种脱方情况亚新唐工谈了对120mm方坯生产出现的问题看法,主要谈了结晶器的一冷过程和二冷过程,讲述了一冷过程的自己的看法,同时通过和大家的交谈,了解了改造前后的一些情况。
通钢在2009年由亚新对炼轧厂的三号连铸机进行了改造。
更换了结晶器振动装置,将原来的半板簧振动改为亚新的全板簧振动系统,并且对二冷进行了新的改造设计。
在这次改造后取得了较好的效果,使其120mm方坯的生产拉速大幅度提高,从原来不到2.4m/min左右的拉速提高到了后来的3.5m/min左右的拉速,发挥了这套连铸的生产能力,提高了炼轧厂小方坯产能,这次改造客观地说是成功的。
今年在新上四号机的情况下,对三号机再次进行改造,改造的思想是为生产品种钢做好准备。
主要内容为新增两台中间包车,按照品种钢要求在结晶器内安装电磁搅拌线圈,所以更换了结晶器和振动装置,增设了外置式的电磁搅拌线圈,使用亚新设计制造的数字缸振动源,对二冷重新设计制造,使用了新的拉矫机系统。
根据合同三号机不生产120mm方坯,但是在今年2月底3月初通钢提出来新增加120方坯生产,经过首钢长白厂紧急设计制造,结晶器总成发送到现场。
设备调试完毕后生产160mm 方坯客观来说没有多大的问题,但是转为生产120mm方坯时候出现较多的问题。
锻压成型实习报告
一、实习单位及时间实习单位:XX机械制造有限公司实习时间:2023年7月1日至2023年9月30日二、实习目的通过本次实习,我希望能深入了解金属加工工艺中的锻压成型过程,掌握锻造设备的操作方法,提高实际操作技能,并学习到如何解决生产过程中的实际问题。
三、实习内容1. 理论学习在实习初期,我参加了公司组织的锻造工艺培训,学习了金属材料的性质、锻造工艺原理、锻造设备的种类及操作方法等理论知识。
2. 现场操作在导师的指导下,我逐步熟悉了锻造生产线上的各种设备,包括锻造锤、液压机、模具等。
通过实际操作,我掌握了以下技能:(1)锻造锤的启动、停止及安全操作;(2)液压机的使用方法及注意事项;(3)模具的安装、调整及维护;(4)锻造过程中的温度控制及质量控制。
3. 生产实践在实习过程中,我参与了以下生产任务:(1)协助生产团队完成锻造件的加工;(2)根据图纸要求,进行模具的调整及优化;(3)对锻造过程中的异常情况进行处理;(4)记录生产数据,分析生产过程中的问题。
四、实习收获1. 专业技能提升通过本次实习,我掌握了锻造设备的操作方法,熟悉了锻造工艺流程,提高了实际操作技能。
2. 团队合作意识在实习过程中,我学会了与团队成员沟通协作,共同解决生产中的问题。
3. 问题解决能力在实习过程中,我遇到了许多实际问题,通过查阅资料、请教导师,我学会了如何分析问题、解决问题。
4. 职业素养培养在实习过程中,我深刻体会到了工匠精神的重要性,学会了严谨、认真、负责的工作态度。
五、实习体会1. 实践是检验真理的唯一标准。
通过实习,我深刻认识到理论知识与实际操作相结合的重要性。
2. 团队合作是成功的关键。
在实习过程中,我学会了与他人沟通、协作,共同完成生产任务。
3. 工匠精神是我们应该追求的目标。
在今后的工作中,我将不断提高自己的专业技能,为我国制造业的发展贡献自己的力量。
六、总结通过本次锻压成型实习,我收获颇丰。
在今后的学习和工作中,我将继续努力,不断提高自己的综合素质,为我国制造业的发展贡献自己的力量。
数值模拟锻造开题报告
数值模拟锻造开题报告数值模拟锻造开题报告1. 研究背景数值模拟是一种通过计算机模拟实际工程过程的方法,它可以帮助工程师在设计和制造过程中预测和优化材料的性能。
在锻造领域,数值模拟可以模拟金属的变形、应力和温度分布等物理过程,为锻造工艺的改进和优化提供依据。
2. 研究目的本研究的目的是利用数值模拟方法,对锻造过程中的关键参数进行优化,以提高锻件的质量和性能。
具体来说,我们将重点关注以下几个方面:2.1 材料流动行为通过数值模拟,我们可以研究金属在锻造过程中的流动行为。
这包括金属的变形、流动速度和流动路径等因素。
通过优化材料的流动行为,我们可以减少金属的断裂和缺陷,提高锻件的强度和韧性。
2.2 温度分布温度是影响锻造过程的重要因素之一。
通过数值模拟,我们可以模拟金属在锻造过程中的温度分布,进而优化锻造工艺中的加热和冷却过程。
通过控制温度分布,我们可以减少金属的晶粒生长和相变,提高锻件的细晶度和均匀性。
2.3 应力分布应力是锻造过程中另一个重要的影响因素。
通过数值模拟,我们可以模拟金属在锻造过程中的应力分布,进而优化锻造工艺中的应力控制。
通过控制应力分布,我们可以减少金属的塑性变形和应力集中,提高锻件的耐久性和延展性。
3. 研究方法在本研究中,我们将采用有限元方法进行数值模拟。
有限元方法是一种将复杂的物理问题离散化为简单的几何单元,并通过求解线性方程组来模拟物理过程的方法。
具体来说,我们将采用以下步骤进行数值模拟:3.1 几何建模首先,我们将根据实际锻件的几何形状,利用计算机辅助设计软件进行几何建模。
在建模过程中,我们需要考虑锻件的尺寸、形状和孔洞等因素。
3.2 材料建模其次,我们将选择适当的材料模型来描述金属的力学和热学行为。
常用的材料模型包括弹性模型、塑性模型和热传导模型等。
3.3 网格划分然后,我们将将几何模型离散化为有限元网格。
网格划分的精度和密度将直接影响数值模拟的准确性和计算效率。
3.4 求解方程最后,我们将利用计算机软件求解离散化的方程组,得到金属在锻造过程中的变形、应力和温度分布等结果。
锻造实训报告
锻造实训报告篇一:锻造实验报告锻造实验报告一、实验目的通过实践观察了解充分掌握曲轴的锻造工艺过程及锻造工艺实验二、实验地点青海曲轴厂三、实验内容1、锻件材料分析(1)曲轴锻造选用材料:45钢、40Cr、38CrMoAl45钢的处理要求:45钢调质硬度在HRC20~HRC30之间;45钢淬火硬度在HRC55~58之间,极限值可达HRC62;45号钢要放置15-20天才能使用,是因为要进行时效处理,使钢的性能稳定下来,实际应用的最高硬度为HRC55(高频淬火HRC5845号钢,是GB中的叫法,JIS中称为:S45C,ASTM中称为1045,080M46,DIN 称为:C4545号钢为优质碳素结构用钢,硬度不高易切削加工,模具中常用来做模板,梢子,导柱等,但须热处理。
1. 45钢淬火后没有回火之前,硬度大于HRC55(最高可达HRC62)为合格。
实际应用的最高硬度为HRC55(高频淬火HRC58)。
2. 45钢不要采用渗碳淬火的热处理工艺。
调质处理后零件具有良好的综合机械性能,广泛应用于各种重要的结构零件,特别是那些在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。
但表面硬度较低,不耐磨。
可用调质+表面淬火提高零件表面硬度。
40Cr力学性能:试样毛坯尺寸(mm):25热处理:第一次淬火加热温度(℃):850;冷却剂:油第二次淬火加热温度(℃):-回火加热温度(℃):520;冷却剂:水、油抗拉强度(σb/MPa):≥980屈服点(σs/MPa):≥785断后伸长率(δ5/%):≥9断面收缩率(ψ/%):≥45冲击吸收功(Aku2/J):≥47布氏硬度(HBS100/3000)(退火或高温回火状态):≤207 38CrMoAl力学性能抗拉强度σb (MPa):≥980(100)屈服强度σs (MPa):≥835(85)伸长率δ5 (%):≥14断面收缩率ψ (%):≥50冲击功 Akv (J):≥71冲击韧性值αkv (J/cm2):≥88(9)硬度:≤229HB试样尺寸:试样毛坯尺寸为30mm2、锻件特点与铸件相比金属经过锻造加工后能改善其组织结构和力学性能。
DEFORM模拟锻压挤压实验报告
DEFORM模拟锻压挤压实验报告实验目的:通过DEFORM软件模拟锻压挤压实验,分析材料在挤压过程中的变形情况,得到合适的工艺参数,优化挤压过程。
实验步骤:1.设置材料参数:输入材料的应变曲线和流变应力公式,确定材料的本构关系。
2.建立几何模型:根据实际情况,建立挤压工件的几何模型,包括初始形状和尺寸。
3.网格划分:对挤压工件进行网格划分,确保模拟结果的准确性。
划分方式要考虑到工件的形状、尺寸和材料性质等因素。
4.定义边界条件:根据实验的边界条件,定义相关的载荷和运动边界条件。
5.求解模型:进行模拟计算,得到挤压过程中的应变、应力分布等结果。
6.分析结果:根据模拟结果,分析材料在挤压过程中的变形情况,评估挤压工艺的合理性。
7.优化工艺参数:根据分析结果,优化挤压工艺参数,得到更好的挤压效果。
实验结果:通过DEFORM软件模拟挤压过程,得到了材料在挤压过程中的应变、应力分布等结果。
根据模拟结果,我们可以看到,在挤压过程中,材料的形状会发生明显的变形。
同时,挤压工艺参数的设置也会影响挤压效果。
通过分析结果,我们可以得出以下结论:1.材料在挤压过程中会发生塑性变形,形状会发生较大变化。
2.挤压压力的大小会直接影响挤压工件的形状和尺寸,压力越大,变形越明显。
3.挤压速度的快慢对挤压工件的变形影响也很大,速度越快,变形越大。
同时,速度的设置也会影响挤压过程中的温度分布。
4.挤压温度的设置也会影响挤压工艺的效果,温度过高或过低都会对挤压工件的形状和性能产生不利影响。
结论:通过DEFORM软件模拟锻压挤压实验,我们可以得到材料在挤压过程中的变形情况,并能分析不同工艺参数对挤压效果的影响。
根据模拟结果,我们可以选择合适的工艺参数,优化挤压过程,得到更好的挤压效果。
同时,这种模拟方法也可以节省实验成本和时间,提高工艺设计的效率和准确性。
金工实习锻压实习报告
金工实习锻压实习报告第1篇:金工实习锻压金工实习-锻压第三章锻压一、锻压概况(一)、目的和要求1、了解锻造实习的意义、内容、安排、要求和安全技术。
2、了解锻造生产的种类、生产工艺过程、特点和应用,熟悉锻造场地。
3、了解加热的目的和方法、加热设备、操作方法、碳钢的锻造温度范围,以及锻件的冷却方法。
4、熟悉有关锻打操作要领,了解锻造工具。
(二)实习操作1、加热炉操作。
2、锻造工具的识别。
3、锻打产品示范。
(三)实习报告1、锻造生产方式或种类有哪些?各适合生产什么锻件?答:自由锻:适合单件或小批量零件,或大型锻件。
模锻:适合大批量小型零件。
胎模锻:适合中批量锻件。
2、锻造生产的锻件有何显著特点?答:具有优良的综合力学性能。
3、锻件加热有哪几种?简述其加热原理和特点。
答:(1)、火焰加热:利用燃料在炉内产生的高温液体通过对流辐射把热能传给坯料表面,并由表面向中心使坯料加热。
(2)、电阻炉加热:利用电流通入电炉内的电热体所产生的热量,以辐射及对流的方式来加热金属。
(3)、感应加热:在将感应器通入交变电流产生交变磁场的作用下,金属材料内部将产生交变涡流,由于涡流发热和磁场发热直接将金属加热。
4、材料45、Q235(A3)、T10A各属于何种材料?并说明其性能、应用场合、锻造加热温度、加热火色。
答;(1)、45#属于优质碳素钢(结构钢),各项性能中等,适合制造零件,800~1200℃,红→淡黄。
(2)、Q235是普通碳素结构钢,韧性、塑性优良,适用于建筑行业或对韧性要求较高的零件,800~1280℃,红→黄白。
(3)、T10A优质碳素工具钢,硬度高,适用于做工具,770~1150℃,红→深黄→淡黄。
5、手工锻打时应掌握那些要领?应注意哪些安全?答:1、锤工:做到“稳、准、狠”;2、钳工:对工件要夹牢、放平;3、加热在允许的范围内可以高一点。
6、记录你所用工具的名称,并分析其作用。
各类钳子:夹持工件大锤:产生所需压力小锤:指挥和产生压力剁刀:切割用冲子:冲孔用平锤:修整作用7、简述演示产品的锻打过程,并图示其工艺(工序)。
长轴类T形截面锻件自由锻成形过程分析
长轴类T形截面锻件自由锻成形过程分析陈新倬;门正兴【摘要】利用Deform软件对长轴类T形截面锻件自由锻成形过程进行了有限元分析,对成形模具结构进行了优化并对成形过程中可能出现的缺陷进行了预测和分析.根据模拟结果,增大下模长度可显著增加成形过程中金属沿锻件轴向流动的摩擦阻力,从而提高锻件两侧凸耳的填充效果.【期刊名称】《大型铸锻件》【年(卷),期】2017(000)005【总页数】3页(P8-9,13)【关键词】T型截面;大锻件;有限元分析【作者】陈新倬;门正兴【作者单位】中国第二重型机械集团公司,四川618013;成都航空职业技术学院机电工程学院,四川610021【正文语种】中文【中图分类】TG316当前,自由锻仍然是大型承力类零件的唯一生产方法[1],汽轮机转子、大型轧辊、核电及压力容器筒体等典型自由锻产品是重大装备制造业的核心部件。
不同于模锻批量化生产,自由锻生产中的不确定性随着零件尺寸、生产周期、零件复杂程度、材料性能等关键因素的变化而明显增加,而这也导致自由锻生产过程中材料利用率低、产品合格率低或者产品质量大幅波动等问题长期难以得到解决。
采用数值模拟分析方法对自由锻关键火次进行有限元分析[2-4],对可能出现的锻件缺陷、锻件成形尺寸、内部组织变化等进行预测,最终得到最优的锻造工艺方法,是目前减少大型零件自由锻生产过程中不确定性的主要方法。
本文通过分析长轴类T形锻件自由锻成形过程[5],主要解决长轴类T形锻件自由锻过程中以下关键问题:确定坯料压扁方尺寸;确定现有工艺的可行性以及模具结构的合理性;预测自由锻过程中可能出现的缺陷并提出解决方案;对工艺参数的确定提出合理化意见,最终达到锻件设计要求。
T形截面锻件示意图如图1所示。
锻件为长轴类T字形结构,总高580 mm,宽1240 mm,长约5000 mm。
其中T形下部尺寸890 mm×410 mm,上部1240 mm×170 mm,凹坑深150 mm。
TiAl基合金方坯可锻性数值模拟
TiAl基合金方坯可锻性数值模拟卢斌;刘咏;邱从章【摘要】利用有限元模拟软件Deform-3D对TiAl基合金方坯高温锻造过程进行数值模拟.分析坯料的不同圆角半径R和不同高宽比值H/a等参数对等效应变和变形均匀性系数的影响.结果表明,随R增大,方坯变形均匀性系数降低,变形更加均匀;随着H/a值增大,等效应力减小,变形均匀性系数增大,且当H/a≥2.1时,锻坯呈现双鼓形.实际锻造实验结果显示,通过选取合适的坯料圆角R和H/a值,能够得到表面光滑、组织均匀的锻坯.【期刊名称】《粉末冶金材料科学与工程》【年(卷),期】2012(017)001【总页数】6页(P83-88)【关键词】数值模拟;TiAl基合金;方坯;锻造【作者】卢斌;刘咏;邱从章【作者单位】中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙410083;中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙410083;中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙410083【正文语种】中文【中图分类】TF125.22TiAl基合金的晶体结构中,同时包括有金属键和共价键,其材料具有低密度、高比强度、良好的高温力学性能和较好的高温抗氧化能力等优点,被认为是用于航天航空发动机,汽车等领域的主要材料之一[1−3]。
由于 TiAl基合金室温延性低、热变形成形性差等缺点[4],限制了其应用。
为了提高TiAl基合金的室温力学性能,合金化[5]、热机械变形[6−9]、热处理[10]等处理手段已被广泛使用。
大量的研究表明,热机械处理可以有效地破碎粗大的铸态组织,获得细小均匀的晶粒,改善TiAl基合金的室温延展性。
高建峰[7]等通过多步包套锻造,大大提高了TiAl基合金的塑性,室温伸长率达到 2.29%。
贺跃辉[6]等采用包套复合热机械处理新技术有效地提高了锻坯成材率和热变形显微组织的均匀性,较好地改善了TiAl基合金的室温力学性能。
本文作者[9]通过前期Deform-3D数值模拟,发现在包套厚度大于圆柱试样半径R的2/3时,可以有效降低热量损失,使TiAl基合金变形更加均匀。
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《材料成型软件应用》
课程上机报告之三
题目:长方坯锻压成型模拟分析报告
专业:材料成型及控制工程
班级:2014
学号:2014
姓名:
一、问题描述
如图1所示长方坯工件在室温下长方体坯料进行锻压操作并分析应力应变、位移变化情况:
图 1
已知该长方坯工件由上下模长宽高分别为8、6、2长方体和一个长宽高为2、4、8的长方体组成;温度是在室温下68°F;材料为模具钢“AISI1035,COLD”。
二、问题分析
在室温下对长方坯工件进行锻压模拟,划分10000个网格,上模运动下模静止的方式,设定上模运动速度为每秒2,锻压成型模拟一共分为30步。
首先要模拟计算过程创建新问题创建新问题,设置模拟控制参数,加载模拟对象数据其中包括模型导入,网格划分,设置材料属性,添加上下模的移动还有设置温度,最后对模型进行数据分析。
三、模拟计算过程
1、创建新问题:打开工作界面,单击File | NewProblem,选择DEFORM-3Dpre-processor,单击Next,输入文件名为“block”,单击Finish,进入前处理界面,如图2图3所示:
图 2
图 3
2、设置模拟控制参数:单击,进入控制界面,将标题改为“block”,确保在英制的环境下,如图4所示:
图 4
3、加载模拟对象数据:
3.1.模型导入:单击两次,将“Workpiece”的标题改为“block”,单击Change,选中“block”,如图5所示:
图 5
在操作显示区单击,进入几何模型,单击“Import”,在安装位置中:C |
DEFORM3D | V10.0 | 3D | LABS(C为安装硬盘),选择“Block_Blillet.STL”,在工作窗显示如图6图7所示:
图 6
图7
3.2.网格划分:单击,在“Number of Element”中输入10000,将实体网格划分为10000个网格,如图8所示:
图8
单击预览一下,在确认无误后单击,生成网格如图9所示:
图9
单击,查看最小边长数值,如图10所示:
图10
4、设置材料属性:选择“block”,在Genenral控制菜单中单击,选择Steel | AISI-1035,COLD [(70-400F(20-200C)],如图11所示:
图11
单击“Load”即可添加材料,将会在树状显示区显示如图12所示:
图12
5.添加上模:选择“Top Die”,单击,进入几何模
型,单击“Import”,在安装位置中:X | DEFORM3D | V10.0 | 3D | LABS(X为安装硬盘),选择“Block_TopDie.STL”.
6.添加下模:选择“Bottom Die”,单击,进入几何模型,单击“Import”,在安装位置中:X | DEFORM3D | V10.0 | 3D | LABS(X为安装硬盘),选择“Block_BottomDie.STL”.如图13所示:
图13
7、设置上下模的移动:在此次模拟中,上模向下运动,给物体施加压力。
选择“Top Die”,单击,类型选择“Speed”,以1in/sec的速度向-Z方向移动。
如图14、15所示:
图14
图15
8、设置作业温度:由于一些应力与温度的变化有关,故需要设置作业温度,本次模拟
式在室温下进行,温度为20℃,或者英制为68°F。
设置温度时,选择“Block”,单击,单击Assign temperature设置温度,如图16所示:
图16
9、设置模拟条件:单击,进入控制页面,选择,从-1步开始,共运行30步,每部增长为3,运行的对象是上模,其中,其数值是最小边长数值的1/2.如图17所示:
图17
10、添加接触关系:单击,在弹框中单击YES,弹出设置界面,选中
,单击如图18所示:
图18
在弹框中选择,单击倒三角标,
选择“Coldforming(Steel)”,关闭弹窗。
在设置界面单击,
使下模数据和上模相同,再单击,生成最适合公差,单击,完成设置。
11、生成数据:单击,在弹框中选择check,开始检查是否可以生成数据。
当出现如图19所示时,数据生成成功,单击Generate,生成“BLOCK.DB”文件。
图19
12、保存并退出前处理界面:保存后单击,选择YES退出前处理界面进入工作界面。
13、开始计算:从前处理界面退出后会进入如图20所示Deform界面,选择“BLOCK.DB”,单击界面右部分Simular | Run,开始计算。
图20
14、后处理:计算完成后单击界面右下角Post Processor | Deform-3D Post,进入后
处理界面如图21、22所示:
图21
图22
15观察“Strain-Effective”:单击,选择“Strain-Effective”,单击Apply,如图23所示:
图23
单击,即可观看到受压的情况。
如图24所示为第30步的受力情况
图24
16、.显示工件尺寸:指向工件单击鼠标右键,选择“Show Dimension”,将在后处理工作窗中显示所有尺寸。
如图25所示:
图25
17、观察单个物体受压的情况:在后处理界面右部分操作框中选择,即可观察取出上下模之后的受压情况。
如图26所示:
图26
18、观察工件的应变变化图:单击Graph,选择操作如图27所示:
图27
即可在后处理工作窗中显示应变曲线图,如图28、29分别为X方向和Y方向的应变变化曲线
图28
图29
四、模拟结果分析
1、等效应变分析:单击Summary,选择Deformation,如图30、31所示:
图30
图31
单击,选择Deformation,Strain-Effective,
生成等效应变图,如图32所示:
图32
2、等效应力分析:
单击summary ,选择Deformation ,单击Stress,选择Effection,生成等效应力曲线,如图33所示:
图33
单击,选择Stress,Effective,生成等效应力图,如图34所示:
图34
3、点追踪:单击,在长方体坯料上选择寄个有代表性的九个点,选择Next,将会在后处理窗口显示9个点的受压变化曲线,当进行受压演示时,可在曲线上观察到所选点的受力情况如图35、36、37所示:
图35
图36
图37
4、力—行程曲线:单击,选择stroke,点击ok,如图38、39所示:
图38
图39
五、分析结论
由等效应力变化曲线可以看出,等效应力在不断增大,应力在极短的时间内就达到了很高的值,随后应力值增长变得比较缓慢。
从等效应力曲线以及等效应力图可以看出该工件接触上下模表面边缘部分应变比较大,而工件的中心部分比较难变形;工件在受压的情况下,变形的位移方向向侧面扩展的,位移方向的变化量由上模到下模逐渐减小,因此工件的变形有点鼓形。
若工件发生失效时,在这个部位是最先发生的;因为工件的下模是静止的,运动的是上模,所以工件与下模接触部分变形位移量小,而与上模接触部分位移量大,由上到下逐渐减小。
点的追踪过程中在长方坯工件上一共选了不同位置的九个点,从最后点追踪受压变化情况曲线中可以看出在刚开始阶段每个点的所受到的力是一样的,但是随后各个点的受力状况变得不一样。
由力-行程载荷曲线可以看出,曲线也是分两个阶段上升,第一阶段为弹性变形阶段,行程变化小而载荷力变化大;第二阶段为塑性变形阶段,在压缩变形过程中产生了加工硬化,使其变形抗力增加,故载荷力继续增加,行程变化减小。
六、总结
在这次DEFORM上机实验前我认真的学习了上机课件中DEFORM-3D实例手册,做好课前的准备因此比较顺利的完成了这次上机实验。
基本掌握了利用DEFORM-3D建模的基本步骤,学会对DEFORM-3D模拟的数据进行分析,通过实验最后的模拟结果分析还了解了长方坯工件在室温下的受压应力、应变、位移变化情况。
DEFORM建模相对于ANSYS比较起来要简单,操作步骤没有那么繁琐,而且在deform 的后处理中可以进行点追踪,不仅可以追踪到点的位置而且可以追踪到这些位置的参数;还有就是目标分割,可用来切割物体可以很清晰的查看物体内部不同的状态参数等等,这些后处理操作可以让我们更加透彻的了解建模的模拟结果以便更好的建模和选择材料等。
这个软件是先建立模型保存再进行模型导入,这可以反复的对同一个模型进行多次的模拟结果后处理操作,我个人觉得这一点要比ANSYS软件做的好。
然而在结论分析中并没有很深入去分析,这是自己在这次实验中的不足。
希望以后能够更加细致去上机操作学好这个软件。