1、實(shí)驗(yàn)報告實(shí)驗(yàn)名稱EFORM-3D鐓粗模擬實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)過程鍛造工藝及模具設(shè)計導(dǎo)師專業(yè)班名字學(xué)號成績2013年四月一日實(shí)驗(yàn)DEFORM-3D鐓粗模擬實(shí)驗(yàn)1實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛢?nèi)容1.1實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^DEFORM軟件平臺實(shí)現(xiàn)鐓粗過程的模擬實(shí)驗(yàn)。了解材料在徐璐不同的工藝條件下變形的流動，熟悉變形過程的特點(diǎn)。掌握氣缸鐓粗過程的應(yīng)力應(yīng)變場分布特性。1.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容使用變形模擬圓柱形毛坯壓縮過程，如圖1所示。圖1設(shè)置實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?a)工藝條件上部模具： 20050，剛性材料，初始溫度200；夏莫：20020040。工件：16鋼，尺寸見表1。表1實(shí)驗(yàn)參數(shù)序號圓柱直徑，mm圓柱高度，mm摩擦系數(shù)，滑動摩擦加熱溫度鏈球移動速度，mm/

2、s鐓粗筆劃1801500900500402801500.21200500403802500900500404802500.2120050040(b)實(shí)驗(yàn)要求(1)使用三維(例如Ajian)繪制每個模具部件和桿的三維形狀，并以STL格式輸出。(2)設(shè)計模擬控制參數(shù)；(3)DEFORM預(yù)處理和運(yùn)算；(4)變形后處理、圓柱壓縮變形過程、載荷圖形觀測(5)比較場景1和2、3和4、1和3、2和4的模擬結(jié)果，找出圓柱體變形后的形狀差異，并說明原因。(6)提交分析報告和分析日志檔案(log)。2實(shí)驗(yàn)過程1)建模壓縮模型通過UG繪制，每個模型的坯件圓柱直徑為80mm高150mm，圓柱直徑為80mm高250mm

3、，并將每三部分導(dǎo)出并保存為STL格式。2)設(shè)置模擬A.打開deform軟件并創(chuàng)建新文件。(Insert object)添加庫存Workpiece、頂部die和底部Bottom Die，并導(dǎo)入以前保存的相應(yīng)STL格式檔案(import)。B.修改毛坯的General。其中，將Object Type設(shè)置為plastic，將AssignTemperature設(shè)置為指定的900/1200。(網(wǎng)格)將毛坯分割為20000/40000，然后預(yù)覽，general Mesh選擇毛坯的材料(材料)為16號鋼。Property計算坯件體積，然后選取“自動計算”(Active)。C.將“對象類型”設(shè)置為Rigid，

4、將“指定模板”設(shè)置為200，以修改Top Die中的General。將相應(yīng)的移動速度設(shè)置為500in/sec。D.設(shè)置Bottom Die的General。其中，將“對象類型”設(shè)置為Rigid，將“指定模板”設(shè)置為200。E.在Simulation Control中，將Units設(shè)置為SI，將Step中的Starting Step Number設(shè)置為-1，將Number of Simulation Steps設(shè)置為40，將Step Increment to Save設(shè)置為F.將摩擦系數(shù)分別設(shè)定為0和0.2G.保存并審計，然后退出H.運(yùn)行(Run)3)后處理您可以選擇查看每個壓縮步驟的轉(zhuǎn)換進(jìn)程、

5、Damage、Strain-Effective、Strain Rate -Effective、Stress Effective、Stress Max-Principal3實(shí)驗(yàn)結(jié)果和討論1)轉(zhuǎn)換過程(捕獲步驟6)第一個數(shù)據(jù)集：第二個數(shù)據(jù)集：第三個數(shù)據(jù)集：第四個數(shù)據(jù)集：2)負(fù)載行程曲線第一個數(shù)據(jù)集：第二個數(shù)據(jù)集：第三個數(shù)據(jù)集：第四個數(shù)據(jù)集：3)等效變形(捕捉6步)第一個數(shù)據(jù)集：第二個數(shù)據(jù)集：第三個數(shù)據(jù)集：第四個數(shù)據(jù)集：4)等效應(yīng)力(步驟6捕獲)第一個數(shù)據(jù)集：第二個數(shù)據(jù)集：第三個數(shù)據(jù)集：第四個數(shù)據(jù)集：5)最大應(yīng)力分布(抓取步驟6)第一個數(shù)據(jù)集：第二個數(shù)據(jù)集：第三個數(shù)據(jù)集：第四個數(shù)據(jù)集：4實(shí)驗(yàn)摘要回答

6、：通過1，2，3，4的變形，可以看出1和3在壓縮過程中不屬于均勻變形過程，2和4因摩擦力而產(chǎn)生不均勻變形，圓柱周圍出現(xiàn)鼓輪廓。圓柱上升時，除了變形工具的壓縮力外，剖面接觸還有摩擦力，摩擦力阻礙了金屬粒子的橫向流動，使圓柱產(chǎn)生鼓。比較2和4，2比4中出現(xiàn)的鼓更為突出。如果比較損傷情況，1和3屬于均勻變形，因?yàn)闆]有摩擦力，損傷系數(shù)幾乎為零。2和4的摩擦系數(shù)不是0牙齒，存在發(fā)生的不均勻變形、鼓形狀、缺陷或缺陷的危險。無摩擦鐓粗時應(yīng)變分布比較均勻，有摩擦?xí)r變粗不均勻。摩擦系數(shù)和高度都影響變形。比較1和3的變形，可以看出1和3的變形都是均勻的。因?yàn)槟Σ亮Χ紴榱?，溫度也?00攝氏度。也幾乎沒有損失。但是

7、，1最終等效變形約為0.31，3最終等效變形約為0.17。對于等效應(yīng)力，1的最終等效應(yīng)力約為47，3的最終等效應(yīng)力較小，約為38。圓柱體的摩擦系數(shù)為0時，表面變形和內(nèi)部應(yīng)變分布相對均勻，變形均勻。摩擦系數(shù)為0.2時，表面變形和內(nèi)部應(yīng)變分布不均勻，各部分最大應(yīng)變均有明顯差異。比較負(fù)載行程曲線，1、2、3和4均為上升趨勢，主要分為兩部分，第一段為彈性變形階段，負(fù)載曲線的斜率更大。第二段是塑膠變形階段，負(fù)載曲線的拔模相對較小。摩擦力越大，載荷力越大。相反，載荷力越小。高度越低，載荷力越大，高度越高，載荷越小。結(jié)論：工具和毛坯之間的摩擦力影響毛坯變形的均勻性，如果有摩擦，則變得不均勻。相同溫度的不均勻溫度也可能導(dǎo)致毛坯的不均勻變形。摩擦系數(shù)的差異和圓柱的高度不同，會影響鐓粗變形、應(yīng)力變形分布等。此次實(shí)驗(yàn)通過三維軟件UG和模擬軟件Deform模擬了粗糙實(shí)