DEFORM-3D學(xué)習(xí)筆記

1、問題：1.如何用測(cè)量工具測(cè)量其底部過渡圓角的半徑？ 2.如何確定總模擬步長(zhǎng)、存儲(chǔ)步長(zhǎng)、計(jì)算步長(zhǎng)和計(jì)算時(shí)間？還有模具運(yùn)動(dòng)速度？ 3.接觸容差tolerance含義？其大小對(duì)結(jié)果有什么影響，一般設(shè)定為多少合適？主界面的【summary】按鈕顯示當(dāng)前步驟的模擬信息，包括模具及工件的各種信息；【preview】顯示用戶在后處理中處理的最后圖形；【message】顯示模擬進(jìn)程，用戶可以觀察目前模擬進(jìn)行到多少步，每步及每子步模擬所需的時(shí)間，以及每子步的模擬誤差；【log】顯示模擬日志，可以看到模擬過程中每一步的起始和終止時(shí)間，及模擬出錯(cuò)的各種信息前處理窗口：點(diǎn)擊【DEFORM-3D Pre】進(jìn)入DEFOR

2、M-3D的通用前處理界面。點(diǎn)擊【Machining Cutting】進(jìn)入DEFORM-3D的機(jī)加工向?qū)Ы缑妫ㄜ囅?，鉆削，銑削等機(jī)加工工藝。點(diǎn)擊【Forming】進(jìn)入DEFORM-3D的成形向?qū)Ы缑妫ɡ涑尚?，溫成形，熱成形等工藝。點(diǎn)擊【Die Stress Analysis】進(jìn)入DEFORM-3D的模具分析向?qū)Ы缑?。點(diǎn)擊【Cogging】進(jìn)入DEFORM-3D的粗軋向?qū)Ы缑?。模擬控制：點(diǎn)擊【Run (options)】進(jìn)入模擬選擇對(duì)話框，有多個(gè)處理器時(shí)，選擇multiple processor對(duì)話框，并進(jìn)行個(gè)處理器任務(wù)設(shè)置，若是單機(jī)則不要選此項(xiàng)，否則模擬無法進(jìn)行；點(diǎn)擊【Batch Q

3、ueue 】進(jìn)入模擬任務(wù)隊(duì)列設(shè)置對(duì)話框，用戶有多任務(wù)時(shí)，可安排模擬的先后順序；點(diǎn)擊【Process Monitor】進(jìn)入模擬控制菜單，點(diǎn)擊按鈕abort來結(jié)束當(dāng)前模擬任務(wù)，但模擬會(huì)完成當(dāng)前步。若要求立即停止模擬，可點(diǎn)擊abort immediately按鈕；點(diǎn)擊【Add to Queue】可隨時(shí)添加模擬任務(wù)。后處理窗口：用戶可在模擬任務(wù)正在進(jìn)行時(shí)點(diǎn)擊【DEFORM-3D Post】進(jìn)入后處理界面，STL文件的生成：我沒有用過pre/E,但是我用solidworks造型時(shí),插入合適的坐標(biāo)系,并在保存為stl文件時(shí),需設(shè)定選項(xiàng),這樣才能保證導(dǎo)入DEFORM前處理的幾何坐標(biāo)系和你在造型軟件中的一致,

4、也就不用再花費(fèi)過多時(shí)間調(diào)整各objects間的位置了. 我是用Solidworks造型的,比如一個(gè)簡(jiǎn)單的圓柱體鐓粗過程,在裝配圖中你應(yīng)該添加坐標(biāo)系,將坐標(biāo)系的原點(diǎn)設(shè)在沖頭的圓心,并且在保存為stl文件時(shí),設(shè)定保存為對(duì)話框中的選項(xiàng),如果不知是否正確,可以選擇簡(jiǎn)單的模型試一下,(將幾何調(diào)入DEFORM前處理并劃分網(wǎng)格,然后看結(jié)點(diǎn)坐標(biāo)),這樣就能保證DEFORM中的幾何坐標(biāo)系和你在造型軟件中的一致.6.2 文件視圖功能操作正負(fù)代表視圖法線方向，法向由熒屏向外為正6 環(huán)境菜單設(shè)置點(diǎn)擊【options】出現(xiàn)下拉菜單點(diǎn)擊【environment】6.2 前處理功能操作設(shè)置好工作目錄后進(jìn)入前處理窗口。退出前

5、處理窗口時(shí)，如果設(shè)置的用戶類型是初級(jí)或者中級(jí)，會(huì)彈出“詢問退出對(duì)話框”，詢問用戶是否存儲(chǔ)當(dāng)前工作。若設(shè)置為高級(jí)，次對(duì)話框不會(huì)顯示，并且任何未保存的數(shù)據(jù)都會(huì)丟失。6.2.1 模擬控制窗口該窗口中有許多變量需要用戶設(shè)置Main菜單【units】選擇單位制-國(guó)際單位制和英制，允許用戶調(diào)入模型后在設(shè)置單位制?！綯ype】模擬方式選擇欄，【incremental】是增量模擬方式，【steady state】穩(wěn)態(tài)模擬方式，一般模擬問題應(yīng)選擇增量模擬方式。若果用戶模擬的是車削或拉伸過程，并且使用的是歐拉計(jì)算方法，則選擇穩(wěn)態(tài)模擬方式?！綧ode】模擬類型選擇欄，【Heat Transfer】是傳熱模擬，【De

6、formation】變形模擬，【Transformation】相變模擬，【Diffusion】擴(kuò)散模擬，【Grain】晶粒度模擬，【Heating】熱處理模擬。Step菜單模擬控制步菜單，用戶可以設(shè)置模擬的起始步序號(hào)，模擬步數(shù)，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的間隔步數(shù)。其余兩個(gè)用戶不需要修改Stop菜單如果兩個(gè)模具之間的距離是停止模擬的標(biāo)準(zhǔn)，則點(diǎn)擊Die Distance按鈕，按如下步驟操作：選定參考物1點(diǎn)擊模具地面一點(diǎn)，相應(yīng)坐標(biāo)值會(huì)出現(xiàn)在Coord欄中選定參考物2點(diǎn)擊頂面一點(diǎn)，相應(yīng)坐標(biāo)值會(huì)出現(xiàn)在Coord欄中打開測(cè)距方式【Method】一欄選擇Z Distance在【Distance】一欄中填入測(cè)出的距離點(diǎn)擊OK

7、。Remesh Criteria菜單網(wǎng)格重劃分標(biāo)準(zhǔn)菜單。重劃分網(wǎng)格后原節(jié)點(diǎn)信息不丟失。設(shè)定變形物體重劃分網(wǎng)格標(biāo)準(zhǔn)，有兩種選擇，一個(gè)是Absolute（絕對(duì)值），一個(gè)是Relative（相對(duì)值），用戶一般按相對(duì)值設(shè)定。Iteration菜單求解，迭代方法設(shè)定菜單。對(duì)于典型的成形模擬，系統(tǒng)默認(rèn)的方法就能計(jì)算很好，系統(tǒng)默認(rèn)的迭代方法是直接迭代法。系統(tǒng)默認(rèn)的收斂誤差值對(duì)常規(guī)模擬也是合適的，不需修改。以下三種情況可以使用松弛求解法，利用直接迭代法來模擬：（1） 彈性或彈塑性物體（2） 多個(gè)變形物體（3） 模具是由載荷步控制的。Process Condition菜單工藝條件設(shè)定菜單。Advanced菜單高

8、級(jí)設(shè)定菜單。當(dāng)前模擬時(shí)間在【current global time】欄中顯示，用戶通過此欄可知目前模擬經(jīng)過的時(shí)間。點(diǎn)擊【user Defined】用戶可設(shè)定用戶變量，可以添加自定義變量不超過10個(gè)6.2.2 材料窗口Plastic（塑性特性）、Elastic（彈性特性）、Thermal（熱傳遞特性）、Grain（晶粒度）。與溫度有關(guān)特性可通過點(diǎn)擊其右邊編輯按鈕進(jìn)行編輯。【Flowstress】欄是流變應(yīng)力方程，由圖表形式描述。允許用戶修改，步驟如下：（1） 將試驗(yàn)測(cè)得應(yīng)變值寫入應(yīng)變對(duì)話框，溫度寫入溫度對(duì)話框；（2） 應(yīng)變率寫入應(yīng)變率對(duì)話框中，【X Axis】欄選擇【Strain】。 （3） 在

9、下面的應(yīng)力、應(yīng)變、應(yīng)變率數(shù)組欄中填入對(duì)應(yīng)的應(yīng)力（4） 點(diǎn)擊【Apply】出現(xiàn)流動(dòng)應(yīng)力曲線，若正確點(diǎn)擊【OK】（5） 菜單回到材料菜單欄，點(diǎn)擊【Save in Lib】存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。若用戶想以.k文件的形式存儲(chǔ)此材料文件，可點(diǎn)擊【Export】,存儲(chǔ)到用戶指定目錄，下次用時(shí)可直接從目錄中調(diào)入。6.2.3 定位窗口五種定位物體的方法【Offset】平移、【Interference】接觸、【Rotational】旋轉(zhuǎn)、【Drop】下落、【Drag】拖拉。平移一種是按坐標(biāo)平移：選擇要定位的物體，點(diǎn)擊距離矢量欄，輸入相對(duì)坐標(biāo)值；一種是兩點(diǎn)定位：鼠標(biāo)點(diǎn)擊要定位物體上的一點(diǎn)，接著點(diǎn)擊移動(dòng)的終點(diǎn)，也可直接輸入絕對(duì)

10、坐標(biāo)值。點(diǎn)擊【Apply】點(diǎn)擊【OK】.接觸選擇定位物體和參考物-在【Approach Direction】前進(jìn)方向一欄定義移動(dòng)方向-在【Interference】定義接觸值-點(diǎn)擊【Apply】點(diǎn)擊【OK】.旋轉(zhuǎn)在【Center】指定旋轉(zhuǎn)中心，【Axis】指定旋轉(zhuǎn)軸和【Angle】相對(duì)旋轉(zhuǎn)角度（可用鼠標(biāo)指定中心和軸也可直接輸入值）下落此法對(duì)將物體定位于模具中非常有效。指定下落方向和接觸深度值，若允許旋轉(zhuǎn)下落，請(qǐng)點(diǎn)擊旋轉(zhuǎn)軸設(shè)定。6.2.4 對(duì)象間關(guān)系定義窗口點(diǎn)擊+按鈕增加定義對(duì)象間關(guān)系對(duì)-定義主仆關(guān)系-對(duì)象間關(guān)系信息定義：摩擦系數(shù)【Friction】、剪摩擦【Shear】、庫倫摩擦【Coulom

11、b】、摩擦值【value】。允許用戶改動(dòng)對(duì)象間關(guān)系容差，用戶可以在【Tolerance】欄改動(dòng)系統(tǒng)給定的值。6.2.5 數(shù)據(jù)庫產(chǎn)生窗口指定目錄-點(diǎn)擊【Check】檢查模擬設(shè)定的信息是否滿足生成數(shù)據(jù)庫的條件-點(diǎn)擊【Generate】生成數(shù)據(jù)庫With Constant Die Displacement（根據(jù)模具位移來確定計(jì)算步長(zhǎng)方式 ）、Solution Steps（計(jì)算步長(zhǎng)）、Primary Die（主模具）6.3 后處理功能操作在主窗口點(diǎn)擊數(shù)據(jù)庫文件，進(jìn)入后處理窗口6.3.1 物體樹顯示操作按鈕功能介紹Show item（物體樹中的狀態(tài)變量顯示）、【Show backface】后表面顯示6.

12、3.2 模擬分析功能介紹【Summary】功能是提取模擬過程的概要信息；【Graph(Load stroke)】功能是提取模擬過程受力物體的載荷，以圖形形式表達(dá)。Stroke（模擬步）、torque（扭矩）。點(diǎn)擊【Apply】出現(xiàn)圖形，判斷正確后點(diǎn)擊【OK】.Point tracking（對(duì)變形體的點(diǎn)追蹤）：點(diǎn)擊此按鈕在點(diǎn)追蹤對(duì)話框中輸入追蹤點(diǎn)坐標(biāo)，也可用鼠標(biāo)直接點(diǎn)擊變形體上的點(diǎn)，最多同時(shí)跟蹤10個(gè)點(diǎn)-NEXT-選取存儲(chǔ)文件方式，文件時(shí)二進(jìn)制文件，可用記事本等打開-【Finish】。等待一段時(shí)間，系統(tǒng)會(huì)提取此點(diǎn)的所有信息，配合狀態(tài)變量按鈕就可讀取此點(diǎn)狀態(tài)變量信息。Flow Net-設(shè)定流動(dòng)網(wǎng)格

13、。點(diǎn)擊按鈕-選擇起始步和終點(diǎn)步-下一步-選擇流動(dòng)網(wǎng)格形狀-下一步-區(qū)域選擇對(duì)話框-下一步-定義網(wǎng)格尺寸-下一步-選擇始末存儲(chǔ)方式-完成State Variable Between Two Points-繪制兩點(diǎn)間狀態(tài)變量分布曲線：輸入始終點(diǎn)坐標(biāo)，也可在窗口中點(diǎn)擊變形體上兩點(diǎn)作為始末點(diǎn)，接著點(diǎn)擊【Calculate】，在變形體上出現(xiàn)分布點(diǎn)，接著點(diǎn)擊【State Variable】按鈕，選擇要分析的狀態(tài)變量，則可繪制出兩點(diǎn)間狀態(tài)變量的分布曲線Slicing-對(duì)物體進(jìn)行剖切。兩種剖切方式：一種是一點(diǎn)和一方向矢量；一種是三點(diǎn)法，然后輸入數(shù)值，確定剖切正確后，點(diǎn)擊【OK】Mirror/Rot Symme

14、try-鏡像物體鏡像功能分為兩種，一種是對(duì)稱面鏡像，一種是周向鏡像。打開【Add】按鈕，接著點(diǎn)擊對(duì)稱面，則對(duì)稱圖形顯示在窗口中?！綝elete】刪除對(duì)稱圖形，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊要?jiǎng)h除的物體即可。Date Extraction-提取選定步的變量信息。首先在模擬步中選定要分析的模擬步-選定要分析的物體-在【Variable】欄中選定要分析的變量-點(diǎn)擊【Extract】，選定存儲(chǔ)路徑保存，可用記事本等打開。State Variable-選取要分析的變量。選定要分析的變量-【Type】欄中選取變量顯示方式（等高線、云圖等顯示方式）-選取顯示比例-【OK】Animation set up-模擬過程的動(dòng)畫設(shè)置及錄

15、制。點(diǎn)擊此按鈕-【File】欄中設(shè)定動(dòng)畫文件存儲(chǔ)的位置-填寫動(dòng)畫文件的名稱-設(shè)定動(dòng)畫文件的第一個(gè)圖片的名稱。把動(dòng)畫文件一圖片的格式的存儲(chǔ)，用Defplay軟件播放。Animation control-播放錄制的動(dòng)畫。6.3.3 其他后處理操作按鈕功能介紹Chapter 7 鍛壓模擬任務(wù)：模擬計(jì)算步長(zhǎng)的確定DEFORM-3D主窗口更改工作目錄創(chuàng)建新項(xiàng)目：點(diǎn)擊新建【Deform-3D preprocessor】next【Under current selected directory】next輸入項(xiàng)目名稱finish進(jìn)入前處理窗口進(jìn)入模擬設(shè)定窗口【Simulation Title】一欄填入模擬名稱

16、Block激活【Deformation】項(xiàng)【OK】7.1.3 輸入對(duì)象數(shù)據(jù)1.軟件會(huì)在物體樹中自動(dòng)創(chuàng)建默認(rèn)名為Workpiece的#1對(duì)象，可以自己加或減其他對(duì)象進(jìn)入物體樹。更改對(duì)象名（點(diǎn)擊#1對(duì)象-物體信息欄中點(diǎn)擊【General】-在【Object name】填入名稱）。一般輸入模擬的#1對(duì)象為變形體應(yīng)在【General】中設(shè)定對(duì)象類型為Plastic（塑性體）。【Elastic彈性體；】2.輸入物體幾何形狀。點(diǎn)擊Geometry（幾何形狀）-Import3.劃分網(wǎng)格設(shè)定好單元數(shù)量-preview-generate4.材料定義7.1.4 輸入模具添加對(duì)象，#2對(duì)象已被激活，系統(tǒng)默認(rèn)名為To

17、p Die,類型為剛體（rigid），激活【Primary Die】主模具開關(guān)。檢查對(duì)象的幾個(gè)問題：點(diǎn)擊check GEO.對(duì)以封閉的幾何體，必有一個(gè)面，零個(gè)自由邊，零個(gè)無效的實(shí)體。檢查對(duì)象外法線方向：點(diǎn)擊show/hide normal。正確方向是指向?qū)ο笸獾?，若反了點(diǎn)擊Reverse GEO進(jìn)行修正。添加3號(hào)對(duì)象，也是剛體，對(duì)于剛體，不用劃分網(wǎng)格，不需定義材料特性，因?yàn)閯傮w被認(rèn)為不變形。7.1.5 設(shè)置溫度工件、模具都設(shè)定。默認(rèn)為室溫（68或20）7.1.6設(shè)置模具的運(yùn)動(dòng)7.1.7 模擬控制設(shè)定打開【Step】設(shè)置開始模擬數(shù)（-1）負(fù)號(hào)表示它是重新劃分網(wǎng)格的起始步，由前處理讀入；設(shè)置模擬步

18、數(shù)（20），這意味著若模擬計(jì)算未被中止，整個(gè)過程將分20步完成；設(shè)定Step Increment to Save為2，這表示每模擬2步，會(huì)將中間模擬階段結(jié)果寫入數(shù)據(jù)庫；設(shè)定Primary Die為2。確定模擬計(jì)算步長(zhǎng)：點(diǎn)擊測(cè)量工具，并點(diǎn)擊兩相鄰節(jié)點(diǎn)，最短單元尺寸為0.5in，對(duì)于簡(jiǎn)單模擬而言，我們可用該值1/3，即設(shè)置With Constant Die Displacement類型，值為0.15in/step。另外，單擊Advanced 1，設(shè)置Maximum Contact time=1,這樣可以防止任意兩步之間出現(xiàn)次步計(jì)算，同時(shí)也可以加快模擬過程-OK如何確定模擬計(jì)算步長(zhǎng)？軟件規(guī)定了兩種:

19、分別有時(shí)間和模具行程決定。對(duì)于通常的變形問題，采用行程決定方式較好。對(duì)于幾何形狀簡(jiǎn)單，邊角無流變或其他局部嚴(yán)重變形的問題，步長(zhǎng)可選模型中較小單元邊長(zhǎng)的1/3為參考標(biāo)準(zhǔn)；對(duì)于復(fù)雜幾何形狀諸如有飛機(jī)或平面模外擠，步長(zhǎng)則應(yīng)選1/10，步長(zhǎng)太長(zhǎng)可能會(huì)引起網(wǎng)格的迅速蛻變，兒太小會(huì)引起不必要的計(jì)算時(shí)間消耗。7.1.8 對(duì)象間關(guān)系設(shè)定系統(tǒng)默認(rèn)了主仆關(guān)系，模具與工具間是接觸關(guān)系，不涉及傳熱，但涉及摩擦問題，因此要定義他們之間的摩擦系數(shù)在軟件中對(duì)于具有相同接觸信息特征的關(guān)系對(duì)，定義一個(gè)后，可點(diǎn)擊Apply to other relations，可以將第一個(gè)定義的關(guān)系信息復(fù)制到所有的關(guān)系對(duì)中。然后設(shè)定接觸容差：值

20、要合理，太大反映在模具上的接觸點(diǎn)過多，這可導(dǎo)致工件網(wǎng)格的變形，相反，太小則意味著模具與工件沒接觸。設(shè)定好后單擊generate all 生成接觸7.1.9 生成數(shù)據(jù)庫文件以.k文件形式存儲(chǔ)模擬項(xiàng)目的數(shù)據(jù)信息，用記事本打開，也可直接修改先check看有沒錯(cuò)在generate,順便存儲(chǔ)下吧7.2 進(jìn)行鍛壓模擬計(jì)算把數(shù)據(jù)提交給FEM運(yùn)算器7.3 鍛壓模擬后處理點(diǎn)擊Block_forging.DB文件-點(diǎn)擊【DEFORM-3D post】進(jìn)入后處理7.3.1 步列的選擇每一步包含了當(dāng)前的數(shù)據(jù)信息，可以查看任意對(duì)象在模擬過程中有關(guān)變量的信息。本例選取第十六步7.3.3 工件上點(diǎn)追蹤點(diǎn)擊追蹤按鈕，彈出對(duì)話

21、框，選擇步列，是步列到工件未變形時(shí)，用鼠標(biāo)單擊工件上3個(gè)點(diǎn)，他們坐標(biāo)顯示在對(duì)話框中，下一步-默認(rèn)-完成。選擇16步，并打開點(diǎn)追蹤，可以看到3個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)，他們經(jīng)過變形后的坐標(biāo)值。圖中豎線代表當(dāng)前步列。在物體欄中鼠標(biāo)右鍵單擊點(diǎn)追蹤圖標(biāo)-選擇第二欄即可刪除追蹤圖7.3.4 對(duì)象上剖切面的選擇選定工件-單擊剖切面按鈕-打開Slicing窗口。本例采用一點(diǎn)和一法矢量的方法確定剖切面。操作步驟如下：（1） 在工件中部表面上選一點(diǎn)（2） 設(shè)定法矢量方向?yàn)閄方向（1，0,0）（3） 顯示方式分別為Curve（曲線形式）、Plane（平面）、Curve+Plane。剖切面選定后就可以選擇狀態(tài)變量分析了第八章 方

22、環(huán)鐓粗模擬分析對(duì)稱工件，創(chuàng)建輔助對(duì)稱平面8.4 設(shè)定對(duì)稱邊界條件本例1/16方坯具有三個(gè)對(duì)稱面，施加三個(gè)對(duì)稱面的步驟：（1） 激活工件（2） 點(diǎn)擊邊界條件加載BCC按鈕，彈出菜單，點(diǎn)擊plane按鈕，接著用鼠標(biāo)點(diǎn)擊工件的垂直面（3） 點(diǎn)擊“添加”按鈕在【Symmetry plane】攔下出現(xiàn)對(duì)稱面的法矢量（1,0,0）。繼續(xù)添加接觸容差是點(diǎn)擊按鈕設(shè)定還是自己輸入數(shù)值？8.6 模擬控制信息設(shè)定和生成數(shù)據(jù)庫總模擬步、增步根據(jù)什么原則設(shè)定的？確定計(jì)算步長(zhǎng)同樣用測(cè)量尺測(cè)出較小網(wǎng)格的尺寸，平均尺寸取1/3定位計(jì)算步長(zhǎng)儲(chǔ)存-生成數(shù)據(jù)庫對(duì)象間關(guān)系設(shè)定之前進(jìn)行模擬控制信息設(shè)定8.7 后處理由于模擬采用了對(duì)稱技

23、術(shù)，僅用工件的1/16進(jìn)行計(jì)算，為了反映整個(gè)物體的變形過程，需要使用鏡像功能，重新構(gòu)造整個(gè)零件，具體步驟：（1） 激活Top Die-點(diǎn)擊隱藏（show object），抑制它的顯示（2） 鏡像工件，add添加，delete刪除。點(diǎn)擊對(duì)稱面即可生成鏡像圖模擬過程的動(dòng)畫制作：點(diǎn)擊Animation set up-彈出對(duì)話框-setting設(shè)置動(dòng)畫參數(shù)-save（系統(tǒng)啟動(dòng)錄制動(dòng)畫過程。錄制的動(dòng)畫要選擇一狀態(tài)變量）-close第九章 道釘成形模擬介紹了軟件的換模具技術(shù)整個(gè)模擬分四個(gè)階段：（1） 工件出爐到模具上有10s的間隔時(shí)間，在這10s內(nèi)，工gia呢與外界存在熱傳導(dǎo)現(xiàn)象。近視一個(gè)熱傳導(dǎo)模擬（2）

24、 工件鍛造之前，在下模具上要停留2s。該過程也發(fā)生熱傳導(dǎo)現(xiàn)象（3） 第一模鍛過程（4） 第二模鍛過程，要換模具由于對(duì)稱原因，采用1/4對(duì)稱體來模擬9.2 工件與外界的熱傳導(dǎo)模擬9.2.1 創(chuàng)建新項(xiàng)目9.2.2 模擬控制設(shè)定【這次是先設(shè)定控制信息】確定模擬名稱和操作名稱，單位取英制，選中Heat Transfer（熱傳導(dǎo)），關(guān)閉Deformation（變形）熱傳導(dǎo)時(shí)間10s。由于僅是熱傳導(dǎo)分析過程，所以模擬步僅與時(shí)間有關(guān)，因此模擬總部數(shù)取50步，相應(yīng)每步就0.2秒。在【Step】設(shè)定。解題步長(zhǎng)定義選項(xiàng)欄中，選擇With Constant Time Increment9.2.3 創(chuàng)建新對(duì)象第一模擬

25、雖然用不到上、下模具，但為了節(jié)省其余過程的模擬時(shí)間，所以把模具也加入物體樹。改變工件名稱、類型、溫度；添加模具并設(shè)置下模具為主模具，檢查它們幾何特征的正確性單擊View fit按鈕，使顯示窗口尺寸合適9.2.4 工件劃分網(wǎng)格第一模擬過程僅工件與外界熱傳導(dǎo)，因此工件要網(wǎng)格劃分。后面過程中，存在工件與模具的熱傳遞，則模具也要網(wǎng)格劃分，不過模具的劃分將放到相應(yīng)的模擬過程中去。網(wǎng)格化分有兩種：相對(duì)和絕對(duì)劃分a.相對(duì)網(wǎng)格劃分方式，使用相對(duì)網(wǎng)格設(shè)置方式，用戶僅需指定固體單元的數(shù)量，無論物體形狀多磨復(fù)雜，單元數(shù)量必須固定b.絕對(duì)網(wǎng)格劃分方式，使用絕對(duì)網(wǎng)格設(shè)置方式，系統(tǒng)決定網(wǎng)格劃分的總數(shù)，隨著物體形狀的復(fù)雜，

26、單元數(shù)量也隨之增加不論哪種方式，都依靠劃分網(wǎng)格權(quán)重（Weighting Factors使用默認(rèn)值）來分配物體上各部分的單元大小前面實(shí)例均是用相對(duì)網(wǎng)格方式劃分的，用絕對(duì)方式在于增加模擬的正確性本例用絕對(duì)方式。為了決定網(wǎng)格劃分的最小尺寸，需要測(cè)量模具的最小特征尺寸，其必須滿足的條件是成形過程中它的形狀會(huì)反映在工件上，也就是說有工件材料要流過此特征。最小特征的選取是指整個(gè)模擬過程的最小特征四個(gè)模擬過程中，發(fā)現(xiàn)第四個(gè)模擬過程主模具的底部過度圓角最小，因此添加對(duì)象4-上模到物體樹，該其名稱為Top Die2，輸入幾何圖形，接下來使用測(cè)量工具測(cè)量其底部過渡圓角的半徑，單元尺寸必須小于它（半徑）的一半.本例

27、0.04in作為工件劃分網(wǎng)格的最小絕對(duì)尺寸尺寸大小確定后，刪除對(duì)象4-激活工件-劃分網(wǎng)格-單擊【Detailed】的設(shè)置欄，改變網(wǎng)格劃分方式為絕對(duì)方式，設(shè)置最小單元尺寸為0.04in，尺寸比率為3-單擊Surface mesh-單擊Solid mesh生成體網(wǎng)格9.2.5 定義工件的傳熱邊界條件在第一模擬過程中只對(duì)工件設(shè)定：（1） 激活工件（2） 單擊BCC-單擊【Thermal】欄的Heat Exchange With Environment（與環(huán)境發(fā)生熱傳遞）（3） 定義環(huán)境溫度。在Relevant settings中點(diǎn)擊Environment設(shè)置環(huán)境溫度為室溫68（4） 在選擇節(jié)點(diǎn)對(duì)話框

28、中，選擇Surface patch(表面)按鈕【plane只能是平面】鼠標(biāo)點(diǎn)擊上下表面和圓柱面。熱交換邊界條件只對(duì)暴露在環(huán)境中的外表面進(jìn)行設(shè)定，接下來點(diǎn)擊Add Boundary Condition9.2.6 輸入工件的材料9.2.7 保存模擬文件生成數(shù)據(jù)庫進(jìn)行模擬設(shè)定完成后保存模擬項(xiàng)目的K文件-生成數(shù)據(jù)庫9.2.8 后處理激活Spike .DB進(jìn)入后處理。選擇溫度作為分析對(duì)象（點(diǎn)擊More會(huì)出來一對(duì)話框，接著打開比例選擇（Scaling）按鈕-global-Apply-Close-點(diǎn)擊step setup選取第50步，此時(shí)視窗顯示第50步的溫度分布情況為了使工件上溫度分布顯示的顏色更接近真實(shí)

29、，可以點(diǎn)擊窗口中的彩色條，接著單擊彩色條類型ColorBar Type按鈕-點(diǎn)選Temperature9.3 工件與下模熱傳遞模擬本節(jié)模擬工件在鍛造前，要停留在下模具上2s的熱傳遞過程。上節(jié)模擬的最后一序列步調(diào)入前處理中9.3.1 前處理中打開數(shù)據(jù)庫文件打開主窗口，設(shè)置工作目錄到Spike Forging，激活Spike.DB數(shù)據(jù)庫文件進(jìn)入前處理-彈出一對(duì)話框詢問打開哪個(gè)序列步，此處選擇第50步-OK為了證實(shí)50步是工件與環(huán)境發(fā)生10s熱傳遞后的最終溫度，可點(diǎn)擊物體信息欄中是平【General】，看到默認(rèn)溫度是18001989。同樣，溫度梯度也可觀察步驟如下：（1） 點(diǎn)擊【Advanced】（

30、2） 點(diǎn)擊【Node Date】彈出一對(duì)話框（3） 點(diǎn)擊【Thermal】（4） 點(diǎn)擊【Node Temperature】欄右的Plot Variable按鈕以上完成后可看到前處理窗口中溫度分布9.3.2 模具網(wǎng)格劃分及邊界條件設(shè)定模具與工件接觸，之間有熱傳遞，所以模具溫度也要設(shè)定，方法兩種：（1） 模擬全過程中不考慮模具溫度的變化，設(shè)定為常值。若用了此技術(shù)則模具不需劃分網(wǎng)格，溫度設(shè)定只需單擊【General】來設(shè)定（2） 模擬過程中溫度變化。這在模擬中是比較準(zhǔn)確的方法，但要?jiǎng)澐志W(wǎng)格。該技術(shù)將用在本節(jié)模擬中首先，對(duì)上模具溫度設(shè)定及網(wǎng)格劃分和邊界條件設(shè)定：（1） 激活Top Die（2） 物體信

31、息欄中點(diǎn)擊【Property】，打開特征設(shè)置對(duì)話框-單擊【Thermal】,彈出一下拉菜單（3） 在參考溫度【Reference Temperature】欄中填入68（4） 在截止溫度【truncation Temperature】欄中填入300（5） 【Mode】欄中選擇Use All Nodes（6） 【Min Temperature】欄中填入68（7） 【Max Temperature】欄中填入300（8） 溫度設(shè)定完成后單擊Mesh,接受系統(tǒng)默認(rèn)值，單擊Generate Mesh（9） 單擊BBC-單擊【Thermal】中Heat Exchange With Environment。選

32、上模具的頂面、內(nèi)表面、外圓柱面-單擊Add設(shè)定此三面為熱交換邊界條件接下來，對(duì)下模具溫度設(shè)定及網(wǎng)格劃分和邊界條件設(shè)定：（1） 激活Bottom Die（2） 物體信息欄中點(diǎn)擊【Property】，打開特征設(shè)置對(duì)話框-單擊【Thermal】,彈出一下拉菜單（3） 在參考溫度【Reference Temperature】欄中填入68（4） 在截止溫度【truncation Temperature】欄中填入300（5） 【Mode】欄中選擇Use All Nodes（6） 【Min Temperature】欄中填入68（7） 【Max Temperature】欄中填入300（8） 溫度設(shè)定完成后單擊

33、Mesh,接受系統(tǒng)默認(rèn)值，單擊Generate Mesh（9） 單擊BBC-單擊【Thermal】中Heat Exchange With Environment。選下模具除對(duì)稱面之外的所有表面-單擊Add設(shè)定為熱交換邊界條件9.3.3 輸入模具材料9.3.4 工件的定位第二模擬是工件鍛造前，停留在下模具上2s上，有接觸則要定位（1）單擊定位按鈕Object Positioning（2）單擊接觸定位Interference，選擇定位物體項(xiàng)（Object Positioning）為工件（Billet），選擇參考物體項(xiàng)（Reference）為Bottom Die（3）選擇-z方向?yàn)橐苿?dòng)方向（4）單擊

34、【Apply】，觀察工件是否移到了下模上表面（5）定位合理后，單擊Ok9.3.5 對(duì)象間關(guān)系設(shè)定上模與工件尚未接觸，不進(jìn)行設(shè)定，俺系統(tǒng)默認(rèn)值就可以了。下模與工件接觸，本例僅涉及傳熱問題，不涉及摩擦問題，因此在接觸信息欄中定義他們之間的傳熱系數(shù)在【Thermal】下拉菜單，傳熱系數(shù)（Heat Transfer Coefficient）欄選擇常數(shù)【constant】系數(shù)-單擊右邊抽屜鍵，選擇 Free resting項(xiàng)，系數(shù)0.0003自動(dòng)顯示-關(guān)閉-設(shè)定接觸容差0.0112in-Generate all-OK9.3.6 模擬控制設(shè)定模擬名稱不變。操作名稱改為Dwell，單位英制，僅熱傳導(dǎo)傳導(dǎo)時(shí)間

35、共2s，由于僅是熱傳導(dǎo)分析過程，所以模擬步僅與時(shí)間有關(guān)，總步10步，每步0.2秒，每隔5步存一次。由于此模擬是上一模擬的繼續(xù)則起始步為-51步，而且這個(gè)模擬數(shù)據(jù)文件將加到Spike.DB數(shù)據(jù)庫文件的最后，即兩個(gè)模擬過程將按照序列步形成一個(gè)數(shù)據(jù)庫文件（注：沒有主模具）。9.3.7 保存項(xiàng)目文件、生成數(shù)據(jù)庫進(jìn)行模擬信息設(shè)定完成后File-Save as，存儲(chǔ)目錄文件Spike_Dwell.KEY。生成數(shù)據(jù)庫-類型選擇Old-【Check】-【Generate】-【Close】運(yùn)行9.3.8 后處理單擊選步序數(shù)Step setup-單擊【Style】欄中的All觀察所有序列步-【OK】關(guān)閉菜單為了更

36、好的理解工件與下模接觸時(shí)的激冷作用，希望顯示窗口僅工件顯示，激活它點(diǎn)擊Single object mode選擇溫度分析-打開比例選擇按鈕Local global-OK-單擊彩色條類型-溫度9.4 第一鍛造過程第二個(gè)模擬的最后一個(gè)序列步調(diào)入此前處理中9.4.1 打開模擬數(shù)據(jù)文件選擇第60步9.4.2 模擬控制設(shè)定單擊模擬控制按鈕-【Main】中模擬名稱不變，操作名稱改為Forging Blow 1,操作序列（Operation Number）中選擇3，打開變形分析（Deformation）,保持熱傳導(dǎo)（Heat Transfer）打，此時(shí)兩種分析均被激活，則熱力耦合分析被建立第一鍛造模擬總步數(shù)的

37、確定與工件的最小網(wǎng)格和上模壓下量有關(guān)。壓下量是0.75In,工件的最小網(wǎng)格尺寸為0.06in，故取0.025in（最小網(wǎng)格尺寸的1/3到1/2）作為計(jì)算步長(zhǎng)，用上模壓下量除以計(jì)算步長(zhǎng)得總模擬步長(zhǎng)30步。模擬步從-61步開始，數(shù)據(jù)文件加到原文件的最后設(shè)定【Step】，總模擬步30步，每5步存一次，主模具為Top Die（前兩個(gè)模擬無主模具，因?yàn)槭菬醾鲗?dǎo)模擬不涉及變形），解題步長(zhǎng)定義欄選擇With Constant Die Displacement 一項(xiàng)，填入0.025in-Ok9.4.3 上模定位方法同9.3.4工件定位，本次移動(dòng)的是上模具9.4.4 定義變形邊界條件前兩個(gè)模擬已定義熱邊界條件，

38、此模擬不再定義，其設(shè)計(jì)工件變形，因此，所有變形邊界條件都應(yīng)該定義（先在模擬控制中把成形項(xiàng)選上）先對(duì)工件定義（1） 激活（2） BBC（3） 添加兩個(gè)對(duì)稱面對(duì)稱面法矢量在對(duì)稱邊界條件中列出其次，對(duì)上模定義。由于其是剛體，對(duì)稱面定義在幾何形狀上，而變形體對(duì)稱面定義在網(wǎng)格劃分的基礎(chǔ)上。（1） 激活（2） 單擊【Geometry】選擇【symmetric surface】-添加兩對(duì)稱面同樣的方法定義下模9.4.5 定義上摸的運(yùn)動(dòng)激活-運(yùn)動(dòng)Z方向運(yùn)動(dòng)，速度為2in/s9.4.6 再次定義對(duì)象間關(guān)系【分多步模擬的操作數(shù)都寫上，比如1、2、3、4等；每次模擬都寫上操作名稱、操作序列，模擬名稱是不變得】第一鍛

39、造涉及工件變形，因此需要設(shè)定工件與模具間的摩擦系數(shù)，同時(shí)，前面定義的熱傳遞信息也需要修改，由原來的自由接觸（Free resting）傳熱系數(shù)（Heat transfer coefficient）改為成形（Forming）傳熱系數(shù)摩擦系數(shù)定義，取Hot forming(lubricated)類型，系統(tǒng)默認(rèn)0.3-單擊Thermal-選取Forming，系統(tǒng)默認(rèn)0.004-應(yīng)用到其他關(guān)系-容差為0.00284in-生成所有-OK9.4.7 保存文件，生成數(shù)據(jù)庫模擬File-Save as9.4.8 后處理步序數(shù)選All觀察所有序列步-激活工件-全顯示，除工件外，上模下模都是透明顯示-單擊接觸點(diǎn)，

40、選擇第90步觀察工件與模具接觸-單擊狀態(tài)變量按鈕，選溫度分析，顏色選Temperature，選擇步序數(shù)-61和90步，90步時(shí)中心溫度比-61高，這是因?yàn)殄懺爝^程中工件內(nèi)部產(chǎn)生大量熱量來不及散失所致。（不正常顯示時(shí)重新點(diǎn)擊溫度就好了）模具溫度的顯示需在網(wǎng)格劃分狀態(tài)下鍛造后金屬的流動(dòng)特性可從軟件中讀出：激活工件-單擊節(jié)點(diǎn)信息（Object Nodes）按鈕-對(duì)話框中單擊【Displacement】欄右邊的查看（Plot variable）按鈕，各點(diǎn)的位移就顯示在窗口中觀察上模具載荷圖：點(diǎn)擊Graph(Load Stroke)-【Plot Objects】欄選擇上模具，x軸設(shè)置為行程Stroke，

41、Y軸設(shè)為Z向載荷Load-OK。圖中黃豎線代表當(dāng)前序列步，交點(diǎn)即為此步時(shí)上模具所受的載荷。可在圖上單擊一點(diǎn)則顯示相應(yīng)的時(shí)序步（只是不同框格的點(diǎn)顯示，同一框格中不顯，5步一顯）9.5 第二鍛造過程需要換上模，模具、工件的模擬信息重新定義9.5.1 前處理打開模擬數(shù)據(jù)文件90步9.5.2 更換上模原上摸得網(wǎng)格和幾何形狀刪除，步驟：（1） 激活上模（2） 單擊Mesh按鈕-Delete Mesh（3） 幾何形狀還沒刪除，單擊Geometry輸入幾何體Spike_TopDie2.STL，則新的上模自動(dòng)代替它（4） 激活新的上模，Mesh，接受默認(rèn)值9.5.3 定義新上模的邊界條件變形、熱傳遞邊界條件需

42、要重新定義。首先定義對(duì)稱邊界條件：激活上模-Geometry-【Symmetric surface】-添加倆對(duì)稱面熱邊界條件：BBC-Thermal-HEWE-添加頂面、內(nèi)表面、外圓柱面作為熱交換邊界條件9.5.4 上模定位9.5.5 重新定義對(duì)象間關(guān)系只是容差改為0.002849.5.6 設(shè)置上摸溫度（1）激活（2）單擊【Property】-【Thermal】（3）參考溫度66(4) 截止溫度300（5）【Mode】中選擇Use All Nodes(6) 在【Min T】66(7) 【Max T】300改模具溫度原因是因?yàn)?0步時(shí)，上模溫度范圍66300。低于68是因第一模擬過程時(shí)，工件截止

43、溫度系統(tǒng)默認(rèn)09.5.7 設(shè)置模擬控制模擬名稱不變，操作名為Forging Blow 2，操作序列為4，變形、熱傳導(dǎo)分析均激活二鍛壓下量0.25in，0.025in扔作為計(jì)算步長(zhǎng)，推出總模擬步為10步。主模具為上模9.5.8 保存、生成數(shù)據(jù)庫進(jìn)行模擬File-Save as9.5.9 后處理選擇所有步。點(diǎn)擊工件-全顯示-點(diǎn)擊接觸點(diǎn)-選擇步數(shù)，查看模具與工件接觸情況，分析模擬過程中模具與工件的接觸演變。第二鍛造過程中，更換了模具，會(huì)影響模具的受力載荷。單擊Graph-選擇上、下模具，X軸設(shè)為Stroke,Y向設(shè)為Z向載荷-OK，從圖中可以看出模擬到90步后，上下模的預(yù)測(cè)載荷突然有個(gè)下降，接著再次

44、增大，直到最后載荷。載荷突然下降是由更換模具造成的。載荷突然下降勢(shì)必對(duì)最大載荷值的預(yù)測(cè)有影響，造成模擬不準(zhǔn)確。根本原因：接觸點(diǎn)數(shù)量的突然變化（導(dǎo)致接觸點(diǎn)少的原因是因?yàn)榻佑|容差值給的比較?。?。DEFORM計(jì)算模具載荷是通過接觸點(diǎn)上的應(yīng)力來計(jì)算模具承受載荷的大小。因此，更換模具后的接觸容差值設(shè)定是非常重要的9.6 模具的應(yīng)力分析若應(yīng)力分析對(duì)象是一個(gè)模具時(shí)，模擬僅需一步就可得出準(zhǔn)確的應(yīng)力值，當(dāng)針對(duì)組合模具時(shí)，在外載作用下，模具間存在相互作用，使得模具不可能在一個(gè)模擬步中就進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)，所以一個(gè)模擬步是不夠的典型的模具應(yīng)力分析中，工件將被刪除，工件作用于模具上的力會(huì)插到模具上。本節(jié)介紹以紅套模擬邊界條

45、件來分析模具上的應(yīng)力9.6.2 創(chuàng)建新項(xiàng)目創(chuàng)建文件夾DieStress，進(jìn)入主窗口設(shè)置目錄到DieStress-創(chuàng)建新項(xiàng)目，名為DieStress9.6.3 載入數(shù)據(jù)庫時(shí)序步用道釘?shù)谝诲懺爝^程的最后一個(gè)時(shí)序步90步9.6.4 模擬控制信息設(shè)定模擬名稱和操作名稱均為DieStress，操作序數(shù)為1，選中變形Deformation,關(guān)閉熱傳導(dǎo)Heat Transfer此模擬有兩個(gè)支撐件將被加入前處理，它們分別和上下模相互作用由于幾個(gè)物體間存在相互作用的因素，物體不能馬上達(dá)到平衡狀，因此模擬總步數(shù)超過1【Step】中，模擬起始步為-1，總模擬步為6，每隔一步存儲(chǔ)模擬信息，解題步長(zhǎng)定義欄，選WCTI，填1-OK9.6.5 加入新的物體刪除工件第10章 切削加工的模擬分