deform2D实验报告
Deform模拟实验报告

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实验报告(第五组)

LOGO 单击Remesh Criteria按钮,设置为图示数据:
数据设置
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设置运动方向及速度
单击Movement按钮将上模的运动方向设置为Z方向,将上模的速度设 置为1mm/s。如图示:
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选择工作面
按钮。如
单击d.按钮,分别单击工件两个对称面后,点击 图示:
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但是我们都一一克服了,这次实验也培养了我么分析问题解决问题的能力,
也为我们今后的学习奠定了良好的基础。
LOGO
进行数据处理
回到先前界面,单击Run进行数据处理,时间大约半小时左右,耐心 等待处理结果
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微型齿轮挤压GIF动画模拟
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挤压齿轮的最大应力的GIF动画演示
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进行点的跟踪
点击Point Track按钮选取工件上6个点,如图示:
LOGO 应用Deform后处理系统进行stress应力分析
应力分析
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GIF动画
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分析
由图表以及GIF动画可以看出,6个点的应力先是随时间慢慢增大,大约在2秒
的时候打到最大值,而后维持了一段时间,大约3秒,在5秒左右随时间慢慢 减小,直至挤压结束。而且不同的点随时间的变化是不同的。
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内应力变化曲线
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分析
由图可以看出,内应力都随时间慢慢增大,其中,第四点,即靠近坯料表面 的应力变化最大,其余的5点变化趋势都比较紧凑。
进行体积补偿
单击Properties按钮,选择Active in FEM按钮进行体积补偿计算。
如图示:
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进行边界曲率,应变,应变率的设置
单击Mesh按钮,单击Weighting Factors按钮,将数据设置为如图示:
基于Deform 2D的椭圆振动切削仿真研究

基于Deform 2D的椭圆振动切削仿真研究MA Wei;ZHOU Xiao-qin;XIE Xue-fan;LI Guo-fa【摘要】鉴于椭圆振动切削(Elliptical Vibration Cutting,EVC)方法在高质高效加工黑色金属、硬质合金和硬脆材料等加工材料方面存在巨大优势,文章将基于Deform 2D有限元软件对EVC及传统切削过程中切削力、应力及应变等关键特征进行对比分析研究,仿真结果表明:两者最大切削力基本相同,但EVC的平均切削力要远小于后者,且其等效应力高度集中于刀具-切屑的接触区域,形成切屑更薄且具有很好的连续性,对于延长刀具使用寿命和实现脆性材料的延性切削具有重要的研究价值和应用前景.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2019(000)001【总页数】4页(P118-121)【关键词】有限元分析;切削力;等效应力;椭圆振动切削【作者】MA Wei;ZHOU Xiao-qin;XIE Xue-fan;LI Guo-fa【作者单位】【正文语种】中文【中图分类】TH16;TG51 引言椭圆振动切削(Elliptical vibration cutting,EVC)方法自1993年被文献[1]提出以来,因其在降低切削力、延长刀具寿命、改善表面质量和精度、实现脆性材料的延性切削以及抑制加工毛刺等多方面呈现出的显著优势而备受国内外学术界和工程界的青睐,尤其适合硬质合金、黑色金属、硬脆材料以及复合材料等难加工材料的高质高效去除[2-3],被广泛应用于精密工程、光学工程、航空航天和半导体等许多关键领域。
文献[2]利用2D-VAM方法对镀硬铜及不锈钢加工微结构,实现了较大深度尺寸特征,抑制毛刺形成并获取光学级表面质量;文献[3]对淬硬钢进行EVC切削,结果表明EVC切削具有优越的性能,并将EVC切削成功应用于球形模具以及柔性微结构加工。
然而,目前针对EVC加工机理的相关研究并不十分完善,切削工艺参数对表面质量及加工精度的影响规律也并不十分明确,因此深入理解EVC过程需要进一步研究相关的预测理论和量化模型。
deform2d学习心得

deform2d学习心得deform2d学习心得●geometry-construct选项有自定义模块,可以选择轴对称(要在simulationcontrol的geometry里选后才有),或者是平面应变的。
●mesh里可以user define,这样可以自由的选择各点element的size,size1最小,其他以他为倍数即可。
●mesh里的remesh criteria的interference depth大小是以最小element的size的1/3。
●material基本上是美国牌号,aisi1008是碳素钢,中国牌号是08。
D2是常用的冷作模具钢。
●定义移动的模块在private die选项打上勾。
●simulation control的main里,unit选SI,mode选deformation(变形),考虑热影响加上heat transfer. geometry里,axisymmetry是轴对称,plane strain是平面应变。
●在simulation control的step里,general,with equal die displacement小于或等于最小element的边长的1/2。
其变形过程总的变形路程为l=(with equal die displacement)*(number of simulation steps).●在object positioning中,positioning object里选的为需要移动或旋转的模块,offset为偏移,可以在distance vector 里输入要移动的坐标,例如在(1,2)就是向上移1,向右移2。
也可用mouse点起始点和终点,所构成的矢量就是模块要移动的矢量。
interference为两模块移动到相接触干涉选项,其基础为前面所提,即要check模块的方向是逆时针方向,在deform中逆时针方向才是正确的方向,这样进行interference的模块才能按你的意愿contact,如果选-x,就是从属模块在-x方向向主模块contact,如果是在非x,y轴方向上,可以用other选项,比如输入(1,1),就是在45度角方向两模块来contact.在rotational选项中,可以输入旋转中心点,也可用mouse点取,然后输入旋转的角度,45度表示逆时针旋转45度(逆时针为正方向),flip选项是反方向用的。
deform实验报告

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。
Deform实验报告模锻实验指导书

DEFORM-3D模锻成型仿真实验指导书2014年 4 月实验二DEFORM-3D模锻成型仿真实验1 实验目的与内容1.1 实验目的通过DEFORM软件平台实现模锻成型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,熟悉模锻成型工艺特点。
掌握模锻成型过程的应力应变场分布特点。
1.2 实验内容运用DEFORM模拟模锻成型过程,利用三维软件绘制一阶梯轴锻件,模拟其成形过程。
图1 锻件图(一)工艺条件上模:Φ200×50,刚性材料,初始温度200℃;下模:200×200×40。
工件:16钢,尺寸如表1所示。
表1 实验参数序号棒料尺寸,mm摩擦系数,滑动摩擦加热温度℃锤头运动速度,mm/s1 φ80*150 0 900 5002 φ80*150 0 1200 5003 φ80*150 0.2 900 5004 φ80*150 0.2 1200 500(二)实验要求(1)运用三维软件绘制各模具部件及工件的三维造型,以stl格式输出;(2)设计模拟控制参数;(3)DEFORM前处理与运算;(4)DEFORM后处理,观察变形过程,载荷曲线图;(5)提交分析报告。
2 实验过程•1)打开deform软件,新建一个文件,文件取名name.key;•2)打开前处理文件界面分别增加工具体,topdie和bottomdie(workpiece已经存在)。
•3)在各个工具体上相应导入几何体(就是前面所导出的stl文件。
•4检查上述几何体几何状况。
•5对坯料进行网格划分(有热传导情况模具也应划分网格)•6为坯料定义材料(有热交换的也需要对模具定义材料)•7定义工具体的速度(对轧制等给定坯料的初速度)•8定义边界条件,坯料性能(体积补偿)•9定义控制的单位和模拟类型,以及步长和运算停止条件。
•10自动靠模和边界接触的定义。
•11检查并生成分析所需db文件•12.进行模拟分析,完成或观察后处理结果。
Deform试验

• DEFORM用来分析变形、传热、热处理、 相变和扩散之间复杂的相互作用。如图 所示,各种现象之间相互耦合。拥有相 应的模块以后,这些耦合效应将包括: 由于塑性变形功引起的升温、加热软化、 相变控制温度、相变内能、相变塑性、 相变应变、应力对相变的影响以及含碳 量对各种材料属性产生的影响等。
体积成形技术简介
• 一、有限元法的基本概念 • 对于连续体的受力问题,既然作为一个整体获 得精确求解十分困难;于是,作为近似求解, 可以假想地将整个求解区域离散化,分解成为 一定形状有限数量的小区域(即单元),彼此 之间只在一定数量的指定点(即节点)处相互 连接,组成一个单元的集合体以替代原来的连 续体,如图7-1弯曲凹模的受力分析所示;只要 先求得各节点的位移,即能根据相应的数值方 法近似求得区域内的其他各场量的分布;这就 是有限元法的基本思想。
• 5自由锻可使用多种锻造设备,锻造工具 简单且通用性大,操作方便。
体积成形模拟原理
• 有限元分析概述 • 对于一般的工程受力问题,希望通过平衡微分 方程、变形协调方程、几何方程和本构方程联 立求解而获得整个问题的精确解是十分困难的, 一般几乎是不可能的。随着20世纪五六十年代 计算机技术的出现和发展、以及工程实践中对 数值分析要求的日益增长,并发展起来了有限 元的分析方法。有限元法自1960年由Clough首 次提出后,获得了迅速的发展;虽然首先只是 应用于结构的应力分析,但很快就广泛应用于 求解热传导、电磁场、流体力学、成形工艺等 连续问题。
金属塑性成形模拟
• 塑性有限元的基本概念 • 金属塑性变形过程非常复杂,是一种典 型的非线性问题,不单包含材料非线性, 也有几何非线性和接触非线性。因此, 塑性有限元与线弹性有限元相比也就复 杂得多,这主要体现为:
(完整word版)DEFORM-2D有限元模拟正反挤压

学生学号123456 实验课成绩武汉理工大学学生实验报告书实验课程名称材料成型CAE综合实验开课学院材料学院指导老师姓名学生姓名学生专业班级成型0802班2011 —2012 学年第一学期实验课程名称:材料CAE综合实验实验项目名称DEFORM-2D软件的操作与实例演练实验成绩实验者专业班级成型0802 组别同组者实验日期年月日第一部分:实验分析与设计(可加页)一、实验内容描述(问题域描述)1.了解认识DEFORM-2D软件的窗口界面。
2.了解DEFORM-2D界面中各功能键的作用。
3.掌握利用DEFORM-2D有限元建模的基本步骤。
4.学会进入前处理、后处理操作。
5.学会对DEFORM-2D模拟得出的图像进行数值分析,得出结论二、实验基本原理与设计(包括实验方案设计,实验手段的确定,试验步骤等,用硬件逻辑或者算法描述)DEFORM是一套基于有限元的工艺仿真系统,用于分析金属成形及其相关工业的各种成形工艺和热处理工艺。
通过在计算机上模拟整个加工过程,帮助工程师和设计人员:设计工具和产品工艺流程,减少昂贵的现场试验成本。
提高工模具设计效率,降低生产和材料成本。
缩短新产品的研究开发周期。
DEFORM-2D适用于各种常见的UNIX工作站平台(HP,SGI,SUN,DEC,IBM)和Windows-NT微机平台。
可以分析平面应变和轴对称等二维模型。
它包含了最新的有限元分析技术,既适用于生产设计,又方便科学研究。
三、主要仪器设备及耗材1.计算机2.DEFORM-2D软件第二部分:实验调试与结果分析(可加页)一、调试过程(包括调试方法描述、实验数据记录,实验现象记录,实验过程发现的问题等)DEFORM-2D软件操作流程:一、前处理1. 创建新的问题打开DEFORM-2D软件,单击,“New Problem”,设置好存储路径,文件名改为英文。
2.设置模拟控制单击,打开Simulation Control窗口,设置单位为SI,如图,其他默认不变。
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学生学号28 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朱春东、钱东升学生姓名王丹丹学生专业班级成型08012011-- 2012学年第一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。
实验课程名称材料成型数值模拟第二部分: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-2D软件的系统中,单击启动软件。
选择,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。
如下图所示:2.设置模拟控制单击图标,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。
如图下图所示: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。
单击edit按钮,出现一个空白表格,在表格中顺序顺序(逆时针)输入各特征点等坐标X、Y、R。
输入完成后,单击apply按钮,将数据写入系统,此时系统中将显示所见图形。
再次单击插入对象按钮,插入上下模Top die、bottom die。
如下图所示:4.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1000,如图4.1.1所示。
在detailed settings中将Size Ratio设置为1,单击Generate Mesh按钮,生成网格如下图所示:5.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,如下图所示:6.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,单击ok退出,如下图所示:7.确立边界条件单击按钮进入边界条件选择窗口,单击选择按钮,用鼠标选择左上角第一点,继续选择左下角第二点,两点选择后,毛坯对称中心轴将高亮显示,这便是毛坯的边界。
边界选好后,单击按钮,“Velocity”会出现“X,Fixed”,说明边界条件已经确定。
如图所示:8.温度设定次单击“workpiece”、“Top Die”、“Bottom Die”中的general图标,在“Temperature”中单击Assign temperature按钮,输入合适的温度值,单击OK,使温度确定下来。
如图所示:9.凸模运动参数的设置单击“Top die”,待其高亮显示后单击Movement图标,设定凸模的运动参数,如下图所示:10.设置对象间的位置关系单击按钮,弹出的窗口,在此窗口中可设定对象间的位置关系。
单击offset按钮。
单击interference按钮。
选择Positioning Object为“Workpiece”,“reference”中选择“Top Die”,在“Approach Direction”选择方向为“Y”,单击“Apply”按钮,毛坯与凸模的位置关系就确定了。
同理设置“Bottom Die”在“Approach Direction”选择方向为“-Y”,单击“Apply”按钮,毛坯与凹模的位置关系就确定了。
11.对象间关系“Inter-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关系,单击Yes按钮后,进入过盈对象关系设定窗口,如下图所示:选择Top Die—(1)workpiece,单击Edit,将constantly选项设置为0.3,其他为系统默认设置即可,单击close。
同样设置Bottom Die—(1)workpiece。
如下图所示:单击图标,然后单击Generate All按钮,毛坯与凸凹模的接触即生成,单击Ok退出。
12.生成数据库单击按钮,出现如图9.1所示的窗口,单击Check按钮,开始对各项数据进行检查。
如下图所示。
检查无误后,单击Generate按钮生成数据库。
单击Close按钮,退出该窗口。
13.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,如下图所示:三、Deform后处理1、当模拟完成后,单击“post processor”中的“Deform-2D Post”,弹出后处理窗口。
单击图标,标志中点(0,0),(60,0)(0,100),(60,100),即为最大半径点。
点next,再点finish。
对镦粗过程进行模拟,完成以下操作:提取模型模拟所得结果:最大和最小应变、工件尺寸(底面半径和鼓形半径)、载荷-行程曲线.最大和最小应变最大应变:0.00801最小应变:1.62工件尺寸(底面半径和鼓形半径)底面半径:75.1847鼓形半径:89.5128载荷-行程曲线.2、测量四种温度和速度下,毛坯最终成形尺寸(X、Y方向尺寸),作出尺寸随温度和速度变化曲线。
(1)测量温度分别为900℃、1000℃、1100℃、1200℃时毛坯底面半径和最大半径。
单击按钮,然后鼠标先后点击镦粗后锻件地面的两断点900℃1000℃温度/℃底面半径/mm鼓形半径/mm 900 77.6568 87.7088 1000 77.6961 87.7074 1100 78.5243 87.7573 1200 75.1847 89.5128压下速度mm/s 底面半径mm 鼓形半径mm5 74.2668 89.918310 75.1847 89.512815 75.141 89.294220 74.8273 89.14933、测量四种温度和速度下,毛坯最大载荷值,作出载荷随温度和速度变化曲线,单击,再点stroke,点击apply,再点OK,输出载荷-行程曲线。
(1)测量温度分别为900℃、1000℃、1100℃、1200℃时毛坯最大载荷值。
900℃1000℃温度/℃毛坯最大载荷值/KN 900 74101000 47601100 12401200 1220压下速度mm/s 毛坯最大载荷值/KN5 113010 122015 128020 13204、测量四种温度和速度下,毛坯最大和最小等效应变值,最大和最小温度值,作出应变随温度和速度变化曲线。
(1)测量温度分别为900℃、1000℃、1100℃、1200℃时毛坯最大和最小等效应变值。
900℃1000℃1100℃1200℃温度/℃最大等效应变值最小等效应变值900 1.62 0.09471000 1.55 0.09641100 1.53 0.1961200 1.62 0.00801(2)测量压下速度分别为5mm/s、10mm/s、15mm/s、20mm/s时毛坯最大和最小等效应变值。
5mm/s 10mm/s15mm/s 20mm/s压下速度mm/s 最大等效应变值最小等效应变值5 1.71 0.0018510 1.62 0.0080115 1.59 0.019620 1.57 0.0283四、实验结果:1、测量四种温度和速度下,毛坯最终成形尺寸(X、Y方向尺寸),作出尺寸随温度和速度变化曲线。
1、测量四种温度和速度下,毛坯最大载荷值,作出载荷随温度和速度变化曲线。
3、测量四种温度和速度下,毛坯最大和最小等效应变值,最大和最小温度值,作出应变随温度和速度变化曲线。
教师签字__________。