实验课程名称：材料成型CAE综合实验实验项目名称DEFORM-2D软件的操作与实例演练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（包括实验目的、意义，实验基本原理与方法，主要仪器设备及耗材，实验方案与技术路线等）一、实验目的1）了解认识DEFORM软件的窗口界面。
2）了解DEFORM界面中功能键的作用。
3）掌握利用DEFORM有限元建模的基本步骤。
4）利用DEFOR模拟铸造成型过程（包括Pre、Simulator、Post Processer）。
二、实验原理DEFORM是一套基于有限元的工艺仿真系统，用于分析金属成形及其相关工业的各种成形工艺和热处理工艺。
通过在计算机上模拟整个加工过程，帮助工程师和设计人员：设计工具和产品工艺流程，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-2D（二维）适用于各种常见的UNIX工作站平台（HP，SGI，SUN，DEC，IBM）和Windows-NT微机平台。
可以分析平面应变和轴对称等二维模型。
它包含了最新的有限元分析技术，既适用于生产设计，又方便科学研究。
三、实验步骤1．DEFORM前处理过程（Pre Processer）1）进入DEFORM前处理窗口。
2）了解DEFORM前处理中的常用图标3）设置模拟控制4）增加新对象5）网格生成6）材料的选择7）确立边界条件8）温度设定9）凸模运动参数的设置10）模拟控制设定11）设定对象间的位置关系12）对象间关系“Inter-Object”的设定13）生成数据库14）退出前处理窗口2．DEFORM求解（Simulator Processer）3．DEFORM后处理（Post Processer）1)了解DEFORM后处理中的常用图标。
2）步的选择3）真实应变4）金属流线5）载荷——行程曲线四、实验任务已知条件毛坯尺寸：底面半径60mm，高度200mm毛坯材料：AISI-1025[1800-2200F(1000-1200℃)毛坯温度：1200℃单元数：1000模具尺寸：宽度200，高度60上模压下量100mm，压下速度10mm/s完成如下操作(1) 建立DEFORM-2D/Preprocessor圆柱体镦粗模拟分析模型，生成以“姓名拼音-学号”命名的.DB文件，如：金坤操作命名为JinKun-06(2) 对镦粗过程进行模拟，完成以下操作：1）测量压下量分别为25mm、50mm、75mm、100mm时毛坯底面半径和最大半径，作出行程-毛坯底面半径、行程-毛坯最大半径变化曲线。
2）输出毛坯等效应变图3）输出载荷-行程曲线(3) 对上模压下速度分别为10mm/s、20mm/s、30mm/s、40mm/s进行模拟，完成以下操作：1）测量四种上模压下速度下，毛坯最终成形底面半径和最大半径，作出速度-毛坯底面半径、速度-毛坯最大半径变化曲线。
2）测量四种上模压下速度下，毛坯最大载荷值，作出速度-载荷变化曲线3）测量四种上模压下速度下，毛坯最大和最小等效应变值，作出速度-最大应变、速度-最小应变变化曲线。
第二部分：实验过程记录（可加页）（包括实验原始数据记录，实验现象记录，实验过程发现的问题等）一、前处理1.进入DEFORM前处理窗口在安装有WINdows操作系统和deform-2D软件的系统中，单击启动软件。
选择file|new，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，打开deform-2D前处理器，进入前处理环境。
如图1.1所示：图1.12.设置模拟控单击图标，打开“simulation control”窗口。
在该窗口中改变模拟标题为newtrial，选择系统单位为“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，添加新对象workpiece，单击按钮，为新增对象建立几何模型。
单击edit按钮，出现一个空白表格，在表格中顺序顺序（逆时针）输入各特征点等坐标X、Y、R。
输入完成后，单击apply按钮，将数据写入系统，此时系统中将显示所见图形。
再次单击插入对象按钮，插入上下模Top die、bottom die。
如图3.1所示:图3.14.网格生成为了将workpiece生产网格，单击mesh按钮。
在Tool标签下对网格数量进行选择，设置为2000，如图4.1.1所示。
在detailed settings中将Size Ratio设置为1.如图4.2.2所示：单击Generate Mesh按钮，生成网格如图4.2所示：图4.25.材料的选择单击“workpiece使其高亮显示，单击材料按钮，右边显示材料选择窗口，单击steel，选择材料AISI-1025[1800-2200F(1000-1200C)]。
单击Assign Material按钮，将所选材料导入到Workpiece 中，如图5-1所示：图5-16．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，单击ok退出，如图6所示：图67.确立边界条件单击按钮进入边界条件选择窗口，如图7所示：单击选择按钮，用鼠标选择左上角第一点，继续选择左下角第二点，两点选择后，毛坯对称中心轴将高亮显示，这便是毛坯的边界。
边界选好后，单击按钮，“Velocity”会出现“X，Fixed”，说明边界条件已经确定。
图78.温度设定次单击“workpiece”、“Top Die”、“Bottom Die”中的general图标，在“Temperature”中单击Assign temperature按钮，输入合适的温度值，单击OK，使温度确定下来。
如图8。
图89．设置对象间的位置关系单击按钮，弹出如图7.1所示的窗口，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7.2所示的窗口。
选择Positioning Object为“Workpiece”，“reference”中选择“Top Die”，在“Approach Direction”选择方向为“Y”，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“-Y”，单击“Apply”按钮，毛坯与凹模的位置关系就确定了。
图7.1 图7.210.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8.1所示：图8.1选择Top Die—（1）workpiece，单击Edit，将constantly选项设置为0.3，其他为系统默认设置即可，单击close。
同样设置Bottom Die—（1）workpiece。
单击图标，然后单击Generate All按钮，毛坯与凸凹模的接触即生成，单击Ok退出。
如图8.2所示：图8.211.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9.1所示：图9.112．生成数据库单击按钮，出现如图9.1所示的窗口，单击Check按钮，开始对各项数据进行检查。
检查无误后，单击Generate按钮生成数据库。
单击Close按钮，退出该窗口。
图9.110.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.打开一个预保存的问题2.求解，单击Run，开始模拟，如图2.1所示：图2.1三．Deform后处理当模拟完成后，单击“post processor”中的“Deform-2D Post”，弹出后处理窗口。
测量镦粗后锻件底面半径（2）1）单击按钮，然后鼠标先后点击镦粗后锻件地面的两断点。
如图1.1所示：图1.1压下量(mm) 底面半径(mm) 最大半径(mm)25 60.96 66.1550 63.48 72.6175 67.80 80.15100 75.00 89.412）输出毛坯等效应变图3）单击图标，按图3.1所示进行设置，单击Ok得到载荷行程曲线，如图3.2所示：图3.1图3.2在速度为20mm/s时的载荷行程曲线改变上模下压速度，分别为20mm/s、30mm/s、40mm/s进行模拟，求出不同速度下对应的最大载荷值在速度为20mm/s时的等效应变图和载荷行程曲线在速度为30mm/s时的等效应变图和载荷行程曲线在速度为40mm/s时的等效应变图和载荷行程曲线实验结果：压下速度(mm/s) 底面半径(mm) 最大半径(mm) 最大载荷值(KN) 最大应变最小应变10 75.00 89.41 1210 1.36 0.023420 75.45 89.05 1310 1.30 0.035430 75.37 88.86 1370 1.29 0.042940 75.59 88.74 1410 1.28 0.0484 1)速度-毛坯底面半径、速度-毛坯最大半径变化曲线2)速度-载荷变化曲线3)速度-最大应变、速度-最小应变变化曲线第三部分结果与讨论（可加页）一、实验结果分析（包括数据处理、实验现象分析、影响因素讨论、综合分析和结论等）（1）在同一压下速度下，若增大压下量，则毛坯底面半径增大，最大半径也增大。
（2）当压下量一定时，若增加压下速度，则底面半径增大，最大半径减小，最大载荷值增大，最大应变减小，最小应变增大。
二、小结、建议及体会通过老师的讲解和PDF的学习，初步运用了DEFORM进行简易的应用，通过镦粗的前处理和求解以及后处理，对DEFORM有了一个全面的认识，虽然只是材料成型方面的应用，没有涉及到热处理的学习，但感觉DEFORM很强大，如果能把AUTOCAD与DEFORM联系在一起能使自己的学习更加全面。