deform挤压模拟课程设计报告书
DEFORM实验报告镦粗与挤压
DEFORM实验报告镦粗与挤压引言：镦粗与挤压是金属加工中常见的两种变形方式。
镦粗是通过一系列重复的敲击来使金属材料产生塑性变形，而挤压则是通过外力的作用使金属材料通过孔口或模口挤压出来。
这两种变形方式在工业生产和实验研究中具有重要的应用，能够改善材料的力学性能和形状，提高材料的工艺性能。
实验目的：通过实验研究镦粗与挤压对钢材和铝材的影响，探究这两种变形方式对材料性能的改善和变化规律。
实验装置与材料：1.镦粗实验装置：包括铁床、镦粗锤和试样夹具。
2.挤压实验装置：包括挤压机、模具和试样夹具。
3.钢材和铝材试样：分别为圆形钢材和铝材坯料。
实验步骤：1.镦粗实验：a.在铁床上固定试样夹具，并将圆形钢材试样放入夹具中。
b.使用镦粗锤对试样进行重复的敲击，使其产生塑性变形。
c.根据预设镦粗次数，进行相应次数的敲击。
d.取出试样，进行显微组织分析和力学性能测试。
2.挤压实验：a.将铝材坯料放入模具中，并固定模具和试样夹具。
b.启动挤压机，通过外力的作用使铝材通过模具排出，形成挤压后的试样。
c.取出试样，进行显微组织分析和力学性能测试。
实验结果与分析：1.镦粗实验结果：通过显微组织观察和力学性能测试，发现经过镦粗变形的钢材试样的晶粒尺寸明显减小，形成更加致密的组织结构，同时也能够提高材料的硬度和强度。
2.挤压实验结果：通过显微组织观察和力学性能测试，发现经过挤压变形的铝材试样的晶粒变细，形成更加均匀的组织结构，同时也能够提高材料的硬度和强度。
结论：镦粗与挤压是两种常见的金属变形方式，通过实验研究发现，这两种变形方式都能够显著改善材料的晶粒尺寸和组织结构，提高材料的硬度和强度。
在工业生产和实验研究中，可以根据具体需求选择适合的变形方式，以改善材料性能和工艺性能。
deform课程设计
deform 课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握“deform”的概念，了解其在物理、数学等学科中的应用；2. 学生能运用所学知识，分析并解决与“deform”相关的问题；3. 学生能掌握“deform”的基本性质和计算方法。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，进行实际问题的建模和分析；2. 学生能够通过小组合作，提高沟通协调能力和团队协作能力；3. 学生能够运用现代信息技术手段，收集和整理与“deform”相关的资料。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对科学的热爱，增强对学科知识的探究欲望；2. 学生树立正确的价值观，认识到科学技术对社会发展的积极作用；3. 学生通过学习“deform”，培养解决问题的信心和毅力，提高面对困难的勇气。
课程性质：本课程为学科拓展课程，以实际应用为导向，强调理论联系实际。
学生特点：学生具备一定的物理、数学基础，具有较强的逻辑思维能力和探究精神。
教学要求：教师应注重启发式教学，引导学生主动探究，关注学生的个体差异，提高学生的实践能力。
在教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. “deform”概念导入：通过案例分析，使学生理解“deform”的定义及其在实际生活中的应用。
相关教材章节：第一章“力与运动”，第三节“形变与弹性”。
2. “deform”的类型与计算方法：介绍不同类型的“deform”现象，学习相应的计算方法。
相关教材章节：第二章“物理量的测量”，第四节“应力和应变”。
3. 实际问题建模与分析：结合实际案例，引导学生运用所学知识建立模型，分析解决“deform”相关问题。
相关教材章节：第三章“力学应用”，第五节“弹性形变的应用”。
4. 小组合作与讨论：分组进行案例讨论，培养学生团队协作能力和沟通协调能力。
相关教材章节：第四章“小组合作学习”，第一节“团队合作的意义”。
5. 现代信息技术应用：指导学生运用现代信息技术手段，收集和整理与“deform”相关的资料。
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
LOGO
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：
LOGO
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：
LOGO
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
LOGO
微型齿轮挤压GIF动画模拟
LOGO
挤压齿轮的最大应力的GIF动画演示
LOGO
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
LOGO
GIF动画
LOGO
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。
LOGO
内应力变化曲线
LOGO
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：
LOGO
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：
deform挤压模拟课程设计
系 别: 机械工程学院ຫໍສະໝຸດ 专业班级 : 11 级材控 1 班
指导教师 : 张 金 标
组 别:
第五组
2014 年 6 月
铜陵学院机械工程学院课程设计
第一章 课程设计内容及任务分配...............................................................................................................- 1 1.1 概述...........................................................................................................................................................- 1 1.2 设计目的...................................................................................................................................................- 1 1.3 设计内容...................................................................................................................................................- 1 1.4 设计要求...................................................................................................................................................- 1 1.5 挤压方案任务分配...................................................................................................................................- 2 第二章 工艺参数...........................................................................................................................................- 3 2.1 工艺参数的设计.......................................................................................................................................- 3 2.1.1 摩擦系数的确定.....................................................................................................................................- 3 2.1.2 挤压速度的确定.....................................................................................................................................- 3 2.1.3 工模具预热温度的确定.........................................................................................................................- 3 第三章 模具尺寸的确定...............................................................................................................................- 4 3.1 挤压工模具示意图...................................................................................................................................- 4 3.2 模具尺寸的确定.......................................................................................................................................- 4 3.2.1 挤压模结构尺寸的确定..........................................................................................................................- 4 3.2.2 挤压筒结构尺寸的确定.......................................................................................................................- 6 3.2.3 挤压垫的结构及尺寸确定.....................................................................................................................- 7 第四章 实验模拟及数据提取分析.............................................................................................................- 8 4.1 挤压工模具及工件的三维造型................................................................................................................- 8 4.2 挤压模拟...................................................................................................................................................- 8 4.3 后处理.......................................................................................................................................................- 9 4.4 分析数据....................................................................................................................................................- 9 4.5 坯料温度对挤压力的影响.....................................................................................................................- 10 4.6 坯料预热温度对破坏系数的影响.........................................................................................................- 11 个人小结.........................................................................................................................................................- 12 参考文献..........................................................................................................................................................- 21附表 《塑性成型计算机模拟》课程设计成绩评定表
DEFORM课程设计
第一章工艺参数的确定1.1材料数据材料为黄铜（DIN_CuZn40Pb2）管，空心坯料为Φ90×25㎜规格尺寸，便于挤压。
1.2实验数据的计算：1.2.1挤压温度挤压温度对热加工状态的组织、性能影响极大，挤压温度越高，制品晶粒越粗大，由于黄铜在730℃时塑性最高，而在挤压过程中由于变形，摩擦产热使坯料温度升高，若把黄铜预热到730℃，则在挤压过程中坯料温度可能超过最佳塑性成型温度，所以取500℃较好。
1.2.2挤压速度挤压速度低，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,热量传递来不及进行，有可能形成变形区内的绝热挤压过程，使金属的出口温度越来越高，导致制品表面裂纹。
实际生产中，挤压温度高时，必须在较低速度下进行挤压，速度选择为1.5㎜/s。
第二章 工模具尺寸的设计2.1 模子的设计2.1.1 模角α锥模的模角在45°～60°，在此范围内的模挤压力最小。
此设计使用模角为60°。
2.1.2 工作带长度h g 和直径d g工作带又称定径带，其用以保证制品尺寸和表面质量。
挤压黄铜时工作带长度一般为8～12mm ，此设计选用工作带长度为h g =10mm 。
模子工作带直径与实际所挤压的制品直径并不相等。
挤压管材时的模孔直径为：d g =（1+k ）d 0式中d 0——管材的名义直径；k ——裕量系数,对黄铜而言，裕量系数k=1%～1.2%。
则工作带直径为：d g =66×（1+1%～1.2%）mm=（66.66～67.32）mm对此设计选用工作带直径d g =67mm 。
2.1.3 出口直径D ch模子的出口直径一般应比工作带直径大5mm 左右，此设计出口直径D ch =77mm 。
2.1.4 模具直径D 和厚度H模子的外圆直径D 和厚度主要取决于其强度和标准化系列来考虑的。
根据经验，对管材，模子的外圆直径D=（1.25～1.45）D p ，故模子的外圆直径选择D=100mm 。
deform棒材热挤压实验报告
实验名称 棒材热挤压过程模拟
实验课程 材料成型计算机模拟
指导教师
专业班级
姓名
学号
2012 年 05 月 02 日
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，通系电1，力过根保管据护线生高0不产中仅工资2艺料22高试2可中卷以资配解料置决试技吊卷术顶要是层求指配，机置对组不电在规气进范设行高备继中进电资行保料空护试载高卷与中问带资题负料2荷试2，下卷而高总且中体可资配保料置障试时2卷，32调需3各控要类试在管验最路；大习对限题设度到备内位进来。行确在调保管整机路使组敷其高设在中过正资程常料1工试中况卷，下安要与全加过，强度并看工且25作尽52下可22都能护可地1关以缩于正小管常故路工障高作高中；中资对资料于料试继试卷电卷连保破接护坏管进范口行围处整，理核或高对者中定对资值某料，些试审异卷核常弯与高扁校中度对资固图料定纸试盒，卷位编工置写况.复进保杂行护设自层备动防与处腐装理跨置，接高尤地中其线资要弯料避曲试免半卷错径调误标试高方中等案资，，料要编试求5写、卷技重电保术要气护交设设装底备备置。4高调、动管中试电作线资高气，敷料中课并设3试资件且、技卷料中拒管术试试调绝路中验卷试动敷包方技作设含案术，技线以来术槽及避、系免管统不架启必等动要多方高项案中方；资式对料，整试为套卷解启突决动然高过停中程机语中。文高因电中此气资，课料电件试力中卷高管电中壁气资薄设料、备试接进卷口行保不调护严试装等工置问作调题并试，且技合进术理行，利过要用关求管运电线行力敷高保设中护技资装术料置。试做线卷到缆技准敷术确设指灵原导活则。。：对对在于于分调差线试动盒过保处程护，中装当高置不中高同资中电料资压试料回卷试路技卷交术调叉问试时题技，，术应作是采为指用调发金试电属人机隔员一板，变进需压行要器隔在组开事在处前发理掌生；握内同图部一纸故线资障槽料时内、，设需强备要电制进回造行路厂外须家部同出电时具源切高高断中中习资资题料料电试试源卷卷，试切线验除缆报从敷告而设与采完相用毕关高，技中要术资进资料行料试检，卷查并主和且要检了保测解护处现装理场置。设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
(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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课题: 材料成型计算机模拟系别: 机械工程学院专业班级: 11级材控1班指导教师: 金标组别: 第五组2014年6月第一章课程设计容及任务分配.................................................................................................................. - 1 - 1.1 概述.......................................................................................................................................................... - 1 - 1.2 设计目的.................................................................................................................................................. - 1 - 1.3 设计容...................................................................................................................................................... - 1 - 1.4 设计要求.................................................................................................................................................. - 1 - 1.5 挤压方案任务分配.................................................................................................................................. - 2 - 第二章工艺参数.......................................................................................................................................... - 3 - 2.1 工艺参数的设计...................................................................................................................................... - 3 - 2.1.1 摩擦系数的确定.................................................................................................................................... - 3 - 2.1.2 挤压速度的确定.................................................................................................................................... - 3 - 2.1.3 工模具预热温度的确定........................................................................................................................ - 3 - 第三章模具尺寸的确定.............................................................................................................................. - 4 - 3.1 挤压工模具示意图.................................................................................................................................. - 4 - 3.2 模具尺寸的确定...................................................................................................................................... - 4 - 3.2.1挤压模结构尺寸的确定......................................................................................................................... - 4 - 3.2.2 挤压筒结构尺寸的确定...................................................................................................................... - 6 - 3.2.3 挤压垫的结构及尺寸确定.................................................................................................................... - 7 - 第四章实验模拟及数据提取分析............................................................................................................ - 8 - 4.1挤压工模具及工件的三维造型............................................................................................................... - 8 - 4.2 挤压模拟.................................................................................................................................................. - 8 - 4.3 后处理...................................................................................................................................................... - 9 - 4.4分析数据................................................................................................................................................... - 9 - 4.5 坯料温度对挤压力的影响.................................................................................................................... - 10 - 4.6 坯料预热温度对破坏系数的影响........................................................................................................ - 11 - 个人小结........................................................................................................................................................ - 12 - 参考文献........................................................................................................................................................ - 21 - 附表《塑性成型计算机模拟》课程设计成绩评定表第一章课程设计容及任务分配1.1 概述挤压是对放在容器（挤压筒）的金属坯料施加外力，使之从特定的模孔中流出，获得所需要断面形状和尺寸的一种塑性加工方法，有正挤压、反挤压、组合挤压、连续挤压、静液挤压等多种形式。
挤压成形能充分发挥金属塑性，获得大变形量，实现由坯料到成品的一次成型。
挤压变形能显著改善金属材料的组织，提高制品的力学性能、尺寸精度和表面质量。
因此，挤压是金属材料加工的一种应用广泛的成形方法，适用于薄壁、细长的管、线、型材的生产，特别是断面复杂的异型材的加工生产。
但是，挤压变形也存在制品组织与性能不均、工模具磨损快和设备负荷高等缺点。
挤压制品的组织性能、表面质量、尺寸及形状精度、工模具损耗以及能量消耗都与坯料、挤压工艺、工模具结构尺寸和形状等因素相关。
因此，挤压工艺与工模具的设计合理与否是挤压成形的关键。
本设计以 140mm棒材（黄铜DIN_CuZn40Pb2）挤压成形为例，研究挤压变形工艺参数、模具结构形状与尺寸对金属流动、变形力等参数的影响，通过DEFORM软件模拟分析参数的合理性。