20134650路庆伟上机实践报告七.doc.docVIP

《材料成型软件应用》 课程上机报告之七 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：2013 级 1 班 学 号姓 名：路庆伟 问题描述 为了模拟道钉的锻造过程以如下图尺寸的一个热条形锻件作为模型，模拟时间内，坯料从炉子到模具的热传递过程，以及模拟两次打击的锻造过程。由于坯料和模具是轴对称的，为了更进一步的探究对称性和3D立体概念的重要性，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。 模拟计算过程 1.创建一个新文件：File | New problem | Next | Next，在弹框内输入“Spike”，点击Finish，进入前处理窗口。 设定模拟控制：单击，打开模拟控制窗口，将Simulation Title(模拟标题)改为Spike（道钉），并将Operation Name（操作名称）改为Transfer from Furnace（高炉热传导）.确定这个单元被设置为English（英制），而且只有Heat Transfer（热传导）被激活。模具的总移动时间是10秒，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0.2秒。 单击来进行步骤控制的观察，设置Number of Simulation Steps（模拟步数）为50，设置Step Increment to Save（每步增量）为5，a Constant Time Increment（时间增量）为1秒。 3.插入新项目：单击两次，直到完成上、下模在目标树上显示。 4.添加坯料、上模、下模：选择目标树上的Workpiece（工件），单击，并将Workpiece改名为Billet（坯料）。单击，定义温度为2000F。 单击，选择，X | Program file | SFTC | V10.0 | 3D | LABS（X为安装磁盘），选择“Spike_Billet.STL”添加坯料；选择目标树下Top Die，单击，选择，X | Program file | SFTC | V10.0 | 3D | LABS，选择“Spike_TopDie1.STL”添加上模；同样方法添加下模。 5.坯料划分网格：选中目标树下的“Billet”，单击，选择Detailed Setting（细节设置），修改Mesh Type（网格种类）为Absolute（绝对网格化），设置Min Element Size（最小单元尺寸）为0.04，Max Element Size（最大单元尺寸）为0.12，Size Ratio（尺寸比）为3，点击Surface Mesh（表面划分），直到表面生成网格。再点击Solid Mesh（体划分）。 6.定义坯料的边界传导条件：在最初的传递只是从炉子到模具，坯料只需要有一个热边界条件。单击，然后选择Heat Exchange with Environment（环境热交换）边界条件，在展示窗口，坯料和被选中的特征线将被显示出来。对于暴露在环境中的所有表面的热边界条件需要被定义，选取坯料弯曲侧面、上表面、下表面为热交换边界面，被选中的颜色变为绿色。单击来分配边界条件在这些表面上，之后将在目标树Heat Exchange with Environment显示Define选项，可用于修改Simulation Control（模拟控制窗口）中，Process Condition下的Environment Temperature（环境温度）。坯料的模拟只有原1/4，处于两个对称面的表面实际上是内部，因此并没有暴露在环境中，不需要定义 7.坯料材料类型的选择：单击，选择，在弹框中，选择Steel（钢）中的AISI--1025（1800-2200F），单击，即可将材料导入到问题中来，将会看到目标树Billet右边显示所选材料。 8.第一次保存问题并进行模拟运行：单击，选择Check，检查是否有遗漏，当显示中出现，说明可以进行运算，再点击Generate（生成），生成“.DB”文件。然后点击File | Save as，生成“.key”文件，将文件名保存为“Spike_FurnaceTransfer1.key”。之后单击，选择Y（确认），退出前处理窗口。 9.第一次后处理 9.1.进入后处理界面：退出前处理后进入DEFORM 3D的主界面，点击“Spike.DB”文件，单击“Run（运行）”进行结果计算，当完成第50步运算后结束，单击Post Processor（后处理）下的“DEFORM-3D Post”进入后处理界面。 9.2.观察温度变化图：单击，然后选择Thermal（