最新DEFORM-3D学习笔记资料.docx

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1、精品文档问题： 1.如何用测量工具测量其底部过渡圆角的半径？ 2.如何确定总模拟步长、 存储步长、 计算步长和计算时间？还 有模具运动速度？3. 接触容差 tolerance 含义？其大小对结果有什么影响， 一般设 定为多少合适？主界面的【summary按钮显示当前步骤的模拟信息，包括模具及工 件的各种信息； 【 preview 】显示用户在后处理中处理的最后图形；【message显示模拟进程，用户可以观察目前模拟进行到多少步， 每步及每子步模拟所需的时间，以及每子步的模拟误差；【log】显示模拟日志， 可以看到模拟过程中每一步的起始和终止时间， 及模拟出 错的各种信息前处理窗口：点击 【 D

2、EFORM-3D Pre 】进入 DEFORM-3D 的通用前 处理界面。点击【Machining Cutting】进入DEFORM-3D的机加工 向导界面，它包括车削，钻削，铣削等机加工工艺。点击【Forming】进入 DEFORM-3D 的成形向导界面，它包括冷成形，温成形，热成 形等工艺。点击【Die Stress Analysig进入DEFORM-3D的模具分析 向导界面。点击【Cogging】进入DEFORM-3D的粗轧向导界面。 模拟控制：点击【Run (options)进入模拟选择对话框，有多个处理 器时，选择multiple processor对话框，并进行个处理器任务设置，若

3、 是单机则不要选此项，否则模拟无法进行；点击【 Batch Queue 】进 入模拟任务队列设置对话框， 用户有多任务时， 可安排模拟的先后顺 序；点击【Process Monitor】进入模拟控制菜单，点击按钮abort来结 束当前模拟任务，但模拟会完成当前步。若要求立即停止模拟，可点 击 abort immediately 按钮；点击【 Add to Queue 】可随时添加模拟任 务。后处理窗口：用户可在模拟任务正在进行时点击 【DEFORM-3D Post】 进入后处理界面，STL 文件的生成：我没有用过 pre/E, 但是我用 solidworks 造型时 , 插入合适的坐标系 ,

4、并在保存为 stl 文件时 ,需设定选项 ,这样才能保证导入 DEFORM 前 处理的几何坐标系和你在造型软件中的一致 , 也就不用再花费过多时 间调整各 objects 间的位置了 . 我是用 Solidworks 造型的 , 比如一 个简单的圆柱体镦粗过程 , 在装配图中你应该添加坐标系 , 将坐标系 的原点设在冲头的圆心 ,并且在保存为 stl 文件时 ,设定"保存为 " 对话 框中的选项 ,如果不知是否正确 ,可以选择简单的模型试一下 ,（ 将几何 调入 DEFORM 前处理并划分网格 ,然后看结点坐标 ）, 这样就能保证 DEFORM 中的几何坐标系和你在造型软件

5、中的一致 .6.2 文件视图功能操作 正负代表视图法线方向，法向由荧屏向外为正 6 环境菜单设置 点击【 options 】出现下拉菜单点击【 environment 】 6.2 前处理功能操作 设置好工作目录后进入前处理窗口。 退出前处理窗口时， 如果设置的 用户类型是初级或者中级，会弹出“询问退出对话框” ，询问用户是 否存储当前工作。若设置为高级，次对话框不会显示，并且任何未保 存的数据都会丢失。6.2.1 模拟控制窗口该窗口中有许多变量需要用户设置Main 菜单【 units 】选择单位制 - 国际单位制和英制，允许用户 调入模型后在设置单位制。【Type】模拟方式选择栏，【incre

6、mental 是增量模拟方式，【 steady state 】稳态模拟方式，一般模拟问题应 选择增量模拟方式。 若果用户模拟的是车削或拉伸过程， 并且使用的 是欧拉计算方法，则选择稳态模拟方式。 【 Mode 模拟类型选择栏，【Heat Transfer 是传热模拟，【Deformation 变形模拟， 【Transformation 相变模拟，【Diffusion 扩散模拟，【Grain 晶粒度模拟， 【Heating 】热处理模拟。Step 菜单模拟控制步菜单，用户可以设置模拟的起始步序号， 模拟步数，存储数据的间隔步数。其余两个用户不需要修改Stop 菜单如果两个模具之间的距离是停止模拟

7、的标准，则点击Die Distance 按钮，按如下步骤操作：选定参考物 1 点击模具 地面一点，相应坐标值会出现在 Coord 栏中选定参考物 2 点击顶面一点，相应坐标值会出现在 Coord 栏中打开测距方式【 Method 】一栏选择 Z Distance 在【 Distance 】一栏中填入 测出的距离点击 OK 。Remesh Criteria 菜单网格重划分标准菜单。重划分网格后原 节点信息不丢失。设定变形物体重划分网格标准，有两种选择，一个 是 Absolute （绝对值），一个是 Relative （相对值），用户一般按相 对值设定。Iteration 菜单求解， 迭代方法设定

8、菜单。 对于典型的成形模拟， 系统默认的方法就能计算很好，系统默认的迭代方法是直接迭代法。 系统默认的收敛误差值对常规模拟也是合适的， 不需修改。 以下三种 情况可以使用松弛求解法，利用直接迭代法来模拟：（1 ） 弹性或弹塑性物体（2 ） 多个变形物体（3 ） 模具是由载荷步控制的。Process Condition 菜单工艺条件设定菜单。Advanced 菜单高级设定菜单。当前模拟时间在【 current global time 】栏中显示，用户通过此栏可知目前模拟经过的时间。 点击【 user Defined 】用户可设定用户变量，可以添加自定义变量 不超过 10 个6.2.2 材料窗口P

9、lastic （塑性特性）、Elastic （弹性特性）、Thermal （热传递特性）、Grain （晶粒度）。与温度有关特性可通过点击其右边编辑按钮进行编辑。【Flowstress】栏是流变应力方程，由图表形式描述。允许用 户修改，步骤如下：（ 1 ） 将试验测得应变值写入应变对话框，温度写入温度对话框；（2） 应变率写入应变率对话框中， 【X Axis 】栏选择【 Strain 】。（ 3） 在下面的应力、应变、应变率数组栏中填入对应的应力（4） 点击【 Apply 】出现流动应力曲线，若正确点击【 OK】（5） 菜单回到材料菜单栏，点击【 Save in Lib 】存储数据。若用户想以

10、.k文件的形式存储此材料文件，可点击【Export , 存储到用户指定目录，下次用时可直接从目录中调入。6.2.3 定位窗口 五种定位物体的方法【 Offset 平移、【 Interference 接触、 【 Rotational 旋转、【 Drop 下落、【 Drag 拖拉。平移一种是按坐标平移：选择要定位的物体，点击距离矢量栏， 输入相对坐标值；一种是两点定位：鼠标点击要定位物体上的一点， 接着点击移动的终点，也可直接输入绝对坐标值。点击【 Apply 点击【 OK .接触选择定位物体和参考物 -在【 Approach Direction前进方向一栏定义移动方向-在【Interferene

11、e 定义接触值-点击【Apply 点击【 OK】.旋转在【 Center 】指定旋转中心，【 Axis 】指定旋转轴和【 Angle 】 相对旋转角度（可用鼠标指定中心和轴也可直接输入值） 下落此法对将物体定位于模具中非常有效。 指定下落方向和接触 深度值，若允许旋转下落，请点击旋转轴设定。6.2.4 对象间关系定义窗口点击+ 按钮增加定义对象间关系对 -定义主仆关系 -对象间关系信息 定义：摩擦系数【 Frietion 】、剪摩擦【 Shear 】、库伦摩擦【 Coulomb 】、 摩擦值【 value 】。允许用户改动对象间关系容差，用户可以在【 Tolerance 】栏改动系统给定的值。

12、6.2.5 数据库产生窗口指定目录-点击【 Check 】检查模拟设定的信息是否满足生成数据库 的条件 -点击【 Generate 】生成数据库With Constant Die Displacement （根据模具位移来确定计算步 长方式 ）、Solution Steps （计算步长）、 Primary Die （主模具） 6.3 后处理功能操作 在主窗口点击数据库文件，进入后处理窗口6.3.1 物体树显示操作按钮功能介绍Show item （物体树中的状态变量显示） 、【 Show backface 】后表 面显示6.3.2 模拟分析功能介绍【 Summary 】功能是提取模拟过程的概要信

13、息；【 Graph（Load stroke） 】功能是提取模拟过程受力物体的载荷，以图形形式表达。Stroke （模拟步）、torque （扭矩）。 点击【 Apply 】出现图形， 判断正确后 点击【 OK 】.Point tracking （对变形体的点追踪） ：点击此按钮在点追踪对话框 中输入追踪点坐标， 也可用鼠标直接点击变形体上的点， 最多同时跟 踪 10 个点 -NEXT- 选取存储文件方式，文件时二进制文件，可用记 事本等打开 -【Finish 】。等待一段时间， 系统会提取此点的所有信息， 配合状态变量按钮就可读取此点状态变量信息。Flow Net- 设定流动网格。点击按钮 -

14、 选择起始步和终点步 -下一步 - 选择流动网格形状 -下一步-区域选择对话框 -下一步 -定义网格尺寸 - 下一步 - 选择始末存储方式 - 完成State Variable Between Two Points- 绘制两点间状态变量分布曲 线：输入始终点坐标，也可在窗口中点击变形体上两点作为始末点， 接着点击【 Calculate 】，在变形体上出现分布点，接着点击【 State Variable 】按钮，选择要分析的状态变量， 则可绘制出两点间状态变 量的分布曲线Slicing- 对物体进行剖切。 两种剖切方式： 一种是一点和一方向矢量； 一种是三点法，然后输入数值，确定剖切正确后，点击

15、【 OK 】 Mirror/Rot Symmetry- 镜像物体镜像功能分为两种，一种是对称面镜像，一种是周向镜像。打开【Add 按钮，接着点击对称面，则对称图形显示在窗口中。 【 Delete 】删除 对称图形，用鼠标点击要删除的物体即可。Date Extraction- 提取选定步的变量信息。首先在模拟步中选定要分析的模拟步-选定要分析的物体-在【Variable 栏中选定要分析的 变量-点击【 Extract 】，选定存储路径保存，可用记事本等打开。State Variable- 选取要分析的变量。选定要分析的变量 -【Type 】 栏中选取变量显示方式（等高线、云图等显示方式） -选取

16、显示比例 -【 OK 】Animation set up- 模拟过程的动画设置及录制。 点击此按钮 -【File 】 栏中设定动画文件存储的位置 -填写动画文件的名称 -设定动画文件 的第一个图片的名称。 把动画文件一图片的格式的存储， 用 Defplay软件播放。Animation control- 播放录制的动画。6.3.3 其他后处理操作按钮功能介绍Chapter 7 锻压模拟任务：模拟计算步长的确定DEFORM-3D 主窗口更改工作目录创建新项目： 点击新建 【Deform-3D preprocessor】 next【 Under current selected directory

17、】 next 输入项 目名称 finish 进入前处理窗口进入模拟设定窗口 【 Simulation Title 】 一 栏 填 入 模 拟 名 称 Block 激 活 【Deformation 】项【 OK 】7.1.3 输入对象数据1. 软件会在物体树中自动创建默认名为 Workpiece 的#1 对象，可 以自己加或减其他对象进入物体树。 更改对象名（点击#1 对象- 物体 信息栏中点击【 General 】-在【 Object name 】填入名称）。一般 输入模拟的 #1 对象为变形体应在【 General 】中设定对象类型为 Plastic （塑性体）。【Elastic弹性体；2.

18、 输入物体几何形状。点击 Geometry （几何形状） -Import3. 划分网格设定好单元数量 -preview-generate4. 材料定义7.1.4 输入模具添加对象， #2 对象已被激活，系统默认名为 Top Die, 类型为 刚体 （ rigid ），激活【 Primary Die 】主模具开关。 检查对象的几个问题： 点击 check GEO. 对以封闭的几何体，必有一 个面，零个自由边，零个无效的实体。检查对象外法线方向：点击 show/hide normal 。正确 方 向是指 向 对象 外 的，若 反 了点击 Reverse GEO 进行修正。添加 3 号对象， 也是刚

19、体，对于刚体， 不用划分网格，不需定义材料 特性，因为刚体被认为不变形。7.1.5 设置温度工件、模具都设定。默认为室温（68 °F或20 C）7.1.6 设置模具的运动7.1.7 模拟控制设定打开【 Step 】设置开始模拟数（ -1 ）负号表示它是重新划分网格的 起始步，由前处理读入；设置模拟步数（ 20 ），这意味着若模拟计算 未被中止，整个过程将分 20 步完成；设定 Step Increment to Save 为 2，这表示每模拟 2 步，会将中间模拟阶段结果写入数据库； 设定 Primary Die 为 2。确定模拟计算步长：点击测量工具，并点击两相 邻节点，最短单元尺

20、寸为 0.5in ，对于简单模拟而言，我们可用该值 1/3 ，即设置 With Constant Die Displacement 类型，值为 0.15in/step 。另外，单击 Advanced 1 ，设置 Maximum Contact time=1, 这样可以防止任意两步之间出现次步计算， 同时也可以加快 模拟过程 -OK如何确定模拟计算步长？软件规定了两种 : 分别有时间和模具行程决 定。对于通常的变形问题， 采用行程决定方式较好。对于几何形状简 单，边角无流变或其他局部严重变形的问题， 步长可选模型中较小单 元边长的 1/3 为参考标准；对于复杂几何形状诸如有飞机或平面模 外挤，步

21、长则应选 1/10 ，步长太长可能会引起网格的迅速蜕变，儿 太小会引起不必要的计算时间消耗。7.1.8 对象间关系设定 系统默认了主仆关系，模具与工具间是接触关系，不涉及传热，但涉 及摩擦问题，因此要定义他们之间的摩擦系数在软件中对于具有相同 接触信息特征的关系对，定义一个后，可点击 Apply to other relations ，可以将第一个定义的关系信息复制到所有的关系对中。 然后设定接触容差： 值要合理，太大反映在模具上的接触点过多，这 可导致工件网格的变形，相反，太小则意味着模具与工件没接触 。设 定好后单击 generate all 生成接触7.1.9 生成数据库文件以.k文件形

22、式存储模拟项目的数据信息，用记事本打开，也可直接修改先 check 看有没错在 generate, 顺便存储下吧7.2 进行锻压模拟计算 把数据提交给 FEM 运算器7.3 锻压模拟后处理点击 Block_forging.DB文件-点击【 DEFORM-3D post 】进入后处理7.3.1 步列的选择每一步包含了当前的数据信息， 可以查看任意对象在模拟过程中有关 变量的信息。本例选取第十六步7.3.3 工件上点追踪 点击追踪按钮，弹出对话框，选择步列，是步列到工件未变形时，用 鼠标单击工件上 3 个点，他们坐标显示在对话框中，下一步 - 默认- 完成。选择 16 步，并打开点追踪，可以看到

23、3 个点的坐标，他们经 过变形后的坐标值。 图中竖线代表当前步列。 在物体栏中鼠标右键单 击点追踪图标 -选择第二栏即可 删除追踪图7.3.4 对象上剖切面的选择选定工件-单击剖切面按钮 -打开 Slicing 窗口。本例采用一点和一法 矢量的方法确定剖切面。操作步骤如下：1）在工件中部表面上选一点2）设定法矢量方向为X方向（1 , 0,0）3）显示方式分别为 Curve （曲线形式） 、 Plane （平面）Curve+Plane 。剖切面选定后就可以选择状态变量分析了第八章 方环镦粗模拟分析对称工件，创建辅助对称平面8.4 设定对称边界条件本例 1/16 方坯具有三个对称面，施加三个对称面

24、的步骤：（1 ） 激活工件（2 ） 点击边界条件加载 BCC 按钮，弹出菜单，点击 plane 按钮， 接着用鼠标点击工件的垂直面（3 ） 点击“添加”按钮在【 Symmetry plane 】拦下出现对称面 的法矢量（ 1,0,0 ）。继续添加接触容差是点击按钮设定还是自己输入数值？8.6 模拟控制信息设定和生成数据库 总模拟步、增步根据什么原则设定的？ 确定计算步长同样用测量尺测出较小网格的尺寸，平均尺寸取 1/3 定位计算步长 储存-生成数据库对象间关系设定之前进行模拟控制信息设定8.7 后处理 由于模拟采用了对称技术，仅用工件的 1/16 进行计算，为了反映整 个物体的变形过程，需要使

25、用镜像功能，重新构造整个零件，具体步 骤：（1 ） 激活 Top Die- 点击隐藏（ show object ），抑制它的显 示（2）镜像工件， add 添加， delete 删除。点击对称面即可生成 镜像图模拟过程的动画制作： 点击 Animation set up- 弹出对话框 -setting 设置动画参数 -save （系统启动录制动画过程。录制的动画要选择一 状态变量） -close第九章 道钉成形模拟介绍了软件的换模具技术整个模拟分四个阶段：（1） 工件出炉到模具上有 10s 的间隔时间， 在这 10s 内，工 gia 呢与外界存在热传导现象。近视一个热传导模拟（2） 工件锻造之

26、前，在下模具上要停留 2s 。该过程也发生热传 导现象（3 ） 第一模锻过程（4 ） 第二模锻过程，要换模具由于对称原因，采用 1/4 对称体来模拟9.2 工件与外界的热传导模拟9.2.1 创建新项目9.2.2 模拟控制设定【 这次是先设定控制信息 】 确定模拟名称和操作名称，单位取英制，选中 Heat Transfer （热传 导），关闭 Deformation （变形）热传导时间 10s 。由于 仅是热传导分析过程，所以模拟步仅与时间有 关，因此模拟总部数取 50 步，相应每步就 0.2 秒。在【 Step 】设 定。解题步长定义 选项栏中，选择 With Constant Time In

27、crement9.2.3 创建新对象 第一模拟虽然用不到上、下模具，但为了节省其余过程的模拟时间， 所以把模具也加入物体树。改变工件名称、类型、温度；添加模具并设置下模具为主模具， 检查它们几何特征的正确性单击 View fit 按钮，使显示窗口尺寸合适9.2.4 工件划分网格第一模拟过程仅工件与外界热传导， 因此工件要网格划分。 后面过程 中，存在工件与模具的热传递，则模具也要网格划分，不过模具的划 分将放到相应的模拟过程中去。网格化分有两种：相对和绝对划分a. 相对网格划分方式， 使用相对网格设置方式， 用户仅需指定固体单 元的数量，无论物体形状多磨复杂， 单元数量必须固定b. 绝对网格划

28、分方式， 使用绝对网格设置方式， 系统决定网格划分的 总数，随着物体形状的复杂， 单元数量也随之增加 不论哪种方式，都依靠 划分网格权重 （Weighting Factors 使用默 认值）来分配物体上各部分的单元大小 前面实例均是用相对网格方式划分的， 用绝对方式在于增加模拟的正 确性本例用绝对方式。 为了决定网格划分的最小尺寸 ，需要测量模具的最 小特征尺寸，其必须满足的条件是成形过程中它的形状会反映在工件 上，也就是说有工件材料要流过此特征。 最小特征的选取是指整个模 拟过程的最小特征 四个模拟过程中，发现第四个模拟过程主模具的底部过度圆角最小， 因此添加对象 4- 上模到物体树，该其名

29、称为 Top Die2 ，输入几何图 形，接下来使用测量工具测量其底部过渡圆角的半径， 单元尺寸必须 小于它（半径）的一半 . 本例 0.04in 作为工件划分网格的最小绝对尺寸尺寸大小确定后，删除对象 4- 激活工件 -划分网格 - 单击【 Detailed 】 的设置栏，改变网格划分方式为绝对方式，设置最小单元尺寸为 0.04in ，尺寸比率为 3- 单击 Surface mesh- 单击 Solid mesh 生成 体网格9.2.5 定义工件的传热边界条件在第一模拟过程中只对工件设定：（1 ） 激活工件（2）单击 BCC- 单击【 Thermal 】栏的 Heat Exchange Wi

30、th Environment （与环境发生热传递）（3）定义环境温度。在 Releva nt sett ings中点击 En vir onment设置环境温度为室温68 T（4）在选择节点对话框中，选择 Surface patch（ 表面 ）按钮 【plane 只能是平面】鼠标点击上下表面和圆柱面。热交换 边界条件只对暴露在环境中的外表面进行设定， 接下来点击 Add Boundary Condition9.2.6 输入工件的材料9.2.7 保存模拟文件生成数据库进行模拟设定完成后保存模拟项目的 K 文件 - 生成数据库9.2.8 后处理激活 Spike .DB 进入后处理。选择温度作为分析对

31、象（点击 More 会 出 来 一 对 话 框 ， 接 着 打 开 比 例 选 择 （ Scaling ） 按 钮 -global-Apply-Close- 点击 step setup 选取第 50 步，此时视窗显 示第 50 步的温度分布情况 为了使工件上温度分布显示的颜色更接近真实， 可以点击窗口中的彩 色条，接着单击彩色条类型 ColorBar Type 按钮 - 点选 Temperature9.3 工件与下模热传递模拟 本节模拟工件在锻造前，要停留在下模具上 2s 的热传递过程。 上节 模拟的 最后一序列步调入 前处理中 9.3.1 前处理中打开数据库文件 打开主窗口，设置工作目录到

32、Spike Forging ，激活 Spike.DB 数 据库文件进入前处理 - 弹出一对话框询问打开哪个序列步，此处选择 第 50 步 -OK 为了证实 50 步是工件与环境发生 10s 热传递后的最终温度， 可点击 物体信息栏中是平【Ge neral】，看到默认温度是18001989 °F。 同样，温度梯度也可观察步骤如下： （1 ） 点击【 Advanced 】（2 ） 点击【 Node Date 】弹出一对话框（3 ） 点击【 Thermal 】（4）点击【 Node Temperature 】栏右的 Plot Variable 按钮 以上完成后可看到前处理窗口中温度分布9.

33、3.2 模具网格划分及边界条件设定 模具与工件接触， 之间有热传递， 所以模具温度也要设定， 方法两种：（1 ） 模拟全过程中 不考虑模具温度的变化 ，设定为常值。若用了 此技术则模具不需划分网格， 温度设定只需单击 【General 】 来设定（2 ） 模拟过程中 温度变化 。这在模拟中是比较准确的方法，但要 划分网格。该技术将用在本节模拟中首先，对 上模具温度设定及网格划分和边界条件设定：（1）激活 Top Die（2）物体信息栏中点击 【 Property 】，打开特征设置对话框- 单击【Thermal 】 , 弹出一下拉菜单（3）在参考温度【 Reference Temperature

34、 】栏中填入68 T（4）在截止温度【 truncation Temperature 】栏中填入300（5）【 Mode 】栏中选择 Use All Nodes（6）【 Min Temperature 】栏中填入 68（7）【 Max Temperature 】栏中填入 300（8）温度 设 定完 成 后单 击 Mesh, 接 受 系统 默 认值 ，单击Generate Mesh（9）单击 BBC- 单击【 Thermal 】中 Heat ExchangeWithEnvironment 。选上模具的顶面、内表面、外圆柱面- 单击Add 设定此三面为热交换边界条件接下来，对 下模具 温度设定及网

35、格划分和边界条件设定：（1）激活 Bottom Die2） 物体信息栏中点击 【Property 】，打开特征设置对话框 - 单击【Thermal 】 , 弹出一下拉菜单（3 ） 在参考温度【 Reference Temperature 】栏中填入 68（4 ） 在截止温度【 truncation Temperature 】栏中填入 300（5） 【Mode 】栏中选择 Use All Nodes（6 ） 【Min Temperature 】栏中填入 68（7 ） 【Max Temperature 】栏中填入 300（8） 温度 设 定完 成 后单 击 Mesh, 接 受 系统 默 认值 ，单

36、 击 Generate Mesh（9 ） 单击 BBC- 单击【 Thermal 】中 Heat Exchange With Environment 。选下模具除对称面之外的所有表面 - 单击 Add 设定为热交换边界条件9.3.3 输入模具材料9.3.4 工件的定位第二模拟是工件锻造前，停留在下模具上 2s 上，有接触则要定位 （1 ）单击定位按钮 Object Positioning（2 ）单击 接触定位 Interference ，选择定位物体项（ Object Positioning ）为工件（ Billet ），选择参考物体项（ Reference ）为 Bottom Die（3）选

37、择 -z 方向为移动方向（4）单击【 Apply 】，观察工件是否移到了下模上表面（5 ）定位合理后，单击 Ok9.3.5 对象间关系设定上模与工件尚未接触，不进行设定 ，俺系统默认值就可以了。下模与 工件接触，本例仅涉及传热问题，不涉及摩擦问题，因此在接触信息 栏中定义他们之间的传热系数在【 Thermal 】下拉菜单，传热系数( Heat Transfer Coefficient )栏选择常数【constant】系数-单击右边抽屉键，选择Free resting项 ， 系 数 0.0003 自 动 显 示 - 关 闭 - 设 定 接 触 容 差0.0112in-Generate all-O

38、K9.3.6 模拟控制设定模拟名称不变。 操作名称 改为 Dwell ，单位英制，仅热传导传导时间共2s，由于仅是热传导分析过程，所以模拟步仅与时间有 关，总步 10 步，每步 0.2 秒，每隔 5 步存一次。由于此模拟是上一 模拟的继续则起始步为 -51 步，而且这个模拟数据文件将加到 Spike.DB 数据库文件的最后， 即两个模拟过程将按照序列步形成一 个数据库文件( 注：没有主模具 )。9.3.7 保存项目文件、生成数据库进行模拟信息设定完成后 File-Save as ，存储目录文件 Spike_Dwell.KEY 。 生成数据库 -类型选择 Old -【Check 】 -【Gene

39、rate 】 -【Close 】 运行9.3.8 后处理单击选步序数 Step setup- 单击【 Style 】栏中的 All 观察所有序列步-【OK】关闭菜单为了更好的理解工件与下模接触时的激冷作用， 希望显示窗口仅工件显示，激活它点击 Single object mode选择温度分析 - 打开比例选择按钮 Local global-OK- 单击彩色条类 型-温度9.4 第一锻造过程 第二个模拟的最后一个序列步调入此前处理中9.4.1 打开模拟数据文件选择第 60 步9.4.2 模拟控制设定单击模拟控制按钮 -【Main 】中模拟名称不变， 操作名称改为 Forging Blow 1,

40、操作序列( Operation Number )中选择 3 ，打开变形分析 (Deformation ), 保持热传导( Heat Transfer )打，此时两种分 析均被激活，则 热力耦合分析 被建立 第一锻造模拟总步数的确定与工件的最小网格和上模压下量有关。 压 下量是 0.75In, 工件的最小网格尺寸为 0.06in ，故取 0.025in (最 小网格尺寸的 1/3 到 1/2 )作为计算步长，用 上模压下量除以计算 步长得总模拟步长 30 步。模拟步从 -61 步开始，数据文件加到原文件的最后设定【 Step 】，总模拟步 30 步，每 5 步存一次，主模具为 Top Die (

41、前两个模拟无主模具，因为是热传导模拟不涉及变形 )，解题步长 定义栏选择 With Constant Die Displacement 一项，填 入 0.025in-Ok9.4.3 上模定位方法同 9.3.4 工件定位，本次移动的是上模具9.4.4 定义变形边界条件 前两个模拟已定义热边界条件，此模拟不再定义，其设计工件变形， 因此，所有变形边界条件都应该定义 （先在模拟控制中把成形项选上） 先对工件定义1）激活2）BBC3）添加两个对称面对称面法矢量在对称边界条件中列出 其次，对上模定义。由于其是刚体，对称面定义在几何形状上，而变 形体对称面定义在网格划分的基础上。（1 ） 激活（2） 单击

42、【 Geometry 】选择【 symmetric surface 】-添加两 对称面同样的方法定义下模9.4.5 定义上摸的运动激活 -运动 Z 方向运动，速度为 2in/s9.4.6 再次定义对象间关系【分多步模拟的操作数都写上，比如 1 、2、3、4 等；每次模拟都写 上操作名称、操作序列，模拟名称是不变得 】 第一锻造涉及工件变形， 因此需要设定工件与模具间的摩擦系数， 同 时，前面定义的热传递信息也需要修改，由原来的自由接触（ Free resting ) 传 热 系 数 ( Heat transfer coefficient ) 改 为 成 形 ( Forming )传热系数 摩擦

43、系数定义，取 Hot forming(lubricated) 类型，系统默认 0.3- 单击 Thermal- 选取 Forming ，系统默认 0.004- 应用到其他关系 - 容差为 0.00284in- 生成所有 -OK9.4.7 保存文件，生成数据库模拟File-Save as9.4.8 后处理步序数选 All 观察所有序列步 -激活工件 - 全显示，除工件外，上模下 模都是透明显示 -单击接触点，选择第 90 步观察工件与模具接触 - 单 击状态变量按钮，选温度分析，颜色选 Temperature ，选择步序数 -61 和 90 步， 90 步时中心温度比 -61 高，这是因为锻造过

44、程中工 件内部产生大量热量来不及散失所致。 (不正常显示时重新点击温度 就好了) 模具温度的显示需在网格划分状态下 锻造后金属的流动特性可从软件中读出：激活工件 - 单击节点信息 (Object Nodes )按钮- 对话框中单击【 Displacement 】栏右边的 查看( Plot variable )按钮，各点的位移就显示在窗口中 观察上模具载荷图：点击 Graph(Load Stroke)- 【 Plot Objects 】 栏选择上模具， x 轴设置为行程 Stroke ， Y 轴设为 Z 向载荷 Load-OK 。图中黄竖线代表当前序列步，交点即为此步时上模具所 受的载荷。 可在

45、图上单击一点则显示相应的时序步 (只是不同框格的 点显示，同一框格中不显， 5 步一显 ）9.5 第二锻造过程 需要换上模，模具、工件的模拟信息重新定义9.5.1 前处理打开模拟数据文件90 步9.5.2 更换上模 原上摸得网格和几何形状删除，步骤：（1 ） 激活上模（2） 单击 Mesh 按钮 -Delete Mesh（3 ） 几 何 形 状 还 没 删 除 ， 单 击 Geometry 输 入 几 何 体Spike_TopDie2.STL ，则新的上模自动代替它（4 ） 激活新的上模， Mesh ，接受默认值9.5.3 定义新上模的边界条件 变形、热传递边界条件需要重新定义。首先定义对称边

46、界条件：激活上模-Geometry- 【Symmetric surface 】- 添加俩对称面热边界条件： BBC-Thermal-HEWE- 添加顶面、内表面、外圆柱面 作为热交换边界条件9.5.4 上模定位9.5.5 重新定义对象间关系只是容差改为 0.002849.5.6 设置上摸温度（1）激活（ 2 ）单击【 Property 】- 【Thermal 】（3 ）参考温度 66（4） 截止温度 300（5 ）【Mode 】中选择 Use All Nodes（6）在【Min T 66（7）【Max T 】 300改模具温度原因是因为90步时，上模温度范围66300?。低于68下是因第一模拟

47、过程时，工件截止温度系统默认0 T9.5.7 设置模拟控制模拟名称不变，操作名为 Forging Blow 2 ，操作序列为 4，变形、 热传导分析均激活二锻压下量 0.25in ， 0.025in 扔作为计算步长， 推出总模拟步为 10 步。主模具为上模9.5.8 保存 、生成数据库进行模拟 File-Save as9.5.9 后处理 选择所有步。点击工件-全显示-点击接触点 -选择步数， 查看模具与工件接触情况， 分析模拟过程中模具与工件的接触演变。第二锻造过程中， 更换了模具，会影响模具的受力载荷。 单击 Graph-选择上、下模具，X轴设为Stroke,Y向设为Z向载荷-OK，从图中 可以看出模拟到 90 步后，上下模的预测载荷突然有个下降，接着再 次增大，直到最后载荷。载荷突然下降是由更换模具造成的。载荷突 然下降势必对最大载荷值的预测有影响，造成模拟不准确。 根本原因： 接触点数量的突然变化 （导致接触点少的原因是因为接触 容差值给的比较小）。DEFORM计算模具载荷是通过接触点上的应力 来计算模具承受载荷的大小。因此， 更换模具后的接触容差值设定是