Deform实验报告镦粗报告.pdf
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学生学号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学生姓名学生专业班级成型1001班2012-- 2013学年第二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DEFORM模拟镦粗锻造成型实验成绩实验者专业班级成型1001班组别同组者实验日期2013年4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。
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。
实验陈述之五兆芳芳创作实验名称 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Array 1 实验目的与内容1.1 实验目的通过DEFORM软件平台实现镦粗进程的仿真模拟实验.了解资料在不合工艺条件下的变形流动情况,熟悉镦粗变形工艺特点.掌握圆柱体镦粗进程的应力应变场散布特点. 1.2 实验内容运用DEFORM模拟如图1所示的圆柱坯压缩进程.图1 镦粗实验模型(一)工艺条件上模:Φ200×50,刚性资料,初始温度200℃;下模:200×200×40.工件:16钢,尺寸如表1所示.表1 实验参数(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格局输出;(2)设计模拟控制参数;(3)DEFORM前处理与运算;(4)DEFORM后处理,不雅察圆柱体压缩变形进程,载荷曲线图;(5)比较计划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不同,说明原因;(6)提交阐发陈述及阐发日志文件(log).2 实验进程1)建模通过UG将压缩的模型绘制出来,辨别为坯料圆柱直径80mm高150mm和圆柱直径80mm高250mm,并将它们各自的三部分辨别导出为stl格局,并保管.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管的stl格局文件(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;选择坯料的资料(Material)为16号钢;在Property 中计较坯料的体积,选择自动计较(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.g. 保管并检核(Check),然撤退退却出h. 运行(Run)3)后处理可以通过选择查抄压缩的每一步的变形进程,Damage ,Strain-Effective ,Strain Rate -Effective ,Stress Effective ,Stress Max-Principal ,Temperature ,以及载荷行程曲线等.通过这些参数来查抄所设定的这些数据是否公道.3 实验结果及讨论1)变形进程(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)最大应力散布(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没有在压缩的进程中是属于均匀的变形进程,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东西的压缩力外,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出现的鼓形更加明显.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,损伤系数几近为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.无摩擦镦粗时应变散布比较均匀,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;损伤度也几近很少;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,其概略应变与内部的应变散布都比较均匀,变形为均匀的变形;摩擦系数为0.2的时候,概略的应变与内部的应变散布不均匀,各部分的最大应变都存在明显的差别.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:东西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.摩擦系数的不合和圆柱体的高度不合都在不合程度上的影响到镦粗的变形情况,应力应变散布等情况.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,通过比较不合的摩擦系数、不合的变形温度、不合的高度对坯料的变形、载荷力、应变、应力等进行了模拟.通过这样的阐发,比较出了摩擦和高度对各指标的影响,以及阐发这样的工艺参数是不是有不公道,是否会出现缺陷,通过这样的模拟,选择到适合的工艺参数,便利了镦粗的进行.。
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)。
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。
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图1.1单击Simulation control”窗口。
在该窗口中选择系统单位为“SI”按钮退出窗口,如图2.1所示。
图2.1增加新对象选择图3.1图3.2标签下将网格数量设置为20000,在Detailed settings图4.15. 单击“Workpiece”选择General按钮,再点击材料选择窗口,选择Steel,选择材料AISI-1025[1800-2200F(1000-1200C)],单击Load按钮,将所选材料导入到Workpiece中,如图所示。
图5.模拟控制设定单击图6凸模运动参数的设置Top die”,待其高亮显示后单击Movement图标,设定凸模的运动参数,图7Workpiece”、“Top Die”、“Bottom Die”中的general图标,在“按钮,输入温度值1200,单击图8.设置对象间的位置关系单击图9.19.2按钮,进入过盈对象关系设定窗口,如图10.1所示。
单击,其他为系统默认设置即可,如图10.2所示,单击Close。
单击为第二个关系设置相同的摩擦系数。
接着单击图标,系统会为毛坯与凸模、图10.1图10.2 图10.3单击图1112.退出前处理窗口单击保存按钮,关闭前处理窗口。
二.Deform求解1.打开一个预保存的问题2.求解,单击Run,开始模拟,如图2.1所示:图2.1图3.1单击按钮正方向视图,测量工件尺寸,如图图3.2单击图标,按图图3.3(b)在模型基础上,分别改变上模压下速度(5、10、15)进行模拟,测量四种温度和速度下,最。
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。
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。