Deform_6.1_閉式模鍛模擬實(shí)例作業(yè)

1、DEFORM6.1 開始模鍛模擬黃旗忠一 DEFORM軟件介紹DEFORM系列軟件是由位于美國(guó)Ohio Clumbus的科學(xué)成形技術(shù)公司（Science Forming Technology Corporation）開發(fā)的。該系列軟件主要應(yīng)用于金屬塑性加工、熱處理等工藝數(shù)值模擬、它的前身是美國(guó)Battelle實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的ALPID軟件。在1991年成立的SFTC公司將其商業(yè)化，目前，Deform軟件已經(jīng)成為國(guó)際上流行的金屬加工數(shù)值模擬軟件之一。二 模鍛模擬缸套缸頭鍛件2.1 創(chuàng)建一個(gè)新的題目正確安裝DEFORM 6.1后運(yùn)行程序DEFORM-3D，其界面如下圖所示。 點(diǎn)擊 或從File New

2、 Problem建立新的題目。彈出如下窗口。默認(rèn)為Deform-3D preprocessor不用更改。點(diǎn)擊Next，選擇Other location，選擇預(yù)設(shè)的程序存儲(chǔ)地址。注意：路徑不能包含中文！點(diǎn)擊Next，輸入Problem Name，如BSMD。點(diǎn)擊Finish，完成新題目的創(chuàng)建，自動(dòng)進(jìn)入前處理窗口，其創(chuàng)建的文件類型為key。2.2 前處理2.2.1模擬控制參數(shù)設(shè)置前處理操作窗口如下圖所示，由圖形顯示窗口、物體顯示及選擇窗口、物體參數(shù)輸入窗口組成。物體參數(shù)輸入窗口物體顯示及選擇窗口圖形顯示窗口點(diǎn)擊快捷按鍵，或Input Simulation Controls進(jìn)入模擬控制參數(shù)設(shè)置窗口。

3、Units選擇框中選擇UI國(guó)際制單位，彈出提示框時(shí)點(diǎn)OK，Reset all the values to new unit system defaults。在Mode選擇框中將Deformation和Heat Transfer，都勾上。在Simulation Title中可設(shè)定標(biāo)題如BSMD。點(diǎn)擊OK，完成模擬控制參數(shù)設(shè)置。2.2.2導(dǎo)入毛坯幾何文件Deform可導(dǎo)入的文件格式為stl?？捎蒛G等建模軟件生成。軟件默認(rèn)第一物體為workpiece即毛坯。Geometry選項(xiàng)卡中點(diǎn)擊Import Geo導(dǎo)入預(yù)先生成的文件maopi.stl。可在圖形顯示窗口中看到導(dǎo)入的幾何體。其默認(rèn)物體屬性為Pl

4、astic，溫度為1100。2.2.3對(duì)毛坯進(jìn)行網(wǎng)格劃分在Mesh選項(xiàng)卡中，Number of Elements選項(xiàng)中輸入網(wǎng)格數(shù)目。網(wǎng)格數(shù)目根據(jù)毛坯尺寸和模擬精度要求設(shè)置，數(shù)目過(guò)多影響模擬計(jì)算速度，數(shù)目過(guò)少影響模擬效果。此實(shí)例設(shè)定為30000。點(diǎn)擊生成網(wǎng)格。2.2.4設(shè)置毛坯材料在General選項(xiàng)卡中點(diǎn)擊進(jìn)入材料庫(kù)。在Material label選擇框中顯示出用戶自己所需的材料，點(diǎn)取Steel-AISI-1045_（20-1100C)，點(diǎn)擊Load?？稍谖矬w顯示及選擇窗口中看到毛坯材料屬性為AISI-1045_（20-1100C)。毛坯的參數(shù)設(shè)置完成。2.2.4導(dǎo)入上模點(diǎn)擊建立新幾何體，其默

5、認(rèn)為Top Die即上模。同毛坯的導(dǎo)入一樣，在Geometry選項(xiàng)中點(diǎn)擊Import Geo，導(dǎo)入預(yù)先生成的top die.stl，注意此時(shí)導(dǎo)入的上模已經(jīng)與毛坯位置相匹配，這是因?yàn)樵赨G整體建模中已將上、下模及毛坯位置匹配。若尺寸為匹配可通過(guò)工具欄中快捷鍵，進(jìn)入Object Positioning，進(jìn)行位置調(diào)整，此方法不推薦。在General選項(xiàng)卡中可以看到上模默認(rèn)屬性為剛體Rigid，不做修改。2.2.5設(shè)置上模運(yùn)動(dòng)參數(shù)在Movement選項(xiàng)卡中Constant Value輸入上模運(yùn)行速度，此實(shí)例采用5mm/sec。在Direction選取上模運(yùn)行方向，可通過(guò)觀察圖形顯示窗口中的坐標(biāo)系確定運(yùn)

6、行方向，此坐標(biāo)系與UG建模時(shí)坐標(biāo)系相一致。設(shè)置上下模溫度都為350°C2.2.4導(dǎo)入下模同上模導(dǎo)入一樣，點(diǎn)擊建立新幾何體后，默認(rèn)即為Bottom Die，在Geometry選項(xiàng)中點(diǎn)擊Import Geo，導(dǎo)入預(yù)先生成的bottom die.stl。此時(shí)，所以幾何體均導(dǎo)入成功。其整體效果如下圖，可點(diǎn)擊工具欄視圖快捷鍵觀察不同視圖效果。2.2.5設(shè)置物間聯(lián)系 雖然模具和毛坯已成功導(dǎo)入且位置相匹配，但是個(gè)物體之間是相互獨(dú)立，沒(méi)有任何聯(lián)系的，需要通過(guò)設(shè)置摩擦和創(chuàng)建接觸來(lái)使各物件之間發(fā)生聯(lián)系。點(diǎn)擊工具欄快捷鍵，彈出Inter-Object對(duì)話框。點(diǎn)擊Edit，進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置，如下圖。 Separ

7、ation與Friction Type均采用默認(rèn)，Constant點(diǎn)擊下三角，選取Hot forging 0.7，設(shè)置完成。點(diǎn)擊Close返回上層對(duì)話框，點(diǎn)擊Apply to other relations，將摩擦條件應(yīng)用于所以物間關(guān)系。 在Contact BCC選擇區(qū)，點(diǎn)擊Generate all，生成物間接觸。此時(shí)，物間聯(lián)系設(shè)置完成，點(diǎn)擊OK退出。2.2.6設(shè)定模擬步長(zhǎng)和步數(shù)點(diǎn)擊快捷按鍵，或Input Simulation Controls進(jìn)入模擬控制參數(shù)設(shè)置窗口。選擇Step選項(xiàng)卡，Solution Step Definition選擇With Die Displacement，設(shè)定步長(zhǎng)一

8、般為變形體單元長(zhǎng)度的1/3，比較容易收斂，節(jié)省時(shí)間。變形體單元長(zhǎng)度可通過(guò)Check Mesh讀出。步數(shù)根據(jù)上模行程和步長(zhǎng)來(lái)確定，起始步按默認(rèn)-1，設(shè)置每四步保存一次，點(diǎn)擊OK完成設(shè)置。此時(shí)所以參數(shù)設(shè)置已經(jīng)完成，點(diǎn)擊保存。 2.2.7生成數(shù)據(jù)庫(kù)文件點(diǎn)擊工具欄快捷鍵或Input Database打開數(shù)據(jù)庫(kù)生成對(duì)話框。21數(shù)據(jù)庫(kù)文件的默認(rèn)存儲(chǔ)路徑為之前創(chuàng)建項(xiàng)目的存儲(chǔ)路徑，點(diǎn)擊Check，對(duì)話框中出現(xiàn)Database can be generated說(shuō)明沒(méi)有錯(cuò)誤可生成文件，點(diǎn)擊Generate生成數(shù)據(jù)庫(kù)文件，點(diǎn)擊Close退出對(duì)話框。此時(shí)，前處理已經(jīng)完成，點(diǎn)擊退出，前處理窗口。2.3開始模擬退出前處理

9、窗口后返回到DEFORM主窗口，點(diǎn)擊運(yùn)行快捷鍵或Simulator中Run，開始模擬。通過(guò)Message欄可觀察每步的數(shù)據(jù)情況。2.4后處理模擬完成以后，點(diǎn)擊Post Processor中DEFORM-3D Post進(jìn)入后處理窗口，由圖形顯示窗口，圖形顯示選擇窗口，圖形顯示控制窗口組成。圖形顯示選擇窗口圖形顯示窗口圖形顯示控制窗口通過(guò)動(dòng)畫播放按鈕可觀察模具運(yùn)動(dòng)和工件成形過(guò)程，通過(guò)改變視圖可使顯示更清楚。右擊圖形顯示選擇區(qū)的物體名稱Turn off可隱藏物件，以便觀察。點(diǎn)擊Single Object mode 或Multi Object mode 可設(shè)置顯示模式。點(diǎn)擊工具欄快捷鍵彈出Graph對(duì)話框，Plot objects選取Top Die，可選擇不同單位N或tone，點(diǎn)擊OK，生成載荷-行程曲線。點(diǎn)擊下