道钉热锻造成形模拟分析报告.doc

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1、《材料成型软件应用》课程上机报告之四题目：道钉热锻造成形模拟分析报告专业：材料成型及控制工程班级：2014学号：2014姓名：一、问题描述模拟道钉热锻造成形，这里将会在3D环境下利用模具和坯料的轴对称只使用它的1/4进行模拟。半径为1高为2.25的道钉经行热锻造分析，如下图1、图2所示。坯料温度2000F，坯料材料为AISI--1025（1800-2200F（1000-1200C）），上下模具材料为Carbide(24%Cobalt)。图1图2二、问题分析对坯料及上下模进行划分10000个网格，首先阶段进行模拟控制模具的总移动时间是10s，将

2、操作划分为50步，所以每一步的时间为0.2s。下一个阶段进行镦粗模拟，设置好模拟参数进行镦粗，采用下模不动上模运动的方式，设置TopDie沿－Z方向以2in/sec的速度运动，最后对模型进行数据分析。三、模拟计算过程1.创建一个新文件：File

3、Newproblem

4、Next

5、Next，在弹框内输入“SPK-SIM”，点击Finish按钮，进入前处理窗口。如图3图4所示：图3图42.设定模拟控制：单击按钮，打开模拟控制窗口，将SimulationTitle改为Spikeforging，并将OperationName改为heattransfer

6、。确定这个单元被设置为English，而且只有HeatTransfer被激活。如图5所示：图5模具的总移动时间是10s，既然这是一个热传递的分析，需要定义步骤为一个时间的功能和一个模具的行程。将操作划分为50步，所以每一步的时间为0.2s。单击来进行步骤控制的观察，设置NumberofSimulationSteps为50，设置StepIncrementtoSave为5，aConstantTimeIncrement为1秒。如图6所示：图63.创建新的物体：单击两次按钮，直到完成上、下模如图7所示：图74.添加坯料、上模、下模：选择中Workpi

7、ece，单击按钮，单击，定义温度为2000F。如图8所示：图8坯料材料类型的选择：同样单击按钮，选择，在弹框中，选择Steel中的AISI--1025（1800-2200F（1000-1200C）），单击Load按钮，如图9所示：图9单击按钮，选择，X

8、Programfile

9、SFTC

10、V10.0

11、3D

12、LABS（X为安装磁盘），选择“Spike_Billet.STL”，添加坯料；选择目标树下TopDie，单击按钮，选择，X

13、Programfile

14、SFTC

15、V10.0

16、3D

17、LABS，选择“Spike_TopDie1.STL”，添加上模；同

18、样方法添加下模。如图10至图13所示：图10图11图12图135.测量坯料尺寸：单击按钮，在坯料上选点，如下图14所示：图14测量得半径为1，高为2.256.坯料划分网格：选中“Workpiece”，单击按钮，在“NumberofElement”中输入10000，将实体网格划分为10000个网格，单击GenerateMesh，如图15、图16所示：图15图167.定义坯料的边界传导条件：单击按钮，然后选择HeatExchangewithEnvironment，坯料和被选中的特征线将被显示出来。选取坯料弯曲侧面、上表面、下表面为热交换边界面，被

19、选中的颜色变为绿色，在选中Workpiece的前提下,点击按钮设定毛坯的初始温度为2000°F,如下图17所示：图178.划分模具网格：选中上模然后单击输入网格数为10000，单击Generate按钮确认生成网格。同理选中下模进行同样操作，如下图18、图19所示：图18图199.上下模材料类型的选择：选中TopDie，单击按钮，点击，弹框中在Die_Material项中选择Carbide(24%Cobalt).std，点击Load按钮导入材料，选中下模用同样方法导入BottomDie材料，如下图20、图21所示：图19图2010.定义模具的热

20、边界条件：选中TopDie，单击按钮，然后选择HeatExchangewithEnvironment，选取上模弯曲侧面、上表面、下表面为热交换边界面，被选中的颜色变为绿色，如下图22所示：图21选中BottomDie，作如上述操作，如下图23所示：图2211.调整毛坯和模具的位置关系：单击跳出ObjectPosioning窗口，选中Interference,在ApporachDirection中选择Z方向单击其右侧，Interference值为0.0001，单击apply，如下图24、图25所示：图23图24然后单击OK，跳出一个对话框再单击

21、OK。12.定义毛坯和模具的接触关系：单击Interobject按钮，会出现一个提示选择YES，弹出Interobject窗口。如下图26所示：图25定义物间从属关