1、学生学号 实验课成绩学 生 实 验 报 告 书实验课程名称 材料成型数值模拟开 课 学 院 材料学院指导教师姓名学 生 姓 名学生专业班级2011 - 2012 学年 第 二 学期实验课程名称 材料成型数值模拟 实 验 项 目 名 称 DEFORM-3D 闭式锻造模拟分析 实 验 成绩实 验 者 专业班级 组 别同 组 者 实验日期第一部分：实验预习报告一、实验目的1） 了解认识 DEFORM3D 软件的窗口界面。2） 掌握利用 DEFORM3D 有限元建模的基本步骤。3） 利用 DEFORM3D 模拟铸造成型过程（包括 Pre、Simulator、Post Processer）二、实验任务已
2、知：毛坯尺寸：100mm155.45mm凹模尺寸：见下图，不考虑拔模角上模尺寸：自行设计上模压下速度：10mm/s毛坯材料：AISI-10251800-2200F(1000-1200)毛坯温度：1200注 :未 注 圆 角 均 为未 注 拔 模 角 均 为 2单元数：20000完成如下操作(1) 在 DEFORM-3D/Preprocessor 中建立闭式锻造模拟分析模型，(2) 对成形结果进行模拟，完成以下操作：提取模型模拟所得结果：最大和最小应变、成形工件尺寸、载荷-行程曲线(3) 在模型基础上，分别改变上模压下速度（5、10、15）进行模拟，完成以下操作：1）测量 3 种速度下，最终成形
3、工件尺寸。2）测量 3 种速度下，最大成形载荷值。3）测量 3 种速度下，成形工件最大和最小等效应变值。第二部分：实验过程记录一、前处理1. 进入 DEFORM 前处理窗口在安装有 Windows 操作系统和 Deform-3D 软件的系统中，单击 【开始】/【程序】中Deform-3D 启动软件。点击 ，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，并命名问题名字为 xufujia-28，打开 Deform-3D 前处理器，进入前处理环境。如图 1 所示：图 12. 设置模拟控制单击 图标，打开“simulation control”窗口。在该窗口中选择系统单位为
4、“SI” ，其他默认为系统设置，单击 OK 按钮退出窗口。如图 2.1 所示：图 2.13. 增加新对象通过单击对象树下等插入对象按钮 ，添加 Top Die 和 Bottom Die。点击 workpiece 使之加亮显示，单击 按钮，为新增对象建立几何模型。单击按钮，在已经存放画好的.stl 格式的工件图形导入，然后依次插入 Top Die 和 Bottom Die,插入完的上下模以及工件模型如图 3.1 所示图 3.14. 网格生成点击 workpiece 使之加亮，单击 mesh 按钮。在 Tool 标签下对网格数量进行选择，设置为20000，在 detailed settings 中
5、将 Size Ratio 设置为 1.单击 Generate Mesh 按钮，生成网格如图 4.1 所示：图 4.15. 材料的选择单击“workpiece 使其高亮显示，单击 ，弹出材料选择窗口，点击 steel，选择材料 AISI-10251800-2200F(1000-1200C)。单击 Load 按钮，将所选材料导入到 Workpiece 中，如图 5 所示：图 56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，使步数与每步进给量的积等于压下量，单击 ok 退出，如图 6.1 所示：图 6.1然后在“simulation control
6、”中设置 stop 停止内容，如图 6.2 所示：图 6.27.温度设定单击“workpiece”中的 general 图标，在“Temperature” 中单击 Assign temperature 按钮，输入合适的温度值 1200，单击 OK，使温度确定下来，如图 7 所示：图 78设置对象间的位置关系单击 按钮， ，在此窗口中可设定对象间的位置关系。单击 interference 按钮，显示如图 8.1所示的窗口。选择 Positioning Object 为“Top Die”， “Reference”中选择“Workpiece” ，在“Approach Direction”选择方向为
7、“-Z”，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“Z ”，单击“Apply”按钮，毛坯与凹模的位置关系就确定了。图 8.1确定好的图形如图 8.2 所示图 8.29.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，如图 9.1 所示：图 9.1选择 Top Die（1）workpiece，点击 Edit，将 constantly 选项设置为 0.3，其他默认为系统设置即
8、可，单击 close。然后点击 按钮将此设置也应用于 Bottom Die（1）workpiece。如图 9.2 所示：图 9.2单击图标 ，然后单击 Generate All 按钮，毛坯与凸凹模的接触即生成，接触处出现高亮线条，如图 9.3 所示，单击 Ok 退出。图 9.310.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，如图 10所示：图 1011生成数据库单击 按钮， ，单击 Check 按钮，开始对各项数据进行检查。如图 11 所示。检查无误后，命名文件名为 xufujia-28.DB，单击 Generate 按钮生成数据库。单击 Close 按钮，退出该窗口。图 1112.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.打开一个刚才生成 xufujia-28.DB 的文件2.求解，单击 Run，开始模拟，如图 2.1 所示：
