deform分析报告

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。

锤头工件砧板图 1圆柱体压缩过程模拟（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，圆柱体高度，摩擦系数，滑锤头运动速压缩程度， % mm mm动摩擦度， mm/s1100150012021001500.21203100250012041002500.2120（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；（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 Name 栏中填写“ Forging”Finish File New Problem进入前处理界面。

DEFORM流动模拟分析报告1 引言模具工业是制造业中的一项基础产业，是技术成果转化的基础，同时本身又是高新技术产业的重要领域，模具是“效益放大器”。

从产值看，80年代以来，美、日等工业发达国家模具行业的产值已超过机床行业，并又有继续增长的趋势[1]。

在国内由于受到金融危机原因，模具行业平越高的企业受冲击越小，水平越低的企业受冲击越大[2]。

可见未来高水平的模具企业必然会创造更多价值。

本文通过DEFORM-3D对冲裁件的流动规律进行研究。

2 对冲裁件应力变化分析的意义冲压成形过程的计算机仿真实质上是利用数值模拟技术，分析给定模具板料变形全过程，从而判断模具和工艺方案的合理性。

成熟的仿真技术可以减少试模次数，在一定的条件下还可以使模具和工艺设计依次合格从而避免修模。

这可以大大的缩短新产品的开发周期，降低开发成本，提高产品品质和市场竞争力。

因此选用有限元分析可以从模拟结果分析冲压零件的可成性，判断冲压件的危险部位等。

3 通过DEFORM-3D对冲裁件的流动规律进行模拟冲孔工艺过程大致可以分为以下四个阶段:（1）弹性变形阶段材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，材料变形即可消失并能完全恢复原来形状的性质称为弹性。

这种可恢复的变形称为弹性变形。

弹性变形的重要特征是其可逆性,即受力作用后产生变形,卸除载荷后,变形消失。

这反映了弹性变形决定于原子间结合力这一本质现象。

原子处于平衡位置时，其原子间距为r。

，势能U处于最低位置，相互作用力为零，这是最稳定的状态。

当原子受力后将偏离其平衡位置，原子间距增大时将产生引力；原子间距减小时将产生斥力。

这样，外力去除后，原子都会回到其原来的位置，所产生的变形便会消失，这就是弹性变形。

冲孔工作开始时，凸模接触材料前施压，是材料产生弹性压缩而在凸模周围发生材料聚集，形成环状突起。

如图3.1图3.1 弹性变形阶段（2）塑性变形阶段物质-包括流体及固体在一定的条件下，在外力的作用下产生形变，当施加的外力撤除或消失后该物体不能恢复原状的一种物理现象。

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模具应力分析在金属成形工艺制定中，我们期望生产出合格、高质量的锻件，，而另一方面，模具的质量和寿命也是非常重要的一部分，DEFORM数值模拟的应用完美的解决了这两个问题。

今天我们主要认识一下模具应力分析的重要性及方法。

对于企业来讲，市场竞争日益激烈，生产成本也在逐年上升，当产品批量较大时，模具应力与磨损的分析与优化所带来的经济价值显而易见，而小批量产品的模具往往被大家所忽略，如果我们仔细核算小批量产品的模具研究价值，会发现能够带来的经济价值不可小觑，批量小往往品种也较多，如果设计不合理同样会出现模具易开裂、打塌、磨损等各种缺陷，而直接采用最好的模具材料、最大的轮廓尺寸设计模具，又会造成不必要的浪费。

对于模具工程师来讲，掌握了模具应力分析与优化的技能，也是自我价值的体现。

另外，DEFORM模具应力分析是一项非常简单而又不会花费多少时间和精力的工作，因此无论是大批量产品还是小批量品种的模具，都是非常有必要进行这项工作。

DEFORM模具应力分析提供了两种方法，插值法和耦合法。

插值法如下图所示，是在锻件产品变形模拟计算完成之后，通过反向插值的方式，将工件上的受力反作用到模具表面，之后通过计算达到力的平衡，从而得到模具的受力分布。

这种方法的优点在于计算时间短，往往几分钟内计算完成，更快获得结果，缺点是一次计算只能获得其中一步状态下的应力分布结果，通常情况下，我们选择的是锻造载荷力最大的一步进行应力分析，此时模具整体受力也最大，模具应力分析结果也最可靠。

插值法应力分布结果采用插值法模具应力分析时，为了工艺人员方便使用，DEFORM软件提供了向导式模块，能够在成形模拟完成之后，快速连续计算模具应力，设置过程简单明了。

应力分析向导式设置界面耦合法模具应力分析是指在计算工件成形过程中，同时计算模具应力分布。

耦合法的优缺点正好与插值法相反，计算能够得到每一步的应力分布状态，这种方法需要将模具设置为变形体，多变形体模拟计算时间较长，占用的存储空间也较大，而且多个不同类型的变形体耦合变形需要强大的计算能力和更加精准的算法。

材料成型专业综合性实验报告热处理工艺对45#钢组织性能的影响学生专业：材料成型与控制工程学生班级：学生学号： 1学生姓名：指导老师：报告日期： 2016年7月目录一、综述 (3)二、实验目的 (7)三、材料及仪器 (8)四、实验过程及热处理模拟操作 (8)五、实验结果及热处理模拟对比分析 (9)六、结果分析 (16)七、结论 (16)参考文献 (17)一、综述1.钢的热处理钢的热处理就是把钢在固态下加热到一定的温度进行必要的保温，并以适当的速度冷却到室温，以改变钢的内部组织，从而得到所需性能的工艺方法。

热处理与其他加工方法(铸造、锻压、焊接、切削加工等)不同，它只改变金属材料的组织和性能，而不改变其形状和大小，所以用它来处理零件、工具等制成品，处理各种工具、刀具、齿轮和转轴等。

钢在热处理条件下所得到的组织与钢）以上时发生奥氏体转变，奥氏的平衡组织有很大的差别，钢加热到临界点（A1体在非常缓慢冷却时才能得到平衡组织状态的珠光体或珠光体+铁素体（或渗碳体），但大部分热处理工艺，如退火、正火、淬火、（回火或时效例外）都是将钢加热到奥氏体状态，然后以不同的冷却速度（或冷却方式）冷却到室温。

退火、正火、淬火的冷却速度的不同，则会得到不同的组织，其力学性能或物理性能也不同。

2.45#钢的综述45号钢是GB中的叫法,JIS中称为:S45C,ASTM中称为1045,080M46,DIN 为:C45。

国内常叫45号钢，也有叫“油钢”。

一般，市场现货热轧居多。

冷轧规格~之间。

含碳(C)量是~%,Si(硅)含量为~%,Mn(锰)含量~%,Cr(铬)含量≤%,Ni(镍)含量≤%， Cu(铜)含量≤%。

密度cm3,弹性模量210GPa,泊松比热处理方法热处理推荐热处理温度：正火850，淬火840，回火600. 45号钢为优质碳素结构用钢硬度不高易切削加工模具常用来做模板梢子导柱等,但须热处理。

3.45#钢的热处理工艺钢的淬火：淬火就是将钢加热到Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上30~50ºC，保温后放入各种不同的冷却介质中快速冷却(V冷＞V临)，以获得具有高硬度、高耐磨性的马氏体组织。

deform实验报告
《Deform实验报告》
在本次实验中，我们对deform进行了深入的研究和探索，以期能够更好地了解其性能和潜在应用。

deform是一种新型材料，具有非常特殊的性质和潜力，因此我们对其进行了一系列的实验和分析。

首先，我们对deform的物理性质进行了研究。

通过对其密度、硬度、弹性等参数的测量和分析，我们发现deform具有非常独特的物理性质，具有很高的弹性和柔韧性，同时又具有一定的硬度和稳定性。

这些性质为其在各种工程领域的应用提供了广阔的可能性。

其次，我们对deform的化学性质进行了研究。

通过对其化学成分和结构的分析，我们发现deform具有很高的化学稳定性和耐腐蚀性，能够在各种恶劣环境下保持稳定。

这为其在化工、材料科学等领域的应用提供了很大的优势。

最后，我们对deform的应用潜力进行了探讨。

通过对其在机械、建筑、医疗等领域的应用进行分析，我们发现deform具有非常广泛的应用潜力，能够在各种领域发挥重要作用。

例如，在建筑领域，deform可以用于制造新型的结构材料，提高建筑物的抗震性能；在医疗领域，deform可以用于制造生物医用材料，用于骨折治疗和人工关节等方面。

总的来说，通过本次实验，我们对deform的性能和潜力有了更深入的了解，相信在未来的研究和应用中，deform将会发挥越来越重要的作用，为人类社会的发展做出更大的贡献。

本人是刚刚学习deform的新手，希望哪位高手指点一下，如何能分析和模拟在锻造生产中的缺陷产生，例如折叠，断裂等？折叠可以看网格，断裂就是看损伤，如果设置断裂和删除准则，可以直接看到断裂晶粒流动、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。

- 集成有成形设备模型，如：液压压力机、锤锻机、螺旋压力机、机械压力机、轧机、摆辗机和用户自定义类型（如胀压成形）。

- 表面压力边界条件处理功能适用于解决胀压成形工艺模拟。

- 单步模具应力分析方便快捷，适用于多个变形体、组合模具、带有预应力环时的成形过程分析。

- 材料模型有弹性、刚塑性、热弹塑性、热刚粘塑性、粉末材料、刚性材料及自定义类型。

- 实体之间或实体内部的热交换分析既可以单独求解，也可以耦合在成形模拟中进行分析。

- 具有FLOWNET和点迹示踪、变形、云图、矢量图、力-行程曲线等后处理功能。

- 具有2D切片功能，可以显示工件或模具剖面结果。

- 程序具有多联变形体处理能力，能够分析多个塑性工件和组合模具应力。

- 后处理中的镜面反射功能，为用户提供了高效处理具有对称面或周期对称面的机会，并且可以在后处理中显示整个模型。

- 自定义过程可用于计算流动应力、冲压系统响应、断裂判据和一些特别的处理要求，如：金属微结构，冷却速率、机械性能等。

其它- DEFORM 软件持续升级，并支持定期培训。

- 定期举行DEFORM用户会。

- 输出结果包括图形、原始数据、硬拷贝和动画。

- HTML格式的在线帮助(web browser)。

- SFTC为DEFORM 材料数据库提供了146 种材料的宝贵数据。

冷挤成形零件万向节十字轴（请留意两图的的网格质量）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。

数据处理中的关键点Check Point :
与已有的理论计算或是实际结果是否相符？ 成形力是否合理?
是否存在体积损失?
网格密度是否能够表征变量和几何变化细节？ 是否存在内部缺陷?
模拟结果中的几何外形，温度，应力，z DEFORM™
应变的变化规律与实际工厂生产是否相符？
z如果数据结果超乎常规或是波动剧烈，检查输入材
料数据模型，设备模型，模拟控制参数等
Load
z和填充程度相关
多工序工件模型处理:
STEP存储1-10 steps z运行计算至坯料完全填充，小
step控制参数，每步存储，计算10步左右z或改变
z如果改进结果，在完全成形过程时采用较小计算步长
气体及润滑剂
不能模拟由于残留气体，润滑剂所造成的z DEFORM
缺肉Unfill
Unfill z通过模拟金属的填充情况，可以预测潜在的
Abrupt volume drops due to corner cutting in remeshing Volume Lost During Remeshing
潜在的缺陷?
Remeshing或是too coarse mesh Offset flow net。

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）。

列车顶盖成型模拟分析报告本次模拟成型分析零件图如下：通过零件图，我们可以看出，该零件较为简单而且为中心对称体，所以初步决定采用一步锻压直接成型，经计算分别采用100x100x110的坯料与85x85x175的坯料进行模拟分析，变形速度分别采用5mm/s,10mm/s。

四种方案进行求解，来优化设计。

下面是对最优化方案85x85x175坯料变形速度为10mm/s进行分析求解的过程。

Deform模拟分析的基本思路为：1.导入模型2.模型前处理3.求解、后处理结果分析。

1.导入模型根据体积不变的原理，对锻件坯料体积进行计算，包含加工余量在内，最终求得坯料体积约为1280cm3，最终决定采用85x85x175的方形坯料。

然后由pro/e对坯料进行绘制，再绘制出上下模，转存为stl格式，导入deform中进行前处理：坯料上模下模2.模型前处理设置运动步数，每步移动距离等相关参数。

对坯料进行网格划分，选择材料，由于要做热传导，所以对模具也要进行网格划分。

其中坯料初始温度为1080°C上下模为300°C设置上模运动由于所做为四分之一断面，还要添加坯料以及模具的边界条件。

坯料边界条件上模边界条件下模边界条件通过上下模与坯料的干涉，最后得到关系图如图:设置模拟条件添加接触关系等如图：检查生成数据，开始求解：3.求解、后处理。

（1）成型后温度变化如图所示：变形速度10mm/s变形速度5mm/s50步变形温度变形速度10mm/s变形速度5mm/s100步变形温度变形速度10mm/s变形速度5mm/s165步最终成型时变形温度根据后处理结果，我们可以看到，坯料成型过程中，由于上下表面与模具接触，所以散热较快，而中心部分，由于变形产生能量，无法良好散热，所以温度变化较小，而由于变形速度的不同，温度下降速度在100步以后也出现了明显的差异，10mm/s的变形速度的边缘一点的温度只降到了952°，而5mm/s 的变形速度的边缘一点的温度则降低到了830°。