材料成型数值模拟

1.长方形坯料在压力机/锻锤上的镦粗工艺
材料选用热变形材料AISI-1025[1800-2200F(1000-1200C)]，初始温度1100℃，摩擦系数0.7，热交换系数5N/sec/mm/C，网格大小5mm，网格数量8408，步数80，每步压下量0.5mm。

（1）材料应力
镦粗过程中，由于上模的压力作用，工件表面应力不断增大，与上下模接触面应力相对较大。

（2）材料应变
由于镦粗过程中压下量变化均匀，所以工件表面应变均匀且较小。

（3）材料速度分布
镦粗过程中材料流动速度不断增加。

由于上下模的阻碍作用，所以工件侧面的流动速度大于与上下模接触面。

（4）材料温度
在镦粗过程中，由于与上下模接触的表面传热快，所以冷却快，所以与上下模接触的表面温度比侧面低。

（5）材料载荷
在镦粗过程中，材料载荷不断增大。

2.圆柱体坯料的挤压/拉拔工艺
材料选用冷变形材料AISI-1008,COLD[70F(20C)]，初始温度20℃，摩擦系数0.12，网格大小3mm、数量8720，步数110，每步时间0.01s。

（1）材料应力
材料应力总的变化趋势是先增大后减小，在减径区的应力较大。

（2）材料应变
材料应变变化趋势是先增大而后基本保持不变，在出口区的应变相对均匀。

（3）材料温度
由于选用冷变形材料，所以材料温度与初始温度保持一致。

（4）材料速度分布
材料流动速度先增大后减小，在出口区流动速度相对较大，当材料全部进入出口区时，流动速度相对较小且均匀。

（5）材料载荷
由于材料在减径区受到的压力更大，所以材料载荷先增大后减小。