deform模拟实验报告

第一章挤压模具尺寸及工艺参数的制定1.1实验任务已知：空心坯料Φ90×25mm，材料是黄铜（DIN－CuZn40Pb2），内径与挤压针直径相同。

所要完成成品管直径26mm，模孔工作带直径36mm，模孔出口带直径46mm。

完成如下操作：（1）根据所知参数设计挤压模具主要尺寸和相关工艺参数，并运用AUTOCAD(或Pro/E)绘制坯料挤压过程平面图。

（2）根据所绘出的平面图形，在三维空间绘出三维图。

并以STL格式分别输出各零件图形，并保存。

（3）运用DEFORM-3D模拟该三维造型，设置模拟参数，生成数据库，最终完成模拟过程。

1.2挤压温度的选取挤压温度对热加工状态的组织、性能的影响极大，挤压温度越高，制品晶粒越粗大，挤制品的抗拉强度、屈服强度和硬度的值下降，延伸率增大。

由于黄铜在730℃时塑性最高，而在挤压过程中由于变形、摩擦产热使配料温度升高，若把黄铜预热到730℃，坯料可能超过最佳塑性成型温度，所以选取坯料初始温度为500℃。

挤压筒、挤压模具也要预热，以防止过大的热传递导致金属温度分布不均，影响制品质量，预热温度与坯料温度不能相差太大，故选取为300℃。

挤压速度的选取挤压速度对制品组织与性能的影响，主要通过改变金属热平衡来实现。

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，能量传递来不及，有可能形成变形区内的绝热挤压过程，使金属的速度越来越高，导致制品表面裂纹。

而且在保证产品质量和设备能量允许的前提下尽可能提高挤压速度。

根据挤压流程可计算得挤压比为λ=13，故挤压垫速度为为1.5 mm/s。

第二章工模具尺寸2.1 挤压筒尺寸确定2.1.1考虑坯料挤压过程中的热膨胀，取挤压筒内径为mm；2.2.2挤压筒外径为，故挤压筒外径为mm；2.2.3挤压筒长度(2-1)式中：—锭坯最大长度，对重金属管材为；—锭坯穿孔时金属增加的长度；—模子进入挤压筒的深度；—挤压垫厚度。

学生学号0120801080119 实验课成绩学生实验报告书实验课程名称材料成型数值模拟设计实验开课学院材料学院指导教师姓名朱春东、钱东升学生姓名李名刚学生专业班级成型08012011-- 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着重考查学生的实验态度、基本操作技能；严谨的治学态度、团结协作精神30%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数值模拟实验项目名称利用DEFORM3D模拟镦粗锻造成型实验成绩实验者李名刚专业班级成型0801 组别同组者实验日期2011年11月8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-3D软件的窗口界面。

学生实验报告书实验课程名称材料成型数值模拟开课学院材料学院指导教师姓名学生姓名学生专业班级2011 -- 2012 学年第二学期实验课程名称材料成型数值模拟点击，增加一个新问题，出现问题设置窗口。

保持系统设置不变，单击图1单击”窗口。

在该窗口中选择系统单位为“SI”，其他按钮退出窗口。

如图2.1所示：图2.13.增加新对象通过单击对象树下等插入对象按钮，添加Top Die 和Bottom Die。

使之加亮显示，单击按钮，为新增对象建立几何模型。

单击图4.1图5单击图标，打开模拟控制窗口，再单击step按钮进入步控制，依次对各项进行设置，使步数与每步进给量的积等于压下量，单击ok退出，如图6.1所示：图6.1然后在“simulation control”中设置stop停止内容，如图6.2所示：单击图8.1图8.2Inter-Object”设定单击按钮，由于当前没有设定关系，会弹出一个对话框询问是否希望系统添加默认的按钮后，进入过盈对象关系设定窗口，如图9.1所示：图9.1图9.2单击图标，然后单击Generate All按钮，毛坯与凸凹模的接触即生成，接触处出现所示，单击Ok退出。

图9.3凸模运动参数的设置，待其高亮显示后单击Movement图标，设定凸模的运动参数，如图单击图11 退出前处理窗口单击保存按钮，关闭前处理窗口。

Deform求解打开一个刚才生成xufujia-28.DB的文件图3.1单击按钮图3.23.输出载荷行程曲线单击图标，按图3.3（a）所示进行设置，单击Ok得到载荷行程曲线，如图图3.3(b)在模型基础上，分别改变凸模压下速度（5、10、15mm/s）进行模拟测量三种速度下对应的、盲孔直径D2、下凸台直径D3、盲孔深度H1、下凸台高。

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。

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。

课程名称材料成型数值模拟仿真实验名称利用DEFORM3D模拟镦粗锻造成型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-3D软件的窗口界面。

2）了解DEFORM-3D界面中功能键的作用。

3）掌握利用DEFORM-3D有限元建模的基本步骤。

4）学会对DEFORM-3D模拟的数据进行分析。

二、实验原理DEFORM-3D是在一个集成环境内综合建模、成形、热传导和成形设备特性进行模拟仿真分析。

适用于热、冷、温成形，提供极有价值的工艺分析数据。

如：材料流动、模具填充、锻造负荷、模具应力、晶粒流动、金属微结构和缺陷产生发展情况等。

DEFORM- 3D功能与2D 类似，但它处理的对象为复杂的三维零件、模具等。

不需要人工乾预，全自动网格再剖分。

前处理中自动生成边界条件，确保数据准备快速可靠。

DEFORM- 3D模型来自CAD系统的面或实体造型（STL/SLA）格式。

DEFORM -3D 是一套基于工艺模拟系统的有限元系统(FEM)，专门设计用于分析各种金属成形过程中的三维(3D) 流动，提供极有价值的工艺分析数据，有关成形过程中的材料和温度流动。

典型的DEFORM-3D 应用包括锻造、挤压、镦头、轧制,自由锻、弯曲和其他成形加工手段。

三、实验步骤1．DEFORM前处理过程（Pre Processer）进入DEFORM前处理窗口。

了解DEFORM前处理中的常用图标设置模拟控制增加新对象网格生成材料的选择确立边界条件温度设定凸模运动参数的设置模拟控制设定设定对象间的位置关系对象间关系“Inter-Object”的设定生成数据库退出前处理窗口2．DEFORM求解（Simulator Processer）3．DEFORM后处理（Post Processer）了解DEFORM后处理中的常用图标。

武汉理工大学学生实验报告书实验课程名称材料成型数值模拟开课学院材料学院指导老师姓名朱春东、钱东升学生姓名学生专业班级成型0901 2011—2012学年第二学期实验课程名称材料成型数值模拟第二部分：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 Problem，增加一个新问题，出现问题设置窗口。

前几步保持系统设置不变，将问题命名为………..。

单击Next按钮，打开deform-2D前处理器，进入前处理环境,如图1.1所示。

图1.12.设置模拟控单击图标，打开“Simulation control”窗口。

在该窗口中选择系统单位为“SI”，其他默认为系统设置，单击OK按钮退出窗口,如图2.1所示。

图2.13.增加新对象单击，添加新对象Top die、Bottom die，如图3.1所示。

选择Workpiece，单击按钮，为新增对象建立几何模型。

单击edit按钮，出现一个空白表格，在表格按逆时针顺序输入各特征点的坐标X、Y、R，如表3-1，输入完成后，单击Check，检查无误后，单击Apply按钮，将数据写入系统。

按相同的方法建立上下模几何模型，最终效果如图3.2。

表3-1Workpiece各特征点坐标表3-2Top die各特征点坐标表3-3Bottom Die各特征点坐标图3.24.网格生成为了将Workpiece生产网格，单击Mesh按钮。

在Tool标签下对网格数量进行选择，设置为1000，在Detailed settings中将Size Ratio设置为1，单击Generate Mesh按钮，生成网格如图4.1所示。

图4.15.材料的选择单击Workpiece使其高亮显示，单击General按钮，再点击材料选择窗口，单击Steel，选择材料AISI-1025[1800-2200F(1000-1200C)]。

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指导教师张金标. 专业班级10 材控（2）姓名孟来福学号 1 0 1 0 1 2 1 0 5 82013年05月14日实验一 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热能，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）实验要求砧板工件锤头图1 圆柱体压缩过程模拟（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；（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→DEFORM5.03→File→New Problem→Next→在Problem Name栏中填写“Forging”→ Finish→进入前前处理界面；单位制度选择：点击Simulation Conrol按钮→Main按钮→在Units栏中选中SI （国际标准单位制度）。