De_6.1_闭式模锻模拟实例作业.doc

DEFORM6.1 开始模锻模拟黄旗忠一 DEFORM软件介绍DEFORM系列软件是由位于美国Ohio Clumbus的科学成形技术公司（Science Forming Technology Corporation）开发的。该系列软件主要应用于金属塑性加工、热处理等工艺数值模拟、它的前身是美国Battelle实验室开发的ALPID软件。在1991年成立的SFTC公司将其商业化，目前，Deform软件已经成为国际上流行的金属加工数值模拟软件之一。二 模锻模拟缸套缸头锻件2.1 创建一个新的题目正确安装DEFORM 6.1后运行程序DEFORM-3D，其界面如下图所示。 点击 或从File New Problem建立新的题目。弹出如下窗口。默认为Deform-3D preprocessor不用更改。点击Next，选择Other location，选择预设的程序存储地址。注意：路径不能包含中文！点击Next，输入Problem Name，如BSMD。点击Finish，完成新题目的创建，自动进入前处理窗口，其创建的文件类型为key。2.2 前处理2.2.1模拟控制参数设置前处理操作窗口如下图所示，由图形显示窗口、物体显示及选择窗口、物体参数输入窗口组成。物体参数输入窗口物体显示及选择窗口图形显示窗口点击快捷按键，或Input Simulation Controls进入模拟控制参数设置窗口。Units选择框中选择UI国际制单位，弹出提示框时点OK，Reset all the values to new unit system defaults。在Mode选择框中将Deformation和Heat Transfer，都勾上。在Simulation Title中可设定标题如BSMD。点击OK，完成模拟控制参数设置。2.2.2导入毛坯几何文件Deform可导入的文件格式为stl。可由UG等建模软件生成。软件默认第一物体为workpiece即毛坯。Geometry选项卡中点击Import Geo导入预先生成的文件maopi.stl。可在图形显示窗口中看到导入的几何体。其默认物体属性为Plastic，温度为1100。2.2.3对毛坯进行网格划分在Mesh选项卡中，Number of Elements选项中输入网格数目。网格数目根据毛坯尺寸和模拟精度要求设置，数目过多影响模拟计算速度，数目过少影响模拟效果。此实例设定为30000。点击生成网格。2.2.4设置毛坯材料在General选项卡中点击进入材料库。在Material label选择框中显示出用户自己所需的材料，点取Steel-AISI-1045_（20-1100C)，点击Load。可在物体显示及选择窗口中看到毛坯材料属性为AISI-1045_（20-1100C)。毛坯的参数设置完成。2.2.4导入上模点击建立新几何体，其默认为Top Die即上模。同毛坯的导入一样，在Geometry选项中点击Import Geo，导入预先生成的top die.stl，注意此时导入的上模已经与毛坯位置相匹配，这是因为在UG整体建模中已将上、下模及毛坯位置匹配。若尺寸为匹配可通过工具栏中快捷键，进入Object Positioning，进行位置调整，此方法不推荐。在General选项卡中可以看到上模默认属性为刚体Rigid，不做修改。2.2.5设置上模运动参数在Movement选项卡中Constant Value输入上模运行速度，此实例采用5mm/sec。在Direction选取上模运行方向，可通过观察图形显示窗口中的坐标系确定运行方向，此坐标系与UG建模时坐标系相一致。设置上下模温度都为350C2.2.4导入下模同上模导入一样，点击建立新几何体后，默认即为Bottom Die，在Geometry选项中点击Import Geo，导入预先生成的bottom die.stl。此时，所以几何体均导入成功。其整体效果如下图，可点击工具栏视图快捷键观察不同视图效果。2.2.5设置物间联系 虽然模具和毛坯已成功导入且位置相匹配，但是个物体之间是相互独立，没有任何联系的，需要通过设置摩擦和创建接触来使各物件之间发生联系。点击工具栏快捷键，弹出Inter-Object对话框。点击Edit，进入参数设置，如下图。 Separation与Friction Type均采用默认，Constant点击下三角，选取Hot forging 0.7，设置完成。点击Close返回上层对话框，点击Apply to other relations，将摩擦条件应用于所以物间关系。 在Contact BCC选择区，点击Generate all，生成物间接触。此时，物间联系设置完成，点击OK退出。2.2.6设定模拟步长和步数点击快捷按键，或Input Simulation Controls进入模拟控制参数设置窗口。选择Step选项卡，Solution Step Definition选择With Die Displacement，设定步长一般为变形体单元长度的1/3，比较容易收敛，节省时间。变形体单元长度可通过Check Mesh读出。步数根据上模行程和步长来确定，起始步按默认-1，设置每四步保存一次，点击OK完成设置。此时所以参数设置已经完成，点击保存。 2.2.7生成数据库文件点击工具栏快捷键或Input Database打开数据库生成对话框。21数据库文件的默认存储路径为之前创建项目的存储路径，点击Check，对话框中出现Database can be generated说明没有错误可生成文件，点击Generate生成数据库文件，点击Close退出对话框。此时，前处理已经完成，点击退出，前处理窗口。2.3开始模拟退出前处理窗口后返回到DEFORM主窗口，点击运行快捷键或Simulator中Run，开始模拟。通过Message栏可观察每步的数据情况。2.4后处理模拟完成以后，点击Post Processor中DEFORM-3D Post进入后处理窗口，由图形显示窗口，图形显示选择窗口，图形显示控制窗口组成。图形显示选择窗口图形显示窗口图形显示控制窗口通过动画播放按钮可观察模具运动和工件成形过程，通过改变视图可使显示更清楚。右击图形显示选择区的物体名称Turn off可隐藏物件，以便观察。点击Single Object mode 或Multi Object mode 可设置显示模式。点击工具栏快捷键弹出Graph对话框，Plot objects选取Top Die，可选择不同单位N或tone，点击OK，生成载荷-行程曲线。点击下拉