DEFORM-3D基本操作指南

1、 DEFORM系列軟件是由美國的科學成形技術公司（Science Forming Technology Corporation）開發(fā)的。該系列軟件主要應用于金屬塑性加工、熱處理等工藝數(shù)值模擬。目前，DEFORM軟件己經(jīng)成為國際上流行的金屬加工數(shù)值模擬的軟件之一。主要軟件產(chǎn)品有： DEFORM-2D（二維） DEFORM-3D（二維） DEFORM-HT（熱處理） DEFORM-PC（微機版） DEFORM-F2 （2D簡化版本） DEFORM-F3 （3D簡化版本）DEFORM系列軟件簡介 DEFORM通過在計算機上模擬整個加工過程，可以幫助工程師和設計人員： 1、設計工具并模擬工藝流程，減少

2、昂貴的現(xiàn) 場試驗成本； 2、提高模具設計效率，降低生產(chǎn)和材料成 本； 3、縮短新產(chǎn)品的研究開發(fā)周期。 DEFORM-3D是一套基于工藝模擬系統(tǒng)的有限元系統(tǒng)（FEM），專門設計用于分析各種金屬成形過程中的三維（3D）流動，提供極有價值的工藝分析數(shù)據(jù)，及有關成形過程中的材料和溫度的流動。DEFORM-3D可以應用于金屬成形的冷加工、熱加工等工 藝。 DEFORM-3D的典型應用：拉深、鍛造、擠壓、壓塑、冷 鐓、機加工、軋制、開坯、鐓鍛等。 （更多相關應用請見）DEFORM-3D簡介說明： 1、 DEFORM-3D軟件不支持中文，因此文件夾及其模型文件中不能出現(xiàn)中文，否則無法讀取。 2、 DEFOR

3、M-3D不具備三維造型功能，所以該軟件所用模型均在其它三維軟件中建立。 3、 DEFORM-3D軟件操作環(huán)境的坐標與Pore、UG軟件中默認的坐標系相同。所以在創(chuàng)建模型的時候最好把位置關系安排好，這樣調(diào)進來的模型比較容易調(diào)整。 4、使用有限元軟件時，要養(yǎng)成分析每個問題創(chuàng)建新的文件夾的習慣。因為打開DEFORM-3D軟件，其默認安裝目錄下會自動生成一文件夾，所作模擬都會放置在該文件夾下，不便于管理。金屬塑性成形的前處理 DEFORM-3D軟件的模塊結構是由前處理器、模擬處理器、后處理器三大模塊組成。 前處理是有限元分析的主要步驟，它所占用的操作時間占到用戶操作時間的80%，有很多定義都是在前處理

4、階段進行的。前處理主要包括(步驟)： 1、幾何模型建立或?qū)?2、網(wǎng)格劃分 3、材料定義 4、物體的接觸和摩擦定義 5、模擬參數(shù)的設定 6、數(shù)據(jù)庫文件的生成一、幾何模型建立或?qū)?在DEFORM-3D軟件中，不能直接建立三維的幾何 模型，必須通過其他CAD/CAE軟件建模后導入到系統(tǒng)中。目前，DEFORM-3D的幾何模型接口格式有： 1.STL:幾乎所有CAD軟件都有這個接口，它是通過一 系列的三角形擬合曲面而成。 2.UNV:SDRC公司（現(xiàn)合并到EDS公司）軟件IDEAS的三維 實體造型及有限元網(wǎng)格文件格式，DEFORM接受其 劃分的網(wǎng)格。 3.PDA:MSC公司的軟件Patran的三維實

5、體造型及有限 元網(wǎng)格文件格式。 4.AMG：這種格式DEFORM存儲已經(jīng)導入的幾何實體。.stl格式文件的生成Pore軟件建模完成后以.stl格式保存副本，然后 將“偏差控制”中的“弦高”和“角度控制”兩個參數(shù)設為“0”后便可生成。UG軟件建模完成后可以直接以.stl格式形式文件導出。二、網(wǎng)格劃分 DEFORM軟件是有限元系統(tǒng)（FEM），所以必須對所分析的工件進行網(wǎng)格劃分。 在DEFORM-3D中，如果用其自身帶的網(wǎng)格剖分程序，只能劃分四面體單元，這主要是為了考慮網(wǎng)格重劃分時的方便和快捷。但是它也接收外部程序所生成的六面體（磚塊）網(wǎng)格。網(wǎng)格劃分可以控制網(wǎng)格的密度，使網(wǎng)格的數(shù)量進一步減少，但不至

6、于在變形劇烈的部位產(chǎn)生嚴重的網(wǎng)格畸變。三、材料定義 DEFORM自帶材料模型包含有彈性、彈塑性、剛塑性、熱彈塑性、熱剛粘塑性、粉末材料、剛性材料及自定義材料等類型，并提供了豐富的開方式材料數(shù)據(jù)庫，包括美國、日本、德國的各種鋼、鋁合金、鈦合金、高溫合金等250種材料的相關數(shù)據(jù)。在使用時，我們可以直接從材料庫提取所需要的材料。 用戶也可根據(jù)自己的需要定制材料庫。在DEFORM-3D軟件中，用戶可以根據(jù)分析的需要，輸入材料的彈性、塑性、熱物理性能數(shù)據(jù)。如果需要分析熱處理工藝，還可以輸入材料的每一種相的相關數(shù)據(jù)以及硬化、擴散等數(shù)據(jù)。四、物體的空間位置調(diào)整 這里有兩層含義，一是可以移動、旋轉(zhuǎn)物體，改變他

7、們的最初位置，因為在DEFORM-3D的前處理中不能造型，所以這一項功能特別重要，可以將輸入到DEFORM中的毛坯、模具幾何模型進行調(diào)整。二是為了更快地將模具和坯料接觸，將他們干涉，有一個初步的接觸量，這樣計算上可以節(jié)省時間。另外，還可以定義摩擦接觸的關系、摩擦系數(shù)、摩擦方式等。五、模擬參數(shù)的定義 這里定義的參數(shù)，主要是為了進行有效的數(shù)值模擬。因為成形分析是一個連續(xù)的過程，分許多時間步來計算，所以需要用戶定義一些基本的參數(shù)：1、總步數(shù)：決定了模擬的總時間和行程。2、步長：有兩種選擇，可以用時間或每步的行程。3、主模具：選擇主運動模具。4、存儲步長：決定每多少步存一次，不要太小， 否則文件太大。

8、實例操作一鍛壓模擬1.雙擊桌面DEFORM-3D圖標，進入DEFORM-3D的主窗口。2.File New Problem或在主窗口點擊如圖所示按鈕 。3.在接著彈出的窗口中默認進入普通前處理（Deform 3D-preprocessor）。4.接下來在彈出的窗口中用第四個選 項“Other Place”，選擇工作目錄 然后點擊“Next”。5.在下一個窗口中輸入題目的名稱(Problem name)BLOCK點擊Finish。 前處理操作窗口由圖形顯示窗口、物體參數(shù)輸入窗口、物體顯示及選擇窗口以及各種快捷按鈕組成。圖形顯示窗口物體參數(shù)輸入窗口物體顯示窗口物體選擇窗口 一、設置模擬控制方式及模

9、擬名稱1.點擊按鈕 進入模擬控制參數(shù)設置窗口。2.在Simulation Title一欄中把標題改為BLOCK。3.設置Units為English，勾選Deformation選項。4.點擊OK按鈕，返回到前處理操作窗口。在模擬控制窗口中的在模擬控制窗口中的mainmain選項下可以設置：選項下可以設置： 1 1、單位制、單位制 1 1）、）、SISI：國際單位制：國際單位制 2 2）、）、EnglishEnglish：英制：英制 注：注：deformdeform軟件允許用戶調(diào)入模型后再設置單位。軟件允許用戶調(diào)入模型后再設置單位。2、設置模擬方式、設置模擬方式主要有主要有1）、拉格朗日增量模擬方

10、式；）、拉格朗日增量模擬方式； 2）、穩(wěn)態(tài)機加工模擬方式；）、穩(wěn)態(tài)機加工模擬方式； 3）、穩(wěn)態(tài)擠壓加工模擬方式；）、穩(wěn)態(tài)擠壓加工模擬方式；注：一般模擬問題應該選擇增量模擬方式，如果用戶模擬注：一般模擬問題應該選擇增量模擬方式，如果用戶模擬的是車削或拉伸過程，并且使用歐拉求解方法，則選的是車削或拉伸過程，并且使用歐拉求解方法，則選用穩(wěn)態(tài)模擬方式。用穩(wěn)態(tài)模擬方式。注：求解方式的設定在注：求解方式的設定在 菜單下設置。典型的模菜單下設置。典型的模擬一般在默認的情況下便可計算的很好。擬一般在默認的情況下便可計算的很好。 3、設置模擬類型、設置模擬類型 1）、deformation：變形模擬2）、hea

11、t transfer：傳熱模擬3）、transfmation：相變模擬4）、diffusion：擴散模擬5）、grain：晶粒度模擬6）、heating：熱處理模擬 二、導入毛坯幾何文件1.在前處理的物體操作窗口中點擊按鈕 (Geometry) ，然后再選擇 (Import Geometry)，選擇在CAD中或其他CAE軟件中的造型文件。（本例中選擇安裝目錄下DEFORM3DV6.1Labs的Block_Billet.STL。）2.在DEFORM3D v6.1的版 本中，默認第一個物體是 工件（毛坯），所以物體 屬性默認為Rigid-plastic。三、劃分網(wǎng)格 對于那些非剛性材料和考慮傳熱影

12、響的剛體(Rigid)材料，需要劃分有限元網(wǎng)格： 1.點擊按鈕進入網(wǎng)格劃分窗口； 2.可以在網(wǎng)格數(shù)量輸入框中輸入單元數(shù)或用滑動條來設定。在本例中，默認為8000(在DEFORM3D中只能劃分四面體網(wǎng)格，如果你想用六面體網(wǎng)格可以點擊按鈕Import，輸入IDEAS或PATRAN的網(wǎng)格） 3.點擊下面的按鈕Preview可以預覽，如果滿意，可以點擊按鈕Generate Mesh來生成網(wǎng)格。注：1）preview只劃分元件表面; 2）generate mesh即劃分表 面單元又劃分體單元。（具體網(wǎng)格劃分總類見后面） 四、導入模具文件1. 導入上下模具的幾何文件。在前處理控制窗口中點擊增加物體按鈕 I

13、nter Objects進入物體窗口。可以看到在Objects列表中增加了 一個名為Top Die的物體。2.在當前選擇默認Top Die 物體的情況下，直接 選擇 然后選 3.本例中選擇安裝目錄下 DEFORM3DV6.1 Labs的 Block_Top Die .STL4.重復步驟1-3，導入下模的幾何文件，系統(tǒng)會自動命名該物體為Bottom Die，相應的STL文件 DEFORM3D/v6.1/LabS/Block_BottomDie.STL。 最后我們可以在顯示窗口中看到上下模以及上面導入的金屬體。 五、設置上模的運動參數(shù) 1.首先在物體列表中選中Top Die在前處理的控制窗口中點擊

14、按 鈕Movement ，進入物體運動參數(shù)設置窗口。 2.在運動控制窗口中，設置參數(shù)Direction 為-Z，Speed為1。 六、設置物體溫度 由于某些材料屬性與溫度相關，所以即使在整個模擬過程中溫度并不變化，仍需要給物體設置一適當?shù)臏囟戎?，否則可能得不到正確的模擬結果。在DEFORM3D v6.1的版本中，默認工件溫度為68F。(修改溫度的方式為在物體窗口中選中物體Workpiece，點擊General按鈕，然后點擊按鈕 在彈出的輸入物體溫度窗口中，輸入所需溫度。) 七、設置材料 對于那些非剛性材料和考慮傳熱影響的剛體(Rigid)材料，必須按需要設置材料的屬性。1.在物體列表窗口中選擇

15、Workpiec2.在前處理控制窗口中，點擊 中的 按鈕導出材料 庫。3.在材料選擇窗口中，選擇Steel 選項中的AISI 1045 Cold4.點擊按鈕 便可將 材料導入。 八、改變物體的空間位置 在DEFORM中，雖然不可以直接進行幾何造型，但是可以通過旋轉(zhuǎn)(Rotation)平移(Offset)等方法來改變物體的空間位置。點擊按鈕 ,便可以進入到Object Positioning窗口中，進行操作。 定位方式： 九、定義物間關系 1.在前處理控制窗口的右上角點擊 按鈕，會出現(xiàn)一個提示，選擇Yes彈出Inter Object窗口。2.定義物間從屬關系：在v6.1中，系統(tǒng)會自動將物體1和后

16、面的物體定 為從屬關系（Slave-Master），即軟的物體為Slave，硬的物體設為 Master。1.點擊按鈕 ，進入新的窗口2.選擇剪切摩擦方式Shear，輸入常摩擦系數(shù)constant，如果你對具體的摩擦系數(shù)沒有概念，可以選擇工藝種類，例如，本例中的冷Cold Forming用的是Steel Die，摩擦系數(shù)系統(tǒng)會設為0.12，點擊Close按鈕，關閉窗口。3.回到Inter Object 窗口后選擇第二 組。4.重復1-2的操作， 將Bottom Die 和Workpiece的 摩擦系數(shù)也設 為0.12（也可以 在第2步后，點 擊按鈕 ） 切記在上述操作后，被定義的物體組之間并沒有

17、接觸關系，只是定義了它們之間一旦接觸后的摩擦系數(shù)，真正定義接觸必須點擊按鈕 ，在這個操作后，互相接觸的物體，Mater會自動與Slave發(fā)生干涉，互相嵌入。 這是為了更快地進入接觸狀態(tài)，節(jié)省計算時間，互相嵌入的深度，是由窗口中的Tolerace（接觸容差）來定義的.在本例中，不必改動接觸容差值，直接點擊按鈕Generate All生成接觸關系。視圖觀察操作 利用工具欄窗口中的快捷按鈕可以方便地進行各種視圖觀察操作，下面僅舉幾個例子，用戶可以將鼠標放置在每個按鈕、上，自動會出現(xiàn)提示。1.動態(tài)縮放2.窗口縮放3.移動 4.自由旋轉(zhuǎn) 沿X軸旋轉(zhuǎn) 沿Y軸旋轉(zhuǎn) 沿Z軸旋轉(zhuǎn)5.視角選擇 等軸視圖 XY平面

18、視圖 XZ平面視圖 YZ平面視圖點和面的選取1.點或面的選取工具 點擊工具欄上的按鈕 ，在顯示窗口可以選擇物體的任意一節(jié)點或面2.標尺工具 點擊工具欄上的按鈕 ，點擊物體上的任意一個節(jié)點，再選擇另一個節(jié)點。連接這兩點的一條線段和該線段的長度值就會顯示在在顯示窗口中，直到用戶點擊Refresh 按鈕刷新。 十、設置模擬參數(shù)1.在前處理控制窗口的右上角選擇按鈕 進入Simulation Control窗口。2.選擇左側(cè)第二個選項Step進行模擬步數(shù)和步長的設定。3.設置Number of Simulation Steps：20。這個參數(shù)的意思是除非模擬意外終止，否則程序?qū)⑦\行至20步即若模擬未被終

19、止，整個過程將分成20步完成。 設置Step Increment to Save：2。這里的意思是每模擬2步，會將中間階段結果寫入數(shù)據(jù)庫，這是避免每步都保存，造成數(shù)據(jù)文件過大。4.設置primary die。 設置主模具。5.前面設置了20步，但每一步的含義還沒有明確，在下面設置With Constant DieDisplacement為0.13。這個數(shù)值是根據(jù)變形體最小單元長度的1/3來估算的。一般模擬都用這個比例，比較容易收斂而且又不會浪費時間。這樣上模將向下(-Z)運動2.6in（步長乘以總步數(shù)）。6.OK關閉該窗口注：1、計算步長方式的選擇： 1）、由時間決定； 2）、由模具行程決定。

20、 對于通常的變形問題， 采用行程方式較好。2、模擬步長的確定1）、對于幾何形狀簡單，邊角無流變或其他嚴重的變形問題，步長可選擇模型中較小單元的1/3為參考標準。2）、對于復雜幾何形狀諸如飛邊或平面模外擠，步長取1/10，步長太大可能引起網(wǎng)絡的迅速銳變，而太小會引起 不必要的計算時間。 十一、生成數(shù)據(jù)庫文件說明：有限元分析引擎把模擬計算的結果寫在數(shù)據(jù)庫文件中，該文件需在前處理環(huán)節(jié)產(chǎn)生，此時一些模擬信息(如材料屬性、運動控制參數(shù)等)會被寫入該文件，因而在前處理數(shù)據(jù)都輸入好時必須生成數(shù)據(jù)庫文件。1.在前處理控制窗口點擊Database按鈕 ；2.在彈出的Database Generation窗口中點

21、擊 按鈕，看是否在上述過程中是否有遺漏或錯誤之處，檢查沒有錯誤時再點擊按鈕 生成數(shù)據(jù)庫文件。注：如果其間沒有發(fā)生錯誤，系統(tǒng)會彈出Database Generated消息窗口，點擊OK按鈕關閉此窗口。 在Database Generation窗口的DataChecking一欄中綠色表示正常，紅色表示嚴重錯誤必須糾正，黃色代表可能導致錯誤的警告信息。3.點擊Database Generation中的OK按鈕返回到前處理控制窗口。1.進行完上述的前處理后，點擊按鈕 ,保存已有 數(shù)據(jù)到一個Keyword文件中。2.單擊DEFORM-3D系統(tǒng)窗口中的FileeQuit按鈕 ，當被問及是否真的想退出時，請

22、選擇Yes。開始模擬 在DEFORM 3D的主窗口中，點擊按鈕 選擇剛才生成的數(shù)據(jù)庫文件，然后再選擇Simulatar中的Run開始模擬，在模擬過程中始終有一個Running提示。如果你想知道模擬的進程可以選擇Simulation中ProcessMonitor按鈕查看模擬進度，如果此時模擬已經(jīng)結束，會彈出“There are no DEFORM-3Djobs which are running now.”這樣的消息框。點擊OK按鈕分別關閉上述窗口。點擊按鈕 可以查看工藝模擬過程。 后處理 在DEFORM-3D系統(tǒng)窗口點擊Post Processor中的DEFORM-3D Post按鈕，進入后處

23、理窗口，可以看到后處理包括下面幾部分：1.圖形顯示窗口。2.步數(shù)選擇和動畫播 放。3.圖形顯示選擇窗口。4.圖形顯示控制窗口。5.要顯示的變量選擇 等。 選擇動畫播放按鈕，可以觀察模具 運動和工件的成形 過程。查看狀態(tài)變量 在后處理控制窗口點擊State Variables的下拉菜單，可以選擇常用的變量進行顯示。 如果你選擇一些不常用的變量，可以選擇More或者直接點擊按鈕 變量顯示時有時會需要在網(wǎng)格顯示、陰影顯示或兩者俱有的情況下進行顯示，可以試著切換顯示模式 。（比如看模具上溫度分布變化時，模具一定要在劃分網(wǎng)格狀態(tài)下才可以顯示。若沒有顯示可以通過單擊網(wǎng)格切換開關和幾何態(tài)開關來顯示） 查看載

24、荷-行程曲線 塑性成形工藝的有限元模擬一個重要的作用就是可以計算載荷隨著行程的變化趨勢和數(shù)值，DEFORM在這方面也不例外，你可以在后處理中點擊按鈕 在出現(xiàn)的Lode-stroke窗口中，只選擇Top Die和Z向，你就會發(fā)現(xiàn)一個新的窗口，顯示載荷行程曲線。 劃分網(wǎng)格技術簡介 在Objects窗口中，選中工件Workpiece，點擊Mesh按鈕，在DEFORM 3D前處理的網(wǎng)格劃分功能中有三個標簽：1.Tool:最簡單的默認劃分方式，只需設置單元數(shù)；2.Detailed Settings:詳細的網(wǎng)格參數(shù)及劃分方式定義；3.Remesh Criteria:網(wǎng)格劃分設置，一般都設默認值。 其中的D

25、etailed Settings比較常用，它包括兩個大的選項即系統(tǒng)網(wǎng)格（System Setup）和用戶設置（User Setup）。System Setup設置有四個標簽，即1)General:設置絕對尺寸（Absolute）或相對尺寸（Relative），前者設置網(wǎng)格的絕對大?。∕ax/Min Element Size）以及最大最小單元的尺寸比值限制(Size Ratio)，而后者設置的是單元的數(shù)量（Number of Elements）以及最大最小單元的尺寸比值限制(Size Ratio)。2)Weight Factors(權重因子)：在一些高梯度地區(qū)，即應變、應變速率、溫度、幾何尺寸等

26、變化比較劇烈的地區(qū)，網(wǎng)格需要細化，這里可以設置細化的比例因子。 還有一個重要的設置就是網(wǎng)格密度窗口(Mesh Density Windows)因子，這個選項與后面介紹的網(wǎng)格密度設置有關，為了在一些地方設置更為細密的網(wǎng)格，光靠上面滑桿設置的幾個因子還不行，如果幾何體比較復雜，就需要用戶設置來調(diào)節(jié)網(wǎng)格密度的分配。 將Mesh Density Windows后的滑桿設為非0數(shù)字（一般最好設為1）,就可以啟動下面的標簽Mesh Window了,在下面的標簽所控制的窗口中，數(shù)字都是要乘以這個非0的因子。3）Mesh Windows:可以用矩形框和圓柱體框設置一些局部區(qū)域，這些區(qū)域的網(wǎng)格大小可以與前面整體

27、設置的不一樣（一般情況下要細化）。如果前面選擇了Ralative，這里設置的系數(shù)就是指該處網(wǎng)格與整體網(wǎng)格尺寸的比值。如果前面選擇網(wǎng)格大小是Absolute，這里可以設置局部網(wǎng)格的絕對大小。為了更好的適應變形的需要，這個密度窗口還可以隨著變形體運動或獨立于變形體單獨運動。注：相對網(wǎng)格設置方式，無論物體的形狀多么復雜，單元的數(shù)量必須恒定；絕對網(wǎng)格劃分設置方式，系統(tǒng)決定網(wǎng)格劃分的總數(shù)，隨著物體形狀的復雜，單元的數(shù)量也隨之增加。局部劃分網(wǎng)格實例 首先選擇Workpiece,然后點擊按鈕Mesh，進入Detailed Settings，在System Setup下選擇Relative，并設單元的數(shù)量為1

28、0000. 接著點擊標簽Weight Factors，將Mesh Density Windows后的滑桿設為1其他權重因子不變。 接著點擊標簽Mesh Window，在Windows區(qū)域內(nèi)，點擊按鈕Add,在屏幕的圖形顯示窗口左下方彈出一個小窗口，可以定義局部區(qū)域。在定義、調(diào)整Mesh Window時,必須注意是獲取點的狀態(tài)，不能是縮放觀察等狀態(tài)，可以先點擊按鈕 。 定義一個Mesh Window如圖所示： 設置Size Ratio to Elem Outside Window：0.1 Mesh Window的移動速度設為跟隨Workpiece 點擊按鈕Surface Mesh，點擊Solid

29、 Mseh完成網(wǎng)格劃分。 有時你有時可能會發(fā)現(xiàn)網(wǎng)格窗口并沒有發(fā)揮作用，這有幾個原因，一個是Weight Factor中的因子設置為；另一個是總體網(wǎng)格的數(shù)量太少；第三還可能是Mesh Win中定義的網(wǎng)格密度比例太大。實例操作二方環(huán)鐓粗模擬 在模擬過程中，對于旋轉(zhuǎn)對稱物體，只要可能，我們應盡量利用問題的對稱性，這樣既可以節(jié)省計算的時間，也可以提高解題的精度。 在本例中，我們將進行正方環(huán)的鍛壓模擬。對于對稱問題，在建模的時候應該充分利用對稱性的特點，截取能充分表達模型特點的最小部分，在本例中，只需要截取1/16模型即可。 在練習中，我們還將學習物體間正確層疊關系設置的概念。 在軸對稱問題中，是不會有

30、物質(zhì)穿在軸對稱問題中，是不會有物質(zhì)穿過軸對稱面流動的。這樣在建模的時候過軸對稱面流動的。這樣在建模的時候就可以沿軸對稱面切開物體并規(guī)定在這就可以沿軸對稱面切開物體并規(guī)定在這些面上的節(jié)點只能沿面內(nèi)移動。些面上的節(jié)點只能沿面內(nèi)移動。 一、導入毛坯和模具幾何模型并劃分網(wǎng)格 在有較大空間的硬盤區(qū)域里創(chuàng)建一新的工作目錄SQRING ，啟動deform系統(tǒng)，將工作目錄轉(zhuǎn)到這，進入項目對話框，設定項目名稱為SQRING，進入前處理PreProcessor。1.通過Geometry Import導入Workpiece(文件在deform3d/v6.1/labs/SquareRing_Billet.STL)；2

31、.通過Mesh，將單元數(shù)改為5000，為Workpiece劃分網(wǎng)格；3.增加一個物體,并通過Geometry Import引入Top Die(文件在deform 3d/v6.1/labs/SquareRing_Topdie.STL)；注：導入過程中應使用 和 按鈕檢查對象幾何特征的正確性。 二、定義毛坯材料和模具運動 選定Workpiece，點擊Material按鈕,從材料庫中選擇Steele AISI 1045 Cold材料； 選定Top Die，點擊Movement按鈕，設定速度大小為1，方向為-Z。注：設定的速度大小和實際中的設備所設參數(shù)大小一致。三、定義毛坯對稱模型的邊界條件1.為了看

32、清楚，可以將物體顯示改為單獨顯示模擬（點擊一個小綠球按鈕 ）。2.選擇Workpiece，然后選擇按鈕 。3.在Symmetry菜單下，選擇垂直面，點擊按鈕 。4.選擇45對稱面，點擊按鈕 。5.選擇底面對稱面，點擊按鈕 。 完成上述步驟后，菜單欄會顯示如圖所示信息，檢查信息欄項目，看對稱面設定是否有錯誤，用鼠標點擊的法矢量會高亮顯示，對應此法矢量面上的節(jié)點高亮顯示。四、定義毛坯與模具的摩擦關系 1、點擊按鈕Inter Object. ，進入物體之間關系的定義窗口； 2、 點擊按鈕Edit ，定義摩擦系數(shù)的Cold Forming，摩擦系數(shù)為0.12； 3、（多個對象時，可以點擊Apply t

33、o other Relations按鈕 ） 4、點擊按鈕 確定合適的接觸容差； 5、點擊按鈕 生成接觸關系； 五、設置模擬控制參數(shù)，生成數(shù)據(jù)文件，運行 點擊按鈕 進入前處理的模擬控制參數(shù)設置窗口。將Simulation Title改為Square ring。 點擊按鈕Step，進行下列參數(shù)的設置： 點擊按鈕 生成數(shù)據(jù)文件，保存KEY文件，退出前處理在DEFORM3D主窗口，開始運行Run。 六、后處理 在本例建模的時候我們只使用了模型的1/16，在后處理時我們可以利用鏡像工具恢復到整個模型大小。 在后處理控制窗口中點擊其中的Mirror Objects按鈕 ，在彈出來的Mirror窗口中，確認

34、一下現(xiàn)在進行的操作是Add Mirror Objects，接下來在顯示窗口中點擊對稱面上的任意一點，系統(tǒng)就會映射該面附屬體到對稱面的另一側(cè)。在DEFORM中的這項鏡像操作可以選取任意平面作為映射面，而不僅僅是對稱面，因而如果在選錯了對稱面，請在Mirror窗口中點擊Delete MirrorObjects按鈕 ，刪除錯誤的映射體。 經(jīng)過一系列鏡像操作后得到的模型如下圖所示。接下來的后處理操作可參照前面的練習進行。最后點擊按鈕 退出后處理。實例操作三道釘成形模擬 道釘成形屬于熱模鍛成形，在加工過程中存在熱傳導現(xiàn)象。我們可以用deform軟件來模擬器熱傳導過程。 一、創(chuàng)建新項目 在有較大空間的硬盤

35、區(qū)域里創(chuàng)建一新的工作目錄Spike forging ，啟動deform系統(tǒng)，將工作目錄轉(zhuǎn)到這，進入項目對話框，設定項目名稱為spike，進入前處理PreProcessor。 單擊模擬控制按鈕，打開窗口，設定單位制為units為英制English，選中熱傳導heat transfer按鈕，取消deformation。1、點擊按鈕Geometry，然后選擇Import按鈕，在彈出的讀取文件窗口中找到Spike_Billet.STL(deform3d/v6.1/LABS)并加載此文件。2、在Objects窗口中點擊Insert Objects按鈕，在物體的列表中增加了一個名為Top Die的物體，并

36、點擊按鈕Geometrye Import.導入Spike_TopDie1.STL。3、同2，增加一個名為Bottom Die的剛性物體，導入Spike_BottomDie.STL二、工件劃分網(wǎng)格 首先選擇Workpiece,然后點擊按鈕Mesh，進入Detailed Settings，在System Setup下選擇Relative，并設單元的數(shù)量為10000，然后生成網(wǎng)格。三、定義熱邊界條件 這是一個對稱體的一部分，所以在分析中，要通過邊界條件的定義體現(xiàn)出來。 因為我們要分析熱問題，所以制定一熱邊界條件即可。這一步操作必須是對已經(jīng)劃分網(wǎng)格的物體才能操作。 選擇Workpiece，點擊按鈕 ，

37、系統(tǒng)默認進入Thermal菜單下Heat Exchange with Environment選項。并彈出如圖所示的選項框。 點擊按鈕 可以設置環(huán)境的溫度。 三、定義熱邊界條件 屏幕的左下角中出現(xiàn)的小窗口是為了選擇邊界面。在默認的情況，點擊毛坯的上下和圓柱外面，然 后點擊邊界參數(shù)定義窗口下面的按鈕 。 在選擇上述三個面的過程中，你可能不能在一個視角內(nèi)將三個面都能找到，必須通過旋轉(zhuǎn)工件。 在選中Workpiece的前提下，點擊按鈕設定毛坯的初始溫度為2000F四、定義毛坯的材料1、在物體列表窗口中選擇Workpiece2、點擊菜單 下的按鈕 。3、在deform材料庫中，選擇材料Steel AIS

38、I 1025(1800-4.點擊按鈕 。五、劃分模具的網(wǎng)格 由于上下模要與工件接觸，會發(fā)生熱傳遞現(xiàn)象，所以我們也要對模具進行劃分網(wǎng)格。1、選中上模Top Die，然后再選擇按鈕 。2、在默認的情況下，點擊按鈕 。3、選中上模Top Die，然后再選擇按鈕 。4、在默認的情況下，點擊按鈕 。六、定義模具的材料1.在物體列表窗口中選擇Top Die。2.點擊菜單 下的按鈕 。3、在deform材料庫中，選擇材料Die Material Carbide(24%Cabalt)。4.點擊按鈕選擇Bottom Die，重復1-4操作。5、點擊按鈕 。七、定義模具的熱邊界條件 選擇Top Die，點擊按鈕 ，系統(tǒng)默認進入Thermal菜單下Heat Exchange with Environment選項。并彈出小窗口。在默認的情況，點擊毛坯的上下和圓柱外面，然后點擊邊界參數(shù)定義窗口下面的按鈕 。 選擇Bottom Die，作如上所述的相同操作，選擇Bottom Die的上下和圓柱面。八、定義毛坯和模具接觸關系1.在前處理控制窗口的右上角點擊Inter Object按鈕， 會出現(xiàn)一個提示，選擇Yes彈出Inter Object窗口