Deform試驗(yàn)報(bào)告鐓粗報(bào)告

1、實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱EFORM-3D徽粗仿真實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)課程鍛造工藝及模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師專業(yè)班級(jí)姓名學(xué)號(hào)旦績(jī)2013年4月1日實(shí)驗(yàn)一DEFORM-3既粗仿真實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c內(nèi)容實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^DEFORM件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)鍛粗過程的仿真模擬實(shí)驗(yàn)。了解材料在不同工藝條件下的變形流動(dòng)情況，熟悉鍛粗變形工藝特點(diǎn)。掌握?qǐng)A柱體鍛粗過程的應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)分布特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容運(yùn)用DEFORM擬如圖1所示的圓柱坯壓縮過程。圖1鍛粗實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停ㄒ唬┕に嚄l件上模：200X50,剛性材料，初始溫度200C；下模：200X200X40。工件：16鋼，尺寸如表1所示。表1實(shí)驗(yàn)參數(shù)序號(hào)圓柱體直徑，mm圓柱體高度，mm摩擦系數(shù)，滑動(dòng)摩擦加熱溫度C錘頭運(yùn)動(dòng)

2、速度，mm/s徽粗行程180150090500400280150125004000380250090500400480250120050040(二)實(shí)驗(yàn)要求(1) 運(yùn)用三維如阿健繪制各模具部件及棒料的三維造型，以stl格式輸出；(2) 設(shè)計(jì)模擬控制參數(shù)；(3) DEFORM處理與運(yùn)算；(4) DEFORM處理，觀察圓柱體壓縮變形過程，載荷曲線圖；(5)比較方案1與2、3與4、1與3和2與4的模擬結(jié)果，找出圓柱體變形后的形狀差別，說明原因；(6)提交分析報(bào)告及分析日志文件(log)。2實(shí)驗(yàn)過程1)建模通過UGa壓縮的模型繪制出來，分別為坯料圓柱直徑80mnW150m麗圓柱直徑80mmS250mm

3、將它們各自的三部分分別導(dǎo)出為stl格式，并保存。2)徽粗模擬a. 打開一個(gè)deform軟件，新建一個(gè)文件。(Insertobject)添加坯料Workpiece,上模TopDie,下模BottomDie,并導(dǎo)入相應(yīng)的之前保存的stl格式文件(Import);b. 修改坯料的General,其中設(shè)定ObjectType為plastic,AssignTemperature為給定的900/1200；(Mesh)將坯料分為20000/40000份，并預(yù)覽(Preview),GeneralMesh；選擇坯料的材料(Material)為16號(hào)鋼；在Property中計(jì)算坯料的體積，選擇自動(dòng)計(jì)算(Activ

4、e);c. 修改TopDie的General,其中設(shè)定ObjectType為Rigid,AssignTemperature為200；設(shè)定其Movement速度為500in/sec;d. 設(shè)定BottomDie的General，其中設(shè)定ObjectType為Rigid,AssignTemperature為200；e. 設(shè)定SimulationControl中的Units為SI,Step中的StartingStepNumber為-1,NumberofSimulationSteps為40,StepIncrementtoSave為1,PrimaryDie為TopDie,WithConstantDieD

5、isplacement為1in.,然后點(diǎn)擊OKf. 設(shè)置摩擦系數(shù)，分別為0和g.保存并檢核(Check),然后退出h.運(yùn)行(Rurj)3)后處理可以通過選擇查看壓縮的每一步的變形過程，Damage,Strain-Effective,StrainRate-Effective,StressEffective,StressMax-Principal,Temperature,以及載荷行程曲線等。通過這些參數(shù)來檢查所設(shè)定的這些數(shù)據(jù)是否合理。3實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論1）變形過程（抓取6步）第一組數(shù)據(jù):第二組數(shù)據(jù):第三組數(shù)據(jù):第四組數(shù)據(jù):2）載荷行程曲線第一組數(shù)據(jù)：第二組數(shù)據(jù):第三組數(shù)據(jù):第四組數(shù)據(jù):3）等效應(yīng)變（

6、抓取6步）第一組數(shù)據(jù)：第二組數(shù)據(jù):第三組數(shù)據(jù):第四組數(shù)據(jù):fff4）等效應(yīng)力（抓取6步）第一組數(shù)據(jù)：第二組數(shù)據(jù):第三組數(shù)據(jù):第四組數(shù)據(jù):5）最大應(yīng)力分布（抓取6步）第一組數(shù)據(jù)：第三組數(shù)據(jù):第四組數(shù)據(jù):4實(shí)驗(yàn)小結(jié)通過1、2、3、4的變形可以看出，1和3沒有在壓縮的過程中是屬于均勻的變形過程，而2和4由于存在摩擦力，出現(xiàn)了不均勻的變形，圓柱體四周出現(xiàn)鼓形輪廓。圓柱體在鍛粗時(shí)除了受到變形工具的壓縮力外，在斷面接觸處有摩擦力作用，摩擦力阻礙金屬質(zhì)點(diǎn)橫向流動(dòng)，使得圓柱體產(chǎn)生鼓形。對(duì)比2和4可知，2比4出現(xiàn)的鼓形更為明顯。比較損傷情況，由于1和3是不存在摩擦力的，它們是屬于均勻變形的，損傷系數(shù)幾乎為00而

7、2和4存在摩擦系數(shù)不為0,產(chǎn)生的不均勻變形，出現(xiàn)了鼓形，存在缺陷或缺陷隱患。無摩擦鍛粗時(shí)應(yīng)變分布比較均勻，有摩擦存在時(shí)鍛粗應(yīng)變是不均勻的。摩擦系數(shù)和高度都對(duì)變形有影響。比較1和3的變形情況可以看出1和3變形都比較均勻，因?yàn)樗麄兊哪Σ亮Χ际?,溫度也是相同的900攝氏度；損傷度也幾乎很少；但是1最終的等效應(yīng)變約為，而3最終等效應(yīng)變約為；就等效應(yīng)力看，1的最終等效應(yīng)力約為47,而3最終的等效應(yīng)力就比它小，約為38;圓柱體的摩擦系數(shù)為0的時(shí)候，其表面應(yīng)變與內(nèi)部的應(yīng)變分布都比較均勻，變形為均勻的變形；摩擦系數(shù)為的時(shí)候，表面的應(yīng)變與內(nèi)部的應(yīng)變分布不均勻，各部分的最大應(yīng)變都存在明顯的差異。比較載荷行程曲線，1、2、3、4都是上升的趨勢(shì)，主要分為兩段，第一段為彈性變形階段，載荷曲線的斜率較大；第二段為塑性變形階段，載荷曲線的斜率比較小。摩擦力越大，載荷力越大；反之，載荷力越小。高度越低載荷力越大，高度越高，載荷越小。綜上所訴：工具與坯料之間的摩擦力會(huì)影響坯料變形的均勻性，若是存在摩擦力變形會(huì)容易不均勻。同樣的溫度的不均勻也會(huì)使得坯料產(chǎn)生不均勻的變形。摩擦系數(shù)的不同和圓柱體的高度不同都在不同程度上的影響到鍛粗的變形情況，應(yīng)力應(yīng)變分布等情況。本次試驗(yàn)通過三維軟件UGffi模擬軟件Deform對(duì)鍛粗試驗(yàn)進(jìn)行了模擬試驗(yàn)，通過比較