下载文档原格式
学生实验报告书实验课程名称开课学院指导老师姓名学生姓名学生专业班级2018—2019学年第二学期检查生成数据库文件2．DEFORM求解（Simulator Processer）3．DEFORM后处理（Post Processer）变形过程显示查看状态参量查看载荷—行程曲线退出DEFORM—3D四、实验任务DEFORM-3D锻压模拟基本过程上机操作模拟条件：基本的镦粗成形工序几何体和工具采用整体分析单位：英制（English）工件材料（Material）:AISI-1045温度（temperature）:常温（68F）上模速度:1in/sec模具行程：2.6in完成如下操作分为4个主要部分：（1）建立问题，（2）前处理，（3）模拟计算，（4）后处理。
第二部分：实验过程记录（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.创建一个新的问题（1）DEFORM-3D软件的打开：选择开始菜单→程序→DEFORM-3D V6.1→DEFORM-3D。
进入DEFORM-3D的主窗口，如图1所示。
图1 DEFORM-3D的主窗口（2）选择File→New Problem命令或在主窗口左上角点击按钮，弹出图2所示的界面。
图2 分析问题类型（3）在弹出的窗口中默认进入普通前处理（Deform-3D preprocessor），单击按钮，弹出图3所示问题位置界面。
图3 问题位置（4）接下来在弹出的窗口中使用默认选项，然后点击按钮。
（5）在下一个界面中输入问题名称(Problem name)block，如图4所示。
单击按钮，就进入前处理模块，如图5所示。
图4 问题名称图5 前处理（6）前处理区域的介绍，如图6所示：图形显示区：该区用于展示几何图形和网格以及工艺分析状况。
物体树区：把分析工艺所包含的坯料和模具名称显示出来。
物体资料输入区：用于设置物体的对应属性，包括基本信息、几何体输入、网格划分、材料分配，边界条件的分配等。
套环对镦粗鼓形的影响及有限元模拟分析姓名：杜宇杰学号： 201314030106时间： 2016.11.10指导老师：刘建生套环对镦粗鼓形的影响及有限元模拟分析1.前言：镦粗是锻造中重要的制坯工步，是使坯料高度减小而横截面积增大的成形工步。
但是在成型过程中，圆柱形会随着高度(轴向)的逐渐减小 ,其径向尺寸不断增大。
由于坯料端面与模具之间的接触面存在摩擦，以及坯料与冷的模具接触温度较低所以硬度较大变形抗力也同样较芯部大，镦粗后坯料的侧表面成形为鼓形,同时造成坯料内部变形区中的金属变形不均匀 ,这样必然引起锻件晶粒大小不均匀, 从而导致锻件性能不均匀。
平砧镦粗圆柱形坯料时，整个坯料按变形程度大小大致可以分为 3 个区，如图1所示。
第Ⅰ变形区程度最小，一般成为困难变形区，第Ⅱ变形区变形程度最大，第Ⅲ变形区变形程度居中。
这种变形不均匀虽然受到温度的影响，但主要的原因还是由于镦粗砧板与毛坯端面之间的摩擦造成的。
由于第Ⅱ变形区变形程度大，第Ⅲ变形区变形程度小，于是在第Ⅱ变形区金属向外流动时便对第Ⅲ变形区金属有径向压应力，并使其在切向受拉应力，越靠近时表面切向拉应力越大。
当切向拉应力超过材料的强度极限或切向变形超过材料允许的变形程度时，便引起纵向裂纹。
2.现阶段减小墩粗的主要方法：现在减小鼓形影响的主要方法有四种：侧凹坯料镦粗、软金属垫镦粗、套环内镦粗、改变镦粗板形、旋转90度对鼓形经行精墩减小。
1)侧凹坯料镦粗：该方法在镦粗前,需要首先对坯料进行侧凹成形,常用铆镦或端面碾压的方法获得侧表面的凹形,然后再对坯料进行镦粗。
侧凹坯料在镦粗过程中,在侧凹面上产生了径向压应力分量,模具对坯料端部的金属流动阻碍较小,这样不仅可以避免坯料侧表面的纵向开裂,并能够显著减小鼓形的产生,使坯料变形均匀。
2)软金属垫镦粗：该方法是将坯料置于两软金属垫之间进行镦粗,软金属垫的作用在于减小坯料端面摩擦的影响,使端头金属在变形过程中不容易形成难变形区,从而使坯料获得均匀变形。
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。
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）。
实验报告实验名称EFRH-3D徹粗仿真实验实验课程锻造工艺及模具设计指导教师专业班级姓名学号成绩213年 4月1日实验一 DEFRM-3D徹粗仿真实验1实验目的与内容实验目的通过DEFORM软件平台实现徹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，熟悉徹粗变形工艺待点。
掌握圆柱体徹粗过程的应力应变场分布特点。
实验内容运用DEFORM模拟如图1所示的圆柱坯压缩过程。
图1傲粗实验模型（一）工艺条件上模①2X5,刚性材料，初始温度2°C；下模2X2X4o工件16钢，尺寸如表1所示。
表1实验参数序号圆柱体直径，mm圆柱体高度， mm摩擦系数，滑动摩擦加热温度°C锤头运动速度，mm/s 徹粗行程1815954281512543SO2595448251254（二）实验要求（1）运用三维如阿健绘制各模具部件及棒料的三维造型，以St2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）。
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8mm高15mm 和圆柱直径8mm高25mm,并将它们各自的三部分分别导出为stl格式，并保存。
2）徹粗模拟打开一个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 ）；修改坯料的General,其中设定Object Type为plastic , AssignTemperature 为给定的9/12；（Mesh）将坯料分为 2/4 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）;修改 Top Die 的 General,其中设定 Object Type 为 Rigid, Assign Temperature 为2；设定其 Movement 速度为 5in/sec;设定 Bottom Die 的 General ,其中设定 Object Type 为 Rigid, Assign Temperature 为 2设定 Simulation Control 中的 Units 为 SI, Step 中的 Starting Step Number■为T, Number of Simula tion St eps 为 4, Step Increme nt to Save 为 1, Primary Die 为Top Die , With Constant Die Displacement 为lin.,然后点击OK。
实验报告镦粗报告实验报告：镦粗实验报告一、实验目的本实验旨在探究镦粗方法对工件表面质量和尺寸精度的影响，了解镦粗工艺的原理与优势，并探索其应用范围及适用条件。
二、实验原理镦粗是一种通过在工件表面进行压力处理来改善其表面质量和尺寸精度的机械加工方法。
其原理是利用镦针在工件表面施加大的压力，使得细小的凸起部分被破坏、挤压或冷变形，从而实现整体表面平整化和尺寸控制。
三、实验设备与材料1.镦粗机床：本实验使用了XJ5232型镦粗机床；2.工件材料：实验选用了铝合金材料。
四、实验步骤1.准备工作：将镦粗机床正确放置好，并将工件固定在机床工作台上；2.调整刀具：根据工件的尺寸和形状，选择合适的镦针，并调整其镦锤长度和行程；3.开始镦粗：打开镦粗机床的电源，并按照操作要求将刀具和工件安全放置好。
调节镦针的进给速度和镦压力，并逐渐降低镦压力进行镦粗；4.镦粗结束：根据工件的实际需要，提前结束镦粗操作。
关闭镦粗机床的电源。
五、实验结果与分析本实验在铝合金工件上进行了镦粗试验。
通过观察工件表面的质量和尺寸精度，得出了以下结论：1.镦粗对工件表面质量的改善效果显著。
经过一次镦粗后，工件表面的细小凸起和瑕疵被破坏、挤压或冷变形，工件表面变得更加平整光滑，质量得到了显著提升；2.镦粗对工件尺寸精度的改善效果有限。
由于镦针的径向压力对工件的尺寸变形较小，因此镦粗对尺寸精度的改善有限。
仅当工件表面有明显凸起或尺寸不符合要求时，镦粗才能起到一定的矫正作用；3.镦粗的适用范围较广。
除了对表面质量和瑕疵要求较高的工件外，镦粗还可以应用于轻度尺寸矫正和外观改善等方面。
具体的镦粗参数需要根据工件材料、形状和要求等因素进行调整。
六、实验总结通过本次实验，我们了解到了镦粗方法对工件表面质量和尺寸精度的影响。
镦粗是一种简便有效的工件表面处理方法，可以显著改善工件表面质量和外观，并在一定程度上矫正尺寸偏差。
然而，镦粗并不适用于对尺寸要求较高的工件，其改善尺寸精度的效果有限。
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09材控（1）. 姓名万伟学号09101210592012年04月29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。
表1 实验参数序号 圆柱体直径，mm 圆柱体高度，mm 摩擦系数，滑动摩擦 锤头运动速度，mm/s压缩程度，%1 100 150 0 1 202 100 150 0.2 1 203 100 250 0 1 20 41002500.2120（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，top die，bottom die，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→DEFORM-3D Ver 6.1→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 Control按钮→Main按钮→在Units栏中选中SI （国际标准单位制度）。
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。
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。
DEFORM模拟锻压挤压实验报告铜陵学院课程实验报告实验课程材料成型计算机模拟指导教师专业班级姓名学号2014年05⽉11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700℃。
（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；砧板⼯件锤头图1 圆柱体压缩过程模拟（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）⽐较实验 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→DEFORM6.1→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）。
实验名称：镦粗实验实验目的：1. 了解镦粗变形过程中的应力、应变分布规律；2. 掌握镦粗变形过程中材料性能的变化；3. 分析不同条件下镦粗变形的机理。
实验器材：1. 镦粗模具；2. 镦粗试验机；3. 试样（材料为Q235钢，尺寸为Φ10mm×20mm）；4. 精密测力仪；5. 电子万能试验机；6. 显微镜；7. 精密量具。
实验步骤：1. 将试样装夹在镦粗模具中，确保试样中心线与模具中心线对齐；2. 开启试验机，对试样进行镦粗变形实验；3. 在变形过程中，记录不同阶段的载荷、位移等数据；4. 将变形后的试样取出，测量试样直径、长度等尺寸；5. 对试样进行金相分析，观察组织变化；6. 对试样进行力学性能测试，包括抗拉强度、延伸率等。
实验结果与分析：1. 应力、应变分布规律：在镦粗变形过程中，试样中心区域应力最大，向两侧逐渐减小。
这是因为镦粗过程中，中心区域变形程度较大，受到的应力也相应较大。
随着变形的进行，应力、应变分布逐渐趋于均匀。
2. 材料性能变化：在镦粗变形过程中，材料性能发生了明显变化。
随着变形程度的增加，材料的抗拉强度、延伸率等力学性能逐渐降低。
这是由于镦粗过程中，材料内部组织发生了改变，导致材料的塑性变形能力下降。
3. 镦粗变形机理：在镦粗变形过程中，材料内部发生了以下变化：（1）滑移：镦粗过程中，试样表面发生滑移，使材料产生塑性变形；（2）孪晶：在较大变形下，材料内部形成孪晶，导致材料的塑性变形能力进一步提高；（3）动态再结晶：在较高变形速度下，材料内部发生动态再结晶，使材料的塑性变形能力得到恢复。
4. 不同条件下镦粗变形机理：（1）变形速度：随着变形速度的增加，材料内部组织变化加剧，导致材料的塑性变形能力下降；（2）温度：在较高温度下，材料内部组织变化更为明显，有利于材料的塑性变形；（3）模具形状：模具形状对镦粗变形过程有较大影响，合适的模具形状有利于提高材料的塑性变形能力。
DEFORM实验报告——镦粗实验目的：本实验的目的是通过拉伸试验来研究金属材料的屈服强度、断裂强度和延伸率等力学性能，以及从变形曲线中计算出屈服强度和延伸率。
实验原理：拉伸试验是一种常用的力学试验方法，通过施加轴向拉力，使试样沿轴向发生延伸变形，从而研究材料的力学性能。
拉伸试验通常使用万能材料试验机进行，试样一般为圆形截面，长度较大，一端采用夹紧方式固定在试验机上，另一端通过螺钉夹持并施加拉力。
实验步骤：1.准备工作：清理试验机、测试软件、试样等，并进行必要的校验和调整。
2.制备试样：根据实验要求，制备出符合要求的试样。
3.安装试样：将试样固定在试验机上，注意试样的安装位置和夹持力。
4.设置参数：根据试样的材料和要求，设置试验机的拉伸速度、加载方式、采样频率等参数。
5.开始测试：启动试验机，使其开始施加拉力，同时记录试验过程中的变形情况和加载力。
6.结束测试：当试样拉伸至断裂时，记录下此时的加载力和变形情况，结束试验。
7.数据分析：根据试验数据，计算出材料的屈服强度、断裂强度和延伸率等力学性能指标，并进行数据处理和统计。
实验结果与分析：通过上述实验步骤，我们得到了一组拉伸试验数据。
根据这些数据，我们可以计算出材料的力学性能指标。
首先，根据试验曲线的形状，我们可以确定材料的屈服点。
屈服点是材料开始发生非弹性变形的临界点，也是材料开始发生塑性变形的标志。
通过一定的方法（如偏差法、平行线法等），可以得到屈服点的位置。
根据屈服点的数据，我们可以计算出材料的屈服强度，并与理论值进行比较。
其次，根据试验曲线的最高点（即最大拉应力点），我们可以计算出材料的断裂强度。
断裂强度是材料在拉伸过程中最大的抗拉力，是材料的极限强度。
最后，根据试验曲线在断裂点前的延伸程度，我们可以计算出材料的延伸率。
延伸率是材料在断裂前能够拉长的长度与原始长度的比值，是衡量材料延展性能的指标之一通过对实验结果的分析，我们可以得到材料的力学性能指标，了解材料的抗拉性能、塑性变形能力和韧性等特性。
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-3D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。
如图1.1所示：图1.12.设置模拟控单击图标，打开“simulation control”窗口。
在该窗口中改变模拟标题为newtrial，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。
3.增加新对象通过单击对象树下等插入对象按钮，添加新对象workpiece，单击按钮，为新增对象建立几何模型。
为新增对象建立几何模型。
单击按钮出现Geometry Forming对话框，在其中输入直径，高度和旋转角度的参数。
如图3.1、3.2所示:图3.1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10000，如图4.1.所示。
在detailed settings中将Size Ratio设置为1.单击Generate Mesh按钮，生成网格如图4.2所示：图4.1 图4.25.材料的选择单击“workpiece使其高亮显示，单击材料按钮，右边显示材料选择窗口，单击steel，选择材料AISI-1025[1800-2200F(1000-1200C)]。
单击Assign Material按钮，将所选材料导入到Workpiece 中，如图5所示：图56．模拟控制设定单击图标，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，将每一步下压距离定为0.6mm单击ok退出，上模下压速度为5mm/s如图6所示：图67.确立边界条件单击按钮进入边界条件选择窗口，用鼠标单击选定毛坯中心对称面，单击，边界选择完后继续进行体积补偿设定。
deform轧制实验报告
Deform轧制实验报告
摘要：本实验旨在通过deform轧制实验，研究材料在受力过程中的变形行为，以及对材料性能的影响。
实验结果表明，通过轧制可以显著改善材料的力学性能，并且可以调控材料的微观结构，从而提高其工程应用价值。
引言：deform轧制是一种重要的金属加工工艺，通过在高温下对金属进行轧制，可以显著改善材料的力学性能和微观结构。
因此，本实验旨在通过deform轧
制实验，研究材料在受力过程中的变形行为，以及对材料性能的影响。
实验方法：首先，我们选取了一种常见的金属材料作为实验样品，然后将其加
热至一定温度。
接下来，我们使用了实验室内的轧制设备，对样品进行了deform轧制。
在轧制过程中，我们记录了样品的变形情况，并采集了相应的力
学性能数据。
最后，我们对轧制前后的样品进行了显微组织观察和分析。
实验结果：通过实验数据的分析，我们发现经过deform轧制后，样品的硬度
和抗拉强度均有显著提高。
同时，显微组织观察也显示，经过轧制后的样品晶
粒变得更加细小且均匀，晶界清晰。
这些结果表明，deform轧制可以显著改善
材料的力学性能，并且可以调控材料的微观结构，从而提高其工程应用价值。
结论：通过本次实验，我们验证了deform轧制对材料性能的显著影响。
因此，deform轧制作为一种重要的金属加工工艺，具有广阔的应用前景。
未来，我们
将进一步深入研究deform轧制的机理，以及其在工程材料中的应用潜力。
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。
实验报告
实验名称EFORM-3D镦粗仿真实验实验课程锻造工艺及模具设计
指导教师
专业班级
姓名
学号
2013年4月 1 日
实验一DEFORM-3D镦粗仿真实验
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：Φ200×50，刚性材料，初始温度200℃；
下模：200×200×40。
工件：16钢，尺寸如表1所示。
序号圆柱体直
径，mm
圆柱体高
度，mm
摩擦系数，
滑动摩擦
加热温
度℃
锤头运动速度，
mm/s
镦粗行程
00 40
2 80 150 0.2 1200 500 40
3 8 40
4 80 250 0.2 1200 500 40 （二）实验要求
（1）运用三维如阿健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；
（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）。
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）;
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；
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。
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。
3 实验结果及讨论
1）变形过程（抓取6步）
第一组数据：
第二组数据：
第三组数据：
第四组数据：
2）载荷行程曲线第一组数据：
第二组数据：
第三组数据：
第四组数据：
3）等效应变（抓取6步）第一组数据：
第二组数据：
第三组数据：
第四组数据：
4）等效应力（抓取6步）第一组数据：
第二组数据：
第三组数据：
第四组数据：
5）最大应力分布（抓取6步）第一组数据：
第二组数据：
第三组数据：
第四组数据：
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。
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；
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。
综上所诉：工具与坯料之间的摩擦力会影响坯料变形的均匀性，若是存在摩擦力变形会容易不均匀。
同样的温度的不均匀也会使得坯料产生不均匀的变形。
摩擦系数的不同和圆柱体的高度不同都在不同程度上的影响到镦粗的变形情况，应力应变分布等情况。
本次试验通过三维软件UG和模拟软件Deform对镦粗试验进行了模拟试验，通过比较不同的摩擦系数、不同的变形温度、不同的高度对坯料的变形、载荷力、应变、应力等进行了模拟。
通过这样的分析，比较出了摩擦和高度对各指标的影响，以及分析这样的工艺参数是不是有不合理，是否会出现缺陷，通过这样的模拟，选择到合适的工艺参数，方便了镦粗的进行。
