《材料成型计算机模拟》课程实验指导书

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1、《材料成型计算机模拟》课程卖验指导书铜陵学院机械工程系材料成型教研室2010实验柱体压缩过程模拟1实验目的与内容1.1实验目的进一步熟悉AUTOCAD或PRO/E实体三维造型方法与技艺，掌握DEFORM软件的前处理、厉处理的操作方法与热能，学会运用DEFORM软件分析压缩变形的变形力学问题。1.2实验内容运用DEFORM模拟如图1所示的圆柱坯压缩过程。工件砧板锤头(-)压缩条件与参数锤头与砧板：尺寸200X200X20mm,材质DIN-D5-1U,COLD,温度室温。工件：材质DlNCuZn40Pb2,尺寸如表所示，温度室温。序号圆柱体直径,mm圆柱体高度，mm摩擦

2、系数，滑动摩擦锤头运动速度，mm/s压缩程度，％1100150012021001500.21203100250012041002500.2120(-)实验要求：(1)运用AUTOCAD或PRO/e绘制各模具部件及棒料的三维造型，以stl格式输出;（2）设计模拟控制参数；（3）DEFORM前处理与运算（参考指导书）；（4）DEFORM后处理，观察圆柱体压缩变形过程，载荷曲线图，通过轴对称剖分观察圆柱体内部应力、应变及损伤值分布状态；（5）比较方案1与2、3与4、1与3和2与4的模拟结果，找出圆柱体变形后的形状差别，说明原因；（6）提交分析报告（纸质和电子版）、模拟数据

3、文件、日志文件。2实验过程2.1工模具及工件的三维造型根据给定的几何尺寸，运用AUTOCAD或PRO/E分别绘制坯料、锤头和砧板的几何实体，文件名称分別为workpiece,topdie,bottomdie,输出STL格式。说明：上述儿何形体尽量在一个空间体系下用相对尺寸绘制，保证它们的装配关系；所冇实体造型都要在空间体系的第一象限内，即几何点的坐标值非负。2.2压缩过程模拟2.2.1前处理建立新问题：程序—＞DEFORM5.03—＞File—＞NewProblem—＞Next—＞在ProblemName栏中填写“Forging”tFinish—进入前前处理界面；说

4、明：在DEFORM中，所有文件乳、路径名均用英文字符标识。单位制度选择：点击SimulationConrol按钮-＞Main按钮-＞在Units栏屮选屮SI（国际标准单位制度）。添加対彖：点击+按钮添加对象，依次为“workpiece”、"topdie”、“bottomdie”。定义对象的材料模型：在对象树上选择workpieceT点击General按钮-＞选中Plastic选项（蜩性）-＞点击AssignTemperature按钮-＞填入温度，如20-＞点击OK按钮；在对象树上选择topdie-＞点击General按钮-＞选中Rigid选项（刚性）-＞点击Assi

5、gnTemperature按钮-＞填入温度，如20t点击0K按钮T•勾选PrimaryDie选项（定义为extusiondummyblock主动工具）T如此重复，定义其它T模具的材料模型（不勾选PrimaryDie选项）。调整对象位置关系：在工具栏点击ObjectPositioning按钮进入对象位置关系调整对话框-＞根据挤压要求及实体造型调整相互位置关系T点击OK按钮完成；模拟控制设置：点击SimulationConrol按钮-＞Main按钮-＞在SimulationTitle栏中填入“tubleextrusionv或“stickextrusionnt在Opera

6、tionTitle栏中填入“deformheattransferv-＞选中SI选项，勾选"Defromation”选项，点击Stemp按钮—＞•在NumberofSimulationStemps栏中填入模拟步数-＞StempIncrementtoSave栏中填入每隔几步就保存模拟信息t在PrimaryDie栏中选择extusiondummyblock（以挤压垫为主动工具）—＞在WithConstantTimeIncrement栏中填入时间步点击OK按钮完成模拟设置；说明：根据一个步长时间内，模拟增量（主动工具运行距离）不超过单元尺寸的一半这一原则确定时间步长，再由挤

7、压时间计算出模拟步数。实体网格化：在对象树上选择workpiece-＞点击Mesh-＞在NumberofElements卡上填入需要的网格数，如15000-＞点击GenerateMesh-＞工件网格生成；说明：工模具不作分析，可以不进行网格划分。设置对象材料属性：在对象树上选择workpiece-＞点击Meterial^点击others选择DIN・CuZn40Pb2T点击AssignMeterial完成材料属性的添加；设置主动工具运行速度：在对象树上选择topdie-＞点击Movements在speed/force选项卡的type栏上选中Speed选项-＞在Di