1.5DEFORM成形模拟软件

1.5.1DEFORM成形模拟软件简介

DEFORM(DesignEnvironmentforForming)是由美国SFTC公司研发出的,软件是在加利福尼亚大学Battelle研究室开发的ALPID程序的基础上开发研制的,该软件集成了成形、热处理和机加工[7],是一套基于有限元的工艺仿真系统,目前已应用于很多家金属成形的公司与机构。通过在软件中模拟金属的成形过程,就可以直观的看到金属的流动情况,更好的改进模具结构、毛坯尺寸或者工艺流程,减少实际试验所带来的解决损失。

DEFORM软件是集建模、模具运动、金属流动、变量分析于一体的塑性成形模拟软件,它的功能非常多,适用于热、冷、温金属塑性成形,以下是它的基本功能:

(1)有着丰富的材料库。里面有各种钢、铝合金和其他合金材料,可以任意选取,也可以手动添加材料库中没有的材料;

(2)模拟结果准确。不仅能显示出模具的运动情况和金属的流动情况,还能显示出所受载荷、损伤值、等效应变等结果;

(3)自动化。在模拟过程中如果网格划分太大,软件会自动细分网格。

(4)环境化。可以手动设置自己需要的边界条件、接触条件、运动设置及其他模拟参数;

(5)能够快速准确地模拟出金属塑性成形及模具运动过程,简单并且准确。

1.5.2DEFORM软件操作流程

用DEFORM模拟金属的塑性成形过程,可以按照规定的步骤一步一步操作,

也可以按照零件实际的操作步骤选择其中的部分操作步骤,一般的模拟顺序如下:

(1)设置保存路径。打开DEFORM软件,设置文件保存的路径;在上方“模拟控制”菜单下将单位改为“SI”,将语言设为简体中文。

(2)导入几何模型。在UG软件中将凸模、凹模、毛坯绘制出来,并将其保存为STL格式,在右下方“几何”选项下点击“载入几何”,依次导入需要的凸模、凹模、毛坯及其他部件。

(3)体积补偿及选择材料及温度。本次镦粗模拟体积变化较大,所以需要在“性质”选项下选择“FEM+网格主动”进行体积补偿;再在一般选项下导入毛坯材料,本次镦粗模拟使用的是纯铜,需要手动加载,温度为常温。

(4)网格划分。在“网格”选项下对材料进行网格划分,网格密度太大会增长模拟时间,运行缓慢,网格密度太小会使模拟粗糙,达不到要求的效果,所以需要合适的划分网格。

(5)物件定位。定位导入的模型之间的相互关系,通过回转、偏移、干涉等来定位[8]。

(6)接触定义[9]。设置工件与所有模具最简单接触关系,打开上方“对象间关系菜单”,此次镦粗需要设置每个零部件之间都存在关系,设置数值。

(7)设置工具动作。点击“工具动作”选项,给凸模或者其他部件一定的运动速度。

(8)模拟控制。设置模拟步数、每隔多少步保存及每步主模具运动的距离,还有主模具运动到多少距离应该停止运动。

(9)产生DB档。点击“数据文件产生”,对文件进行命名,检查、产生,若模拟模型没错误就可以产生DB档。

(10)点击“执行选项”,将“machine”改为32bit或者64bit,计算机开始执行模拟。

(11)后处理。DB档运行完成后,打开后处理,就可以观察模具的运动过程及毛坯的成形过程,还可以显示温度变化,破坏能量变化,应力变化等曲线。

1.6本文主要内容

(1)对锻造及镦粗挤压进行简单的介绍,研究未来的镦粗的发展方向,以及设计大高径比防失稳模具对于工业生产的意义。

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