第一篇:deform设计小结
DEFORM设计小结
姓名:学号:
这次课程设计为计算机辅助棒材挤压模设计。本组模拟第三组数据,研究挤压杆速度(10~60mm/s)对最大应力及破坏系数的影响。通过组内任务分配,我的任务是用计算机模拟挤压杆速度为34mm/s时,应力及破坏系数的情况。首先进行坯料的选择及挤压工艺参数的设定,然后设计主要的挤压工具,包括挤压模、挤压筒和挤压垫并用CAD绘制三维图,最后进行计算机DEFORM模拟实验并处理数据。
通过设计计算最终确定坯料为140300mm,挤压制品16mm;挤压模、挤压垫及挤压筒尺寸参数为l1=30mm,l2=38mm,l3=300mm,l430mm,l5=32.8mm,d1=145mm,其它工艺参数为挤压垫摩擦系数0.1,d2=16.24mm,d3=21mm,D1=600mm,D2=170mm;
挤压筒挤压模摩擦系数0.5,挤压温度570℃,工具模预热温度200℃。
由以上数据绘制出CAD图形,启动DEFORM软件并把集合体坯料、挤压垫、挤压模和挤压筒逐个导入。在模拟的过程中要对每个集合体进行材料和相关参数的设定,主要有国际单位选择SI,模拟步数为100,每2步进行一次保存,每步压下1mm,整个过程有热传递过程。挤压坯料材料为黄铜DIN CuZn40Pb2,设置挤压温度为570℃,然后对挤压坯料进行网格划分和体积补偿,之后设置对称面和热交换面并保存。然后对挤压垫、挤压模和挤压筒材料选择均为DIN-D5-1U COLD,预热温度为200℃,挤压垫的压下速度为34mm/s,方向为-z轴,并保存。最后进行摩擦系数和热传递系数的设定,挤压垫与坯料之间的摩擦系数为0.1,坯料与挤压筒和挤压模之间均为0.5,热传递系数5。最后进入调试阶段,调试完成后,退出后运行。经过过一段时间运行和计算得出了挤压垫压力变化曲线和坯料破坏系数曲线,从DEFORM导出后交予组内成员成进行数据整合、分析。可以看出应变随着挤压过程的进行呈增加的趋势,且应变增加过程中会出现一个峰值,而后应变程度逐渐减小,并且越先被定径从挤压模中挤出,出现峰值的时间越靠前,当坯料被挤出时,应变将会逐渐减小;坯料底部由于处于强烈的三向压应力状态,很难发生塑性变形,故而应变很小。刚开始阶段,应变均匀,无破坏系数。后随着挤压的进行,应变越来越大,不均匀应变也越严重,同时残余应力也增加,金属内部晶格畸变也越来越严重,则挤压变形越容易破坏,所以工件的破坏系数是逐渐增加的。最终得出在温度为速度为34mm/s时,得到最大挤压力为5017108.596N,最大破坏系数为3.151,所以得到数据(34,5017108.596),(34,3.151)。
通过CAD画实体图以及DEFORM对棒材挤压过程进行了模拟,实验通过对DEFORMD的常规操作,通过对坯料进行挤压变形,验证书本中学习的挤压变形原理。另外我了解到了采用DEFORM能够准确地计算出黄铜挤压过程中的挤压力、温度、挤压速度、应力和应变,输出便于观察的各种等值线图,形象地展示黄铜棒材热挤压变形的过程,验证了挤压变形的特点。
第二篇:DEFORM软件介绍
DEFORM-3D的简介
Deform(Design Enviroment for Forming)有限元分析系统是美国SFTC公司开发的一套专门用于金属塑性成形的软件。通过在计算机上模拟整个加工过程,可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软件是一个高度模块化、集成化的有限元模拟系统,它主要包括前处理器、模拟器、后处理器三大模块。
前处理器:主要包括三个子模块(1)数据输入模块,便于数据的交互式输入。如:初始速度场、温度场、边界条件、冲头行程及摩擦系数等初始条件;(2)网格的自动划分与自动再划分模块;(3)数据传递模块,当网格重划分后,能够在新旧网格之间实现应力、应变、速度场、边界条件等数据的传递,从而保证计算的连续性。
模拟器:真正的有限元分析过程是在模拟处理器中完成的,Deform运行时,首先通过有限元离散化将平衡方程、本构关系和边界条件转化为非线性方程组,然后通过直接迭代法和Newton-Raphson法进行求解,求解的结果以二进制的形式进行保存,用户可在后处理器中获取所需要的结果
后处理器:后处理器用于显示计算结果,结果可以是图形形式,也可以是数字、文字混编形式,获取的结果可为每一步的有限元网格;等效应力、等效应变;速度场、温度场及压力行程曲线等
DEFORM软件操作流程
(1)导入几何模型
在DEFORM-3D软件中,不能直接建立三维几何模型,必须通过其他 CAD/CAE软件建模后导入导DEFORM系统中,目前,DEFORM-3D的几何模型接口格式有:
①STL:几乎所有的CAD软件都有这个接口。它由一系列的三角形拟合曲面而成。
②UNV:是由SDRC公司(现合并到EDS公司)开发的软件IDEAS制作的三维实体造型及有限元网格文件格式,DEFOEM接受其划分的网格。
③PDA:MSC公司的软件Patran的三维实体造型及有限元网格文件格式。
④AMG:这种格式DEFORM存储己经导入的几何实体。
(2)网格划分
在DEFORM-3D中,如果用其自身带的网格剖分程序,只能划分四面体单元,这主要是为了考虑网格重划分时的方便和快捷。但是它也接收外部程序所生成的六面体(砖块)网格。网格划分可以控制网格的密度,使网格的数量进一步减少,有不至于在变形剧烈的部位产生严重的网格畸变。
DEFORM-3D的前处理中网格划分有两种方式,一种是用户指定单元数量,系统默认划分方式,用户指定的网格单元数量只是网格划分的上限约数,实际划分的网格单元数量不会超过这个值。用户可以通过拖动滑块修改网格单元数,也可以直接输入指定数值,该数值和系统计算时间有着密切的关系,该数值越大,所需要的计算量越大,计算时间越长。
另一种手动设置网格使用的是 Detailed settings下的Absolute方式,该方式允许用户指定最小或最大的网格尺寸和最大与最小网格尺寸的比值。该值设置完成在网格单元数量中可以看到网格的大概数目,但无法在那里修改,只能通过修改最大或最小单元尺寸来修改网格数目。
(3)初始条件
有些加工过程是在变温环境下进行的,比如热轧,在轧制过程中,工件,模具与周围环境介质之间存在热交换,工件内部因大变形生成的热量及其传导都对产品的成形质量产生主要的影响,对此问题,仿真分析应按照瞬态热一机祸合处理。DEFORM材料库可以提供各个温度下材料的特性。
(4)材料模型
在DEFORM-3D软件中,用户可以根据分析的需要,输入材料的弹性、塑性、热物理性能数据,如果需要分析热处理工艺,还可以输入材料的每一种相得相关数据以及硬化、扩散等数据。
为了更方便的使用户模拟塑性成形工艺,该软件提供了100余种材料(包括碳钢、合金钢、铝合金、钛合金、铜合金等)的塑性性能数据,以及多种材料模型。在材料库中,对每一种支持的材料提供了不同温度和应变率下材料流动应力应变曲线和膨胀系数,弹性模量,泊松比,热导率等随温度的变化曲线。
(5)接触定义
接触菜单用于定义工件与所有用到的模具之间以及模具之间可能产生的接触关系。工件在变形过程中的温度,变形量是待求量,工件通常被定义成为可变形接触体。通常,最简单,计算效率最高的定义是用二维曲线(ZD平面或是轴对称锻造)或是三维空间曲面(3D锻造)描述模具参与接触部分的外表面轮廓,用刚性接触体描述。刚性接触体上只具有常温,起主动传递刚体位移或合力作用。如果需要关心模具的温度变化,可将模具上所关心的部分离散成单元(二维平面单元或是三维轴对称实体单元),定义成为允许传热的刚性接触体,分析过程中,模具既有传递位移或合力作用,同时又有内部热量的传导和与外界的换热。实际锻造过程中,模具或多或少都存在变形,当要分析模具的温度和变形时,可将模具离散成为具有温度和位移自由度的有限单元,定义成为可变形的接触体,这会使计算的规模增加,但是分析结果更加合乎实际情况。还有一类刚性接触体为对称面,定义在工件上具有对称边界条件位置处,起施加对称边界条件的约束作用。定义的对称刚性平面可以满足法向的零位移约束和法向零热流约条件。
(6)网格自动重新划分
模拟分析过程中,单元附着在材料上,材料在流动过程中极易使相应的单元形状产生过度变形导致畸形。单元畸变后可能会中断计算过程。因此,保证仿真过程中材料经过较大流动后分析仍然可以继续,获得的结果仍然具有足够的精度是非常重要的。DEFORM在网格畸变达到一定程度后会自动重新划分畸变的网格,生成新的高质量网格。对3D分析,按增量加载频率或两组网格重划其间累积的最大应变增量来引导程序自动的网格重划。
(7)增加约束
DEFORM可以在节点上增加各个自由度的约束。
(8)后处理
DEFORM后处理菜单为用户提供了直观方便的评价成形过程,成形产品质量,工具损伤的必须信息以及图片,文本和表格形式提取和保存所需结果的各种工具。DEFORM支持在加工过程中以等值线,分布云图,数值符号,色标,等值面和切平面矢量等方式显示各种场变量分布。也可按路径显示或历程显示分析结果。显示结果能够借助于色调,光照和渲染产生出具有逼真效果的图形。也可利用分析结果制作动画和电影。用户利用这些提取各种体成形分析结果工具,足以获得设计产品加工工艺所关注的全部信息。这对设计人员充分了解设计工艺及其实施的可行性是大有裨益的。一旦模具设计和初始坯料形状尺寸不合理,从分析结果中可显示出材料流动受阻后可能出现的开裂或是重叠,从历程显示可以提取模具成形力随行程的变化曲线,是一个从设备加工能力,设备消耗角度来设计加工工艺的必须指标。在后处理界面中显示工件流动过程中应力,应变,应变率和温度的分布变化,帮助工艺设计师评定工件的加工质量。其中的局部加工硬化,应力集中,高应力梯度,工件模具的接触压力等结果,可以评定成形产品的质量好坏的控制因素。
DEFORM-3D 软件产品功能
DEFORM-3D是在一个集成环境内综合建模、成形、热传导和成形设备特性进行模拟仿真分析。适用 于热、冷、温成形,提供极有价值的工艺分析数据。如:材料流动、模具填充、锻造负荷、模具应力、晶粒流动、金属微结构和缺陷产生发展情况等。DEFORM-3D功能与2D类似,但它处理的对象为复杂的三维零件、模具等。
—— 不需要人工干预,全自动网格再剖分。
—— 前处理中自动生成边界条件,确保数据准备快速可靠。
—— DEFORM-3D模型来自CAD系统的面或实体造型(STL/SLA)格式。
—— 集成有成形设备模型,如:液压压力机、锤锻机、螺旋压力机、机械压力机、轧机、摆辗机和用户自定义类型(如胀压成形)。
—— 表面压力边界条件处理功能适用于解决胀压成形工艺模拟。
—— 单步模具应力分析方便快捷,适用于多个变形体、组合模具、带有预应力环时的成形过程分析。
—— 材料模型有弹性、刚塑性、热弹塑性、热刚粘塑性、粉末材料、刚性材料及自定义类型。
—— 实体之间或实体内部的热交换分析既可以单独求解,也可以耦合在成形模拟中进行分析。
—— 具有FLOWNET和点迹示踪、变形、云图、矢量图、力-行程曲线等后处理功能。
—— 具有2D切片功能,可以显示工件或模具剖面结果。
—— 程序具有多联变形体处理能力,能够分析多个塑性工件和组合模具应力。
—— 后处理中的镜面反射功能,为用户提供了高效处理具有对称面或周期对称面的机会,并且可以在后 处理中显示整个模型。
—— 自定义过程可用于计算流动应力、冲压系统响应、断裂判据和一些特别的处理要求,如:金属微结构,冷却速率、机械性能等。
DEFORM-3D 是一套基于工艺模拟系统的有限元系统(FEM),专门设计用于分析各种金属成形过程中的 三维(3D)流动,提供极有价值的工艺分析数据,有关成形过程中的材料和温度流动。典型的DEFORM-3D应用包括锻造、挤压、镦头、轧制,自由锻、弯曲和其他成形加工手段。
DEFORM-3D 是模拟3D 材料流动的理想工具。它不仅鲁棒性好,而且易于使用。DEFORM-3D强大的模拟引擎能够分析金属成形过程中多个关联对象耦合作用的大变形和热特性。系统中集成了在任何必要时能够自行触发自动网格重划生成器,生成优化的网格系统。在要求精度较高的区域,可以划分较细密的网格,从而降低题目的规模,并显著提高计算效率。
DEFORM-3D 图形界面,既强大又灵活。为用户准备输入数据和观察结果数据提供了有效工具。DEFORM-3D还提供了3D 几何操纵修正工具,这对于 3D 过程模拟极为重要。DEFORM-3D 延续了DEFORM 系统几十年来一贯秉承的力保计算准确可靠的传统。在最近的国际范围复杂零件成形模拟招标演算中,DEFORM-3D 的计算精度和结果可靠性,被国际成形模拟领域公认为第一。相当复杂的工业零件,如连杆,曲轴, 扳手,具有复杂筋-翼的结构零件,泵壳和阀体,DEFORM-3D都能够令人满意地例行完成。
第三篇:设计小结
设计小结.txt如果你看到面前的阴影,别怕,那是因为你的背后有阳光!我允许你走进我的世界,但绝不允许你在我的世界里走来走去。为期10天的课程设计将要结束了。在这两周的学习中,我学到了很多,也找到了自己身上的不足。感受良多,获益匪浅。
这10天中,我们小组分工合作、齐心协力,一起完成了课程设计前的准备工作(阅读课程设计相关文档)、小组讨论分工、完成系统开发的各个文档、课程设计总结报告、小组汇报PPT、个人日记,个人小结的任务。在课程设计的第一天我们便对这次任务进行了规划和分工。在以后的几天中,我们组的成员一起努力,查阅资料、小组讨论、对资料进行分析,并在这段时间里完成了网站的开发设计,并最后撰写课程设计报告及个人总结。我的主要工作是完成课程设计总结和制作PPT,并上台汇报。面对这样的任务,我开始真的很担心,不是害怕要写那么多资料,而是怕站在讲台上,面对那么多的人,我怕讲不出话来。有过两次上台经验的潘同学就耐心的给我传授一下他的心得。而且这是我们必经的过程,以后走入社会肯定会有很多场合需要我们在公共场合讲话,现在如果不去讲的话,那以后我们怎么办呢?还是硬着头皮上吧,没有别的选择了。
在课程设计的过程中,我们经历了感动,经历了一起奋斗的酸甜苦辣。也一起分享了成功的喜悦。这次的课程设计对我们每个人来说都是一个挑战。课程设计中文档的撰写我从来就没有担心过,就是网站的设计我真的很担心,平时对这方面的知识接触的就不是很多,而且对于软件我就更抓狂了。这时候小组的力量就体现出来了,各司其职,各尽其能。发挥了集体的效用。
在这个过程,我受到了好多帮助,一句温暖的话语,一杯热热的咖啡,让人有无比的动力和解决问题的决心。其实这次的课程设计我的最大的感受不是知识的获得,而是人格的磨练和交际的能力。
和大家想的一样我们也会产生一些小矛盾,当然这是不可避免的。在产生小矛盾的时候,我们没有逃避。重要的是我们如何去解决它。为什么会产生这些矛盾,以怎样的方式去解决它,这是我们应该去考虑的问题。我想经过这样的一个过程我们会学到很多,学会了怎样去和别人沟通,理解别人所做的事,别人也会宽容的对待我们,从而我们就在无形之中加强了我们的人际交往能力。这个经验对我们以后的人生将会发挥很大的作用。毕竟我们是生活在人类这个群体之中的。假如世界上只剩下一个人,那么他不可能长久的生活下去的。
课程设计这样集体的任务光靠团队里的一个人或几个人是不可能完成好的,合作的原则就是要利益均沾,责任公担。如果让任务交给一个人,那样既增加了他的压力,也增大了完成任务的风险,降低了工作的效率。所以在集体工作中,团结是必备因素,要团结就是要让我们在合作的过程中:真诚,自然,微笑;说礼貌用语;不斤斤计较;多讨论,少争论,会谅解对方;对他人主动打招呼;会征求同学的意见,会关心同学,会主动认错,找出共同点;会接受帮助,信守诺言,尊重别人,保持自己的特色。
课程设计结束了,但我们一起奋斗的精神和这份宝贵的经历将会成为人生道路上一道亮丽的风景线。
第四篇:设计小结
毕业设计计算书
指导教师:刘春东
设计题目:JZC350搅拌机总体及传动装置结构设计设计人: 张彦龙
毕业设计小结
学期马上就要结束,我们的毕业设计也接近尾声,回顾过去的将近一个学期时间,我感到很不容易。因为有太多的汗水,已悄然洒落在了设计的路上,但我没有任何怨言,因为我感到很充实,我为我的设计成果感到欣慰,我为我的充实生活感到满足。
作为机械系的学生,我此次的设计任务是搅拌机的设计。设计的方法是类比法和计算法。即通过实习和收集国内外同类机械的资料,确定并了解搅拌机的结构,初步确定机械类型及主要参数,然后根据这些资料进行计算,确定搅拌机的参数,并画出全套图纸,包括总体布置图、装配图、组装图、零件图等,编制全部技术文件。
我在设计过程中收获很多,具体归纳如下:
首先是机械基础知识。比如搅拌机的结构组成及其工作原理,传动机构的选择,齿轮及轴的强度校核等。
其次我对网络资源共享对人类学习生活带来的极大方便有了更深的体会。此次设计中,通过网络了解到了许多形式搅拌机的设计理念,显然网络使得我们对于那些无法获取的知识有了新的途径。
第三,对于中外搅拌行业差距的理解。我国机械在建国后得到的飞速发展是有目共睹的,但由于自身基础的薄弱以及体制等的不足,国内机械的发展同国外发达国家还是有很大的差距的。具体到本次设计,我们的产品依旧摆脱不了“傻大笨粗”的前苏联模式,相比于欧美产品,我们除了在价格上有一定的优势外在产品工艺和材料上并不能同他们的相比。这也是制约我国机械继续发展的瓶颈。
第四,科学研究中的创新是推动机械发展的有力武器,这使得我们对所设计的产品有了更深刻、更形象的认识。
第五,对于各种工具软件的熟练使用也是设计中所必不可少的。在这次毕业设计中,我主要使用的软件为AUTOCAD。在设计过程中,它成了我每天的必不可少的朋友。经过漫长的设计,我对它由不完全理解到能熟练操作,这很大程度上提高了我的机械制图能力。
最后,通过这次毕业设计还使我了解了科技论文的写作规范,熟悉了offic系列软件在文字处理与排版等方面的使用。
总之,这次毕业设计不是简简单单的完成了一个课题,而是使我初步的掌握了科学研究的步骤与方法,巩固了我的专业知识,练习了我的实际操作能力,锻炼了我分析解决问题的能力,为今后的工作打下了坚实的基础。
第五篇:设计小结
机械设计课程设计总结
这次课程设计时间一共是三周,三周的时间,我生活的非常充实,每天都会有新的收获,三周下来,受益匪浅。对于这一次的课程设计,我感慨颇多,原本以为设计就是一件很简单的事情,后来第一次自己亲自上阵才发现自己想简单了,三个周下来,疲惫,兴奋,失落,欣慰。确实,首先在计算量上对于我们来说,还是相当之大的,不断地试算,改选数据,有的时候数页稿纸算尽却发现结果并不如当初所愿,结果换来的就是重新计算,这样的过程穿插在整个课程设计的计算阶段,当然,失落是再所难免的,但最后得出理想结果后的喜悦也是巨大的,虽然不是什么伟大的发现,但毕竟是自己的成果,不提知识的收获和阅历的提升,我想,这样的体会,未尝不失为一种值得回味的记忆。当然,这也是我充分感受到了自己肩上所肩负的责任,起初的时候,在未做之前,感觉做完之后一定会有一种成就感,确实,在做的过程当中,这种感觉时时刻刻激励着自己,但随着设计的深入以及老师的随后讲解,我渐渐地意识到自己所应承担的以及所欠缺的,“任重道远”绝不再是简单的四字成语,制造业是一门严谨而又富含经验的事业,需要几代人的积淀与努力,非一时而能为之。
虽然只有短短的十几天,但却让我对机械设计这门课程有了更加深入的了解,对CAD、WORD等软件的应用有了更进一步的掌握,为我们以后的工作学习打下了扎实的基础。在这次设计中,我越发觉得机械设计这门课程是机械工业的基础,是一门综合性很强的技术课程。要做一名合格的机械设计工程师,仅具有理论知识是远远不够的,更需要具有不畏枯燥的精神,严谨的态度,同时要不断的创新实践,在实践的过程中总结经验教训。
在设计的过程中,我遇到了许多问题,有一些问题自认为是自己算的精确,其实是是钻牛角尖了,设计本就是一个不断尝试的过程,没有谁是绝对的正确,也没有谁是绝对的错误,只有谁更加适合,在真正切身体会过课程设计后,我才对老师所说的设计是一个各方面相互妥协的过程,例如成本与尺寸之间的关系,要想减小尺寸就要选用高强度的材料,相应的也就提高了成本。其实人生何尝不是这样,人生也是一个妥协的过程,要想得到收获就要付出努力。
在这十几天里,看着自己的作品由无到有,再由草图到计算机绘图不断完善,感觉就像培育了自己孩子一样富有喜悦与成就感,虽然这几天起早贪黑,甚至说
梦话都离不开绘图二字,但我真的想说这是我大学生活中最宝贵的财富。
最后,这次的设计得到了老师耐心的指导和帮助,即使在现在想来很幼稚的问题也得到了老师耐心的解答,在这里衷心的说一声谢谢,在设计中有许多不足的地方,望老师指点。
代泽增
2014年1月16日