Deform实验报告镦粗报告Word文档下载推荐.docx
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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×
40.
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℃
锤头运动速度,mm/s
镦粗行程
1
80
150
900
500
40
2
1200
3
250
4
(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.(Insertobject)添加坯料Workpiece,上模TopDie,下模BottomDie,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ObjectType为plastic,AssignTemperature为给定的900/1200;
(Mesh)将坯料分为20000/40000份,并预览(Preview),GeneralMesh;
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TopDie的General,其中设定ObjectType为Rigid,AssignTemperature为200;
设定其Movement速度为500in/sec;
d.设定BottomDie的General,其中设定ObjectType为Rigid,AssignTemperature为200;
e.设定SimulationControl中的Units为SI,Step中的StartingStepNumber为-1,NumberofSimulationSteps为40,StepIncrementtoSave为1,PrimaryDie为TopDie,WithConstantDieDisplacement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,StrainRate-Effective,StressEffective,StressMax-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
3)等效应变(抓取6步)
4)等效应力(抓取6步)
5)最大应力散布(抓取6步)
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.
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