deform教程.ppt

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1、第一节Deform模拟软件功能介绍1、Deform－3D有限元分析软件介绍Deform（DesignEnviromentforForming）有限元分析系统是美国SFTC公司开发的一套专门用于金属塑性成形的软件。通过在计算机上模拟整个加工过程，可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。2、Deform有限元分析软件的功能分析冷、温、热锻的成形和热传导耦合液压成形、锤上成形、螺旋压力成形和机械压力成形温度、应力、应变等值线的绘制。模拟正火、退火、淬火、回火、渗

2、碳等工艺过程预测硬度、晶粒组织成分、含碳量3.Deform系统结构Deform软件是一个高度模块化、集成化的有限元模拟系统，它主要包括前处理器、模拟器、后处理器三大模块。前处理器：主要包括三个子模块（1）数据输入模块，便于数据的交互式输入。如：初始速度场、温度场、边界条件、冲头行程及摩擦系数等初始条件；（2）网格的自动划分与自动再划分模块；（3）数据传递模块，当网格重划分后，能够在新旧网格之间实现应力、应变、速度场、边界条件等数据的传递，从而保证计算的连续性。模拟器：真正的有限元分析过程是在模拟处理器中完成

3、的，Deform运行时，首先通过有限元离散化将平衡方程、本构关系和边界条件转化为非线性方程组，然后通过直接迭代法和Newton－Raphson法进行求解，求解的结果以二进制的形式进行保存，用户可在后处理器中获取所需要的结果。后处理器：后处理器用于显示计算结果，结果可以是图形形式，也可以是数字、文字混编形式，获取的结果可为每一步的有限元网格；等效应力、等效应变；速度场、温度场及压力行程曲线等。4、前处理功能操作5、后处理功能操作第二节锻压模拟一、实验目的熟悉模拟软件Deform的基本操作。认识锻压过程中材料各

4、部位的变形情况。二、实验内容与步骤实验内容主要探讨不同锻压速度和摩擦条件对合金锻压结果的影响。STL格式三维CAD文件的准备（如图所示），包括锻压工件、上模、下模三部分。三维CAD文件的系统导入和网格划分设置模具的运动模拟控制设定对象间关系设定生成数据库文件锻压模拟运算后处理与结果分析第三节旋转对称形状零件镦粗模拟一、实验目的熟悉旋转对称零件锻粗模拟过程认识锻压过程中材料各部位的变形情况。实验内容主要介绍如何利用问题的对称性简化模拟过程。对于对称体来说，模拟其成形过程，可以取整体的1/2、1/4、1/8或者

5、更小的体积来进行模拟，从而节省模拟的时间，提高解题精度。STL格式三维CAD文件的准备设定对称边界条件对象间关系的设定设定模拟控制参数旋转对称零件镦粗后处理第四节工件与外界热传导模拟一、实验目的熟悉如何模拟热传导过程认识模拟过程中材料各部位的温度变化情况。实验内容主要介绍如何进行工件的热传导模拟，对工件中各部分温度随时间的变化情况有所认识。设定模拟控制类型设定模拟控制参数三维CAD文件的系统导入和网格划分由于是对称零件，因此只需导入上模和方环的1/4模型。在Deform软件中，网格划分方式有两种，一种是相对

6、网格划分，即用户指定固体单元数量，无论物体的形状多么复杂，单元的数量必须恒定。一种是绝对网格划分，由系统决定网格划分的总数，随着物体形状的复杂，单元的数量会随之增加。本例采用绝对网格划分方式。定义工件的对称和传热边界条件定义传热边界条件工件与外界热传导后处理结果第五节热模锻成形模拟一、实验目的熟悉如何模拟变形过程中存在热传导的过程。认识模拟过程中材料各部位的变形和温度变化情况。实验内容道钉成形过程属于热模锻成形，在变形过程中存在热传导现象，本例中为了准确的模拟其成形过程不仅要模拟其锻造过程，还要模拟其热传导

7、过程。模拟控制设定打开变形分析开关（Deformation）和热传导开关（HeatTransfer），此时两种分析均被激活，热力耦合分析被建立。模拟总步数的确定与工件的最小网格和上模压下量有关。在本例中模拟过程上模压下量是0.75in，工件的最小网格平均尺寸为0.06in，所以取0.25（最小网格尺寸的1/3到1/2）作为计算步长，通过计算步长，用上模总压下量除以计算步长得到总模拟步数为30步。三维CAD文件的系统导入和网格划分对上模具和下模具进行温度设定和网格划分及边界条件设定对象间关系设定定义工件和模具

8、的变形及热传导边界条件下模的对称面及热传导边界条件设置如图所示，上模的设置方式与下模相同定义上模运动并生成数据库文件模具运动方向为－Z轴，运动速度为2in/s。后处理结果通过模拟可以分析模具所受载荷信息，下图为上模Z向载荷预测图。竖直线代表序列步，交点就是此序列步时上模具所受的载荷。第六节大型锻件连续加热模拟实验内容金属在锻前加热时，应尽快达到所规定的始锻温度，但如果温度升得太快，由于温度应力过大，可能造成坯料开