Deform模拟说明书

第一章挤压工艺参数的确定

1.1 坯料及尺寸选择

挤压成品为φ60的黄铜（DIN CuZn40Pb2即HPb59-1）圆棒，为确保挤压过程有一定的挤压比确定坯料断面圆直径为φ90，长250mm的黄铜圆棒。

1.2 挤压温度

挤压材料是HPb59-1,为保证挤压时的高塑性第抗力，要求有一定的挤压温度，参考资料可知，对于挤压HPb59-1棒材，锭坯原始温度在580℃～630℃，又由于挤压本身是产热的，则挤压初始温度不可过高，否则挤压到一定温度有可能导致挤压坯料熔化，故此设计挤压温度选择500℃。在挤压时，为防止挤压温降过快，挤压筒需要预热，参考资料，挤压筒温度为350℃～400℃，此设计挤压筒温度为300℃。

1.3 挤压速度

在选择挤压速度时应综合考虑合金的可挤压性、制品质量要求、挤压设备能力等因素的影响，参考资料可知挤压HPb59-1棒材的挤压速度在1.6～6.4mm/s之间，但挤压时速度过大或过小均会导致挤压缺陷，且挤压速度过高时对挤压设备和挤压坯料的要求均会提高，挤压速度过小时，无法满足挤压生产效率，故此设计选择挤压速度为2mm/s。

第二章工模具设计

2.1 工模具结构分析

挤压成品为φ60mm的圆棒，挤压所需的工具有挤压筒、挤压垫和挤压模。挤压筒容纳高温锭坯，其外形尺寸应为三层材料的尺寸组合。为防止挤压力过大，挤压表面质量过差，挤压模使用锥模结构，如图2-1所示。

2.2 工模具尺寸设计

挤压所用坯料为φ90×30mm的黄铜圆棒，故挤压筒的内径、挤压垫的外径和锥模的入口锥直径均为90mm。

2.2.1 挤压垫尺寸设计

挤压垫做成圆形，其外径为φ90mm，厚度为直径的0.2～0.7倍（即18～63mm）。

2.2.2 挤压筒尺寸设计

挤压筒在挤压过程中防止坯料金属外流，内径与坯料尺寸匹配为φ90mm，挤压筒长度L

t

计算式为：

L t =（L

max

+L）+S+t

式中 L

max ——锭坯最大长度，对铜合金为（1.5～2.5）D

；

L——锭坯穿孔时金属增加的长度；

t——模子进入挤压筒的深度；

S——挤压垫厚度。

由此挤压筒长为320mm。挤压筒外径为内径的4～5倍，即360～450mm，取400mm。

2.2.3 挤压模具尺寸设计

挤压模具主要参数，如图2-1所示。

2.2.

3.1 模角α

锥模的模角在45°～60°，在此范围内的模挤压力最小。此设计使用模角为45°。

2.2.

3.2 工作带长度h

g 和直径d

g

工作带又称定径带，其用以保证制品尺寸和表面质量。挤压黄铜时工作带长度一般为8～12mm，此设计选用工作带长度为h

g

=10mm。

模子工作带直径与实际所挤压的制品直径并不相等。挤压棒材时的模孔直径为：

d g =（1+k）d

式中d

——棒材的名义直径；

k——裕量系数,对黄铜而言，裕量系数k=1%～1.2%。

图2-1 模具结构尺寸图

则工作带直径为：

=60×（1+1%～1.2%）mm=（60.6～60.72）mm

d

g

=60.6mm。

对此设计选用工作带直径d

g

2.2.

3.3 出口直径D

ch

=70.6mm。

模子的出口直径一般应比工作带直径大5mm左右，此设计出口直径D

ch

2.2.

3.4 模具直径D和厚度H

模子的外圆直径D和厚度主要取决于其强度和标准化系列来考虑的。根据经验，对棒

，故模子的外圆直径选择D=100mm。模子的厚度材，模子的外圆直径D=（1.25～1.45）D

p

H在近年有减薄的趋势，其强度主要依靠模垫和其他支承环来保证。但是，从提高模子强度和减轻弹性变形方面考虑，H又应增大。根据挤压机的能力大小取H=55mm。

2.2.

3.5 入口圆角半径R

入口圆角半径R的作用是为了防止低塑性合金在挤压时产生表面裂纹和减轻金属在进入工作带时所产生的非接触变形，同时也为了减轻高温下挤压时模子的入口棱角被压颓而很快改变模孔尺寸用的。入口圆角半径R的选取与金属的强度，挤压温度和制品的尺寸有关：对黄铜取2～5mm。此设计R=2mm。

第三章 Deform数值模拟

3.1 创建三维模型

利用AutoCAD按图3-1所示尺寸分别建立坯料、挤压垫、挤压模、挤压筒的实体模型（在挤压过程中只有坯料为刚塑性体，挤压工具均设置为刚性，故图中尺寸仅为模拟的示意尺寸，将所建立的实体文件以“*.STL”格式分别保存。并分别命名为：workpiece.STL、Top Die.STL、bottom die.STL 、middle die.STL。

图3-1挤压坯料和工模具实体示意图

3.2 Deform模拟前处理

3.2.1 设置模拟控制条件

模拟名称为“jy”，设置单位类型“SI”即国际单位制，并激活“Deformation”项，完成设置后退出。

3.2.2 创建对象

3.2.2.1 导入变形体

导入变形体（即坯料），更改名称为“workpiece”，设置其为“Piastic”，工作温度为500℃。

3.2.2.2 导入主动模具

导入主动模具（即挤压垫），更改名称为“Top Die”，设置其为“Rigid”，并激活主动模具开关。

3.2.2.3 导入其他模具

导入挤压筒和挤压模具，更改名称分别为“middle die”和“bottom die”，并设置为“Rigid”。

3.2.3 划分网格

选中“workpiece”对象，使其高亮显示，打开“mesh”对话框，在“number of elements”输入栏中，输入20000，单击网格生成按钮，生成网格。

3.2.4 定义材料

选中“workpiece”对象，使其高亮显示，打开“general”对话框，在“material”栏中，双击“other”,选定“DIN CuZn40Pb2”，单击确定材料。

3.2.5 定义驱动条件

在对象树中，单击“top die”,使其高亮显示，打开“movement”对话框，选择“translation”标签。

在“type”栏中选中“speed”；在“direction”栏中选中“z”，在“constant value”输入栏中输入“2”，即定义挤压垫运动速度为2mm/s。

3.2.6 设置模拟控制信息

3.2.6.1 步数步长设置

选择“simiulation controls”命令，弹出“simiulation controls”对话框，打开“step”模拟步设定菜单。操作步骤如下：

选择“general”标签，在“starting step number”输入栏中输入“-1”。

在“number of simulation steps”输入栏输入“40”。

在“step increment to save”输入栏中输入“2”。

在“primary die”输入栏中设定对象为“2-top die”。

在“solution step definition”栏中选取“with die displacement”选项，在下拉菜单中选择“constant”，其输入栏中输入“0.75”。

3.2.6.2 计算方法选择

打开“interation”菜单，选择“deformation”标签，选择系统默认的“direct interation”。

3.2.7 设置对象间关系

选择“inter-object”命令，打开对象关系菜单，单击“yes”按钮添加默认对象间关系，弹出“inter-object”对话框。

单击“（2）top die-（1）workpiece”关系图标，使其高亮显示，单击“edit”按钮，弹出“inter-object data definition”对话框，选择“deformition”菜单，在“type”栏中选择“shear”摩擦类型，在“value”栏选择“constant”系数，对应输入栏输入摩擦因数0.12，单击“close”按钮，返回到“inter-object”对话框。

单击“apply to other relations”按钮，将其复制到所有关系对中。单击接触容差按钮生成接触容差，单击“general all”按钮生成接触，模具与坯料间接触点高亮显示，若接触正确，单击“ok”按钮退出关系设定窗口。

3.2.8 生成数据库

选择“database”命令，弹出“database generalation”对话框，单击“check”按

钮，检查数据库是否能生成。

单击“generate”按钮生成数据库文件。单击“close”按钮，退出数据库生成菜单。

3.3 分析模拟

数据库生成后，退出前处理窗口，回答deform软件的主界面，在项目栏中已存在“jy.db”数据库，此数据库就是用户提交运算的数据库文件。激活此数据库文件，使其高亮显示，单击“start”按钮，打开运算菜单，向FEM运算器提交运算命令。

系统提示normol stop：The assigned steps have been competed，表示模拟计算过程完成。

3.4 后处理

3.4.1 查看求解结果

在（state variable）下拉菜单中，选择“strain-effective(等效应变)”选项，在（step setup）下拉菜单中，选择“step-24”，视窗将显示第24步的等效应变分布情况，如图3-2所示。

在下拉菜单中，选择“stress-effective(等效应力)”选项，在下拉菜单中，选择“step-30”，视窗将显示第30步的等效应力分布情况，如图3-3所示。

图3-2 第24步等效应变分布图图3-3 第30步等效应力分布图

在下拉菜单中，选择“velocity-total vel（流动速度）”选项，在下拉菜单中，选择“step-26”，视窗将显示第26步的流动速度分布情况，如图3-4所示。

在下拉菜单中，选择“stress-max principal（最大应力）”选项，在下拉菜单中，选择“step-28”，视窗将显示第28步的最大应力分布情况，如图3-5所示。

图3-4 第26步流动速度分布图 图3-5 第28步最大应力分布图 3.4.2 点追踪功能

单击按钮，弹出点追踪对话框，用鼠标点击四点，坐标会显示在对话框中，如图3-6所示，单击按钮，弹出的对话框中选择“sort by step ”保存类型，单击

按钮，系统自动提取这四点的数据信息。

图3-6 点追踪对话框

在下拉菜单中，选取“damage （破坏程度）”状态变量，图形显示窗口便会出现如图3-7所示的四点破坏程度。

图3-7 四点破坏程度图

3.4.3挤压垫负载图

单击按钮，选择主动模具，如图3-8。单击“apply”按钮，视窗便出现如图3-10

所示曲线图。

图3-8 选项对话框

图3-9 模拟挤压力曲线图

第四章数据分析

4.1 挤压力（Load Prediction）分析

由上章图3-9可知，此工件的挤压力的趋势是逐渐递增的。这是因为随着挤压的进行，工件的变形程度逐渐增加，导致挤压力的升高；同时由于挤压的进行，黏着系数有所上升，会对挤压力的升高产生影响；还有在挤压过程中，由于采用的挤压速度较低，故使得筒内的坯料温度降低，从而使挤压力逐渐降低。

4.2 工件的破坏系数(Damage)分析

图4-1 破坏程度图

由图形可知，在挤压过程中，已变形区域的破坏系数较大，此区域发生破坏的可能性最大。这是因为随着金属流向出口，轴向主压应力增加。而金属内部的附加应力和基本应力叠加后，工件拉应力逐渐增加，能量逐渐积累。一旦应力值达到金属在该温度下的抗拉强度时，则产生裂纹，故在已变形区域的的破坏系数大。

4.3 等效应力（Stress-Effective）分析

由图3-3可知，在与工件的环形边界区域的等效应力较大。因为挤压时，变形区内的金属一般处于三向压缩应力状态，即轴向压应力，径向压应力和周向压应力。其中，轴向压应力是由于挤压杆作用于金属上的压力和模子的反作用产生的。由资料得：而轴向压应力的分布规律是边部大，中间小。因为中心部分正对着模孔，根据最小阻力定律可知，其流动阻力较之存在很大的摩擦阻力的边部要小得多，故中心部分的主应力也就最小，而越往边部，主应力越大。

4.4 等效应变（Strain-Effective）分析

由模拟的图3-2可得，工件在已挤压区域的等效应变最大。最大值在锥模入口带与工作带转角的地方，因为此区域的变形体的变形会有突变。

4.5 挤压缺陷分析

图4-2 挤压缺陷图

挤压过程中肉眼可见的缺陷如图4-2所示，现分析如下：

4.5.1 挤压头部缺陷

挤压后变形体头部形状为向下凹，原因是挤压变形体的直径过大，而挤压比较小，挤压过程中，挤压的边部不与挤压筒节前的金属流动快，而中心的金属基本未发生流动，从而使得中心部位向下凹。

4.5.2 挤压尾部缺陷——挤压缩尾

挤压缩尾是出现在挤压制品尾部的一种特有缺陷。缩尾会导致制品内部金属不均匀，降低制品的组织与性能。其原因为挤压垫对金属的高压作用与冷却作用，使界面产生粘结，致使后端难变形区的金属体积难以克服粘结力纵向补充到流速较快的中心层。但后端金属较容易的克服挤压垫上的摩擦力而产生径向流动。

由此可见，挤压比对挤压制品的组织和性能以及成才率均有很大的影响，挤压比过小时挤压头尾缺陷及挤压中心部位的未变形区大大降低了产品的使用，因此挤压生产时为保证挤压制品的性能和成才率，挤压比不可过小。

总结

为期两周的Deform课程设计业已结束，通过这两周的课程设计实践，一方面是我在课程设计的同时将学过的专业基础课和专业课程作了一次系统的复习，进一步强化了对以前所学的知识的巩固；另一方面，对挤压工艺流程设计有了一个全面的理性认识。

本次课程设计是大学的第三次课程设计，设计过程中，要求认真细致，否则就会导致设计的失败。通过此次设计，为我提供了正确的设计、计算、分析问题和解决问题的锻炼机会，培养了我工艺设计的基本技能，强化了我的质量意识和时间观念，对我后续的毕业设计和实际工作打下了良好的基础。

虽说课程设计有我独立完成，但在此过程中若没有指导老师的耐心指导和经验的分享，我本次设计恐怕很难取得现在的结果，在此对张老师在课程设计中对我的认真指导表示衷心的感谢。

参考文献

[1] 张莉，李升军．DEFORM在金属塑性成形中的应用[M]．北京：机械工业出版社，2009．

[2] 刘建生，陈慧琴，郭晓霞.金属塑性加工有限元模拟技术与应用[M].北京：冶金工业

出版社，2003．

[3] 余桂英，郭纪林．AutoCAD实用教程[M] ．大连：大连理工大学出版社，2006．

[4] 马怀宪．金属塑性加工学——挤压、拉拔与管材冷轧[M] ．北京：冶金工业出版社，

1991．

最新DEFORM软件汇总

D E F O R M软件

DEFORM软件 DEFORM简介 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 DEFORM功能 1. 成形分析 冷、温、热锻的成形和热传导耦合分析（DEFORM所有产品）。

丰富的材料数据库，包括各种钢、铝合金、钛合金和超合金（DEFORM所有产品）。 用户自定义材料数据库允许用户自行输入材料数据库中没有的材料（DEFORM所有产品）。 提供材料流动、模具充填、成形载荷、模具应力、纤维流向、缺陷形成和韧性破裂等信息。 刚性、弹性和热粘塑性材料模型，特别适用于大变形成形分析（DEFORM所有产品）。 弹塑性材料模型适用于分析残余应力和回弹问题（DEFORM-Pro, 2D, 3D）。 烧结体材料模型适用于分析粉末冶金成形（DEFORM-Pro, 2D, 3D）。 完整的成形设备模型可以分析液压成形、锤上成形、螺旋压力成形和机械压力成形（DEFORM所有产品）。 用户自定义子函数允许用户定义自己的材料模型、压力模型、破裂准则和其他函数（DEFORM-2D，3D）。 网格划线（DEFORM-2D，PC，Pro）和质点跟踪（DEFORM所有产品）可以分析材料内部的流动信息及各种场量分布、温度、应变、应力、损伤及其他场变量等值线的绘制使后处理简单明了（DEFORM所有产品）。 自我接触条件及完美的网格再划分使得在成形过程中即便形成了缺陷，模拟也可以进行到底（DEFORM-2D，Pro）。 多变形体模型允许分析多个成形工件或耦合分析模具应力（DEFORM-2D，Pro，3D）。

deform模拟常见问题

1.我用deform模拟轧制过程时，推动块（pusher）和轧件（slab）再整个运动过程中始终粘在一起，我设置多个轧辊速度都不能使其分离，为什么？请高手指点？ （1）你给推动块设置一个速度时间曲线就可以了吧，让它在某一时间停下来，不就分离了 2.DEFORM的一些参数跟我们传统理工科的习惯很不一致，导致建模、模拟的时候经常会莫名的出错，而且很难找出问题出在哪里！比如：(1) 边界条件设置（BDRY）中的压强（pressure）——按照我们的习惯，施加在面上的应为压应力（因为是压强嘛），如果想设置为拉应力的话，要取负值；可在DEFORM中却是相反的。不信你建个简单的立方体模型，上下面加压（正的值），模拟结果很明显是物体被拉长了！(2) 旋转方向设置——如果从旋转轴的箭头方去看，我们通常以顺时针为正；可是在DEFORM中是反过来的！而且有的时候你选了轴，可在用系统选定旋转中心点后（俗称小绿帽），刚刚选好的轴会更改，本来你选的-X，它有时会变成+X（很奇怪！），出现这种情况只能通过正负值的设定来改变旋转方向了。特别是在轧制、旋压加工的时候，千万要看准工作辊旋转方向！(3)边界条件设置（BDRY）中的力（force）——这地方的正负值仅仅是决定方向的，更值得注意的地方是：有时候你设置的拉力或张力在生成DB文件的时候不写入的（可能是DEFORM有个许可范围，你设置的值溢出了），也就是说你的边界力是没有加上去的，模拟的时候为零。还要注意，你输入的力值是加在每个所选的节点上的，举例：你想在面上加载100kN的力，面上节点数为100，这时你在力值的输入窗口所写的值应为1kN。类似的细节问题还有很多，一不小心或稍有不熟悉就可能出问题，而且很难排查出，最伤人了！ (1)正应力—拉、负应力—压是常识呀；旋转方向的判别采用右旋定则，即右手握住旋转轴，大拇指伸直与旋转轴正向一致。 3.我用Dform 3D进行轧制模拟，起初用稳态ALE模型，但是轧件扭曲很严重，计算很快就终止了。换成增量ALE以后，便基本顺利完成了轧制的模拟（模拟

deform3D实验报告

学生学号0120801080128 实验课成绩 学生实验报告书 实验课程名称材料成型数值模拟设计实验 开课学院材料学院 指导教师姓名朱春东、钱东升 学生姓名王丹丹 学生专业班级成型0801 2011-- 2012学年第一学期

实验教学管理基本规范 实验是培养学生动手能力、分析解决问题能力的重要环节；实验报告是反映实验教学水平 与质量的重要依据。为加强实验过程管理，改革实验成绩考核方法，改善实验教学效果，提高 学生质量，特制定实验教学管理基本规范。 1、本规范适用于理工科类专业实验课程，文、经、管、计算机类实验课程可根据具体情况参 照执行或暂不执行。 2、每门实验课程一般会包括许多实验项目，除非常简单的验证演示性实验项目可以不写实验 报告外，其他实验项目均应按本格式完成实验报告。 3、实验报告应由实验预习、实验过程、结果分析三大部分组成。每部分均在实验成绩中占一 定比例。各部分成绩的观测点、考核目标、所占比例可参考附表执行。各专业也可以根据具体情况，调整考核内容和评分标准。 4、学生必须在完成实验预习内容的前提下进行实验。教师要在实验过程中抽查学生预习情况， 在学生离开实验室前，检查学生实验操作和记录情况，并在实验报告第二部分教师签字栏签名，以确保实验记录的真实性。 5、教师应及时评阅学生的实验报告并给出各实验项目成绩，完整保存实验报告。在完成所有 实验项目后，教师应按学生姓名将批改好的各实验项目实验报告装订成册，构成该实验课程总报告，按班级交课程承担单位（实验中心或实验室）保管存档。 6、实验课程成绩按其类型采取百分制或优、良、中、及格和不及格五级评定。 附表：实验考核参考内容及标准 观测点考核目标成绩组成 实验预习1．预习报告 2．提问 3．对于设计型实验，着重考查设计方案的 科学性、可行性和创新性 对实验目的和基本原理 的认识程度，对实验方 案的设计能力 20% 实验过程1．是否按时参加实验 2．对实验过程的熟悉程度 3．对基本操作的规范程度 4．对突发事件的应急处理能力 5．实验原始记录的完整程度 6．同学之间的团结协作精神 着重考查学生的实验态 度、基本操作技能；严 谨的治学态度、团结协 作精神 30% 结果分析1．所分析结果是否用原始记录数据 2．计算结果是否正确 3．实验结果分析是否合理 4．对于综合实验，各项内容之间是否有分 析、比较与判断等 考查学生对实验数据处 理和现象分析的能力； 对专业知识的综合应用 能力；事实求实的精神 50%

Deform 6.1 开式模锻模拟实例

一．DEFORM软件介绍 DEFORM系列软件是由位于美国Ohio Clumbus的科学成形技术公司（Science Forming Technology Corporation）开发的。该系列软件主要应用于金属塑性加工、热处理等工艺数值模拟、它的前身是美国Battelle实验室开发的ALPID软件。在1991年成立的SFTC公司将其商业化，目前，Deform软件已经成为国际上流行的金属加工数值模拟软件之一。 其主要软件产品有： 1. DEFORM-2D（二维） 适用于各种常见的UNIX工作站平台（HP，SGI，SUN，DEC，IBM）和Windows-NT 微机平台。可以分析平面应变和轴对称等二维模型。它包含了最新的有限元分析技术，既适用于生产设计，又方便科学研究。 2. DEFORM-3D（三维） 适用于各种常见的UNIX工作站平台（HP，SGI，SUN，DEC，IBM）和Windows-NT 微机平台。可以分析复杂的三维材料流动模型。用它来分析那些不能简化为二维模型的问题尤为理想。 3. DEFORM-PC（微机版） 适用于运行Windows 95，98和NT的微机平台。可以分析平面应变问题和轴对称问题。适用于有限元技术刚起步的中小企业。 4. DEFORM-PC Pro（Pro版） 适用于运行Windows 95，98和NT的微机平台。比DEFORM-PC功能强大，它包含了DEFORM-2D的绝大部分功能。 5. DEFORM-HT（热处理） 附加在DEFORM-2D和DEFORM-3D之上。除了成形分析之外，DEFORM-HT还能分析热处理过程，包括：硬度、晶相组织分布、扭曲、残余应力、含碳量等。 二．模锻模拟 2.1 创建一个新的题目 正确安装DEFORM 6.1后运行程序DEFORM-3D，其界面如下图所示。

Deform使用简明步骤

Deform—3D是对金属体积成形进行模拟分析的优秀软件，最近几年的工业实践证明了其在数值模拟方面的准确性，为实际生产提供了有效的指导。Deform—3D的高度模块化、友好的操作界面、强大的处理引擎使得它在同类模拟软件中处于领先地位。 以下将分为模拟准备、前处理、求解器、后处理四部分简要介绍Deform—3D的使用步骤。 一、模拟准备 模拟准备阶段主要是为模拟时所用的上模、下模、坯料进行实体造型，装配，并生成数据文件。 实体造型可通过UG、Pro-e、Catia、Solidworks等三维作图软件进行设计，并按照成形要求进行装配，最后将装配体保存为STL格式的文件。该阶段需要注意的是STL格式的文件名不能含有中文字符；另外对于对称坯料，为了节省求解过程的计算时间并在一定程度上提高模拟精度（增加了网格数量），可把装配体剖分为1/4，1/8或更多后再进行保存。二、前处理 前处理是整个数值模拟的重要阶段，整个模拟过程的工艺参数都需要在该阶段设置，各参数设置必须经过合理设置后才能保证模拟过程的高效性和模拟结果的准确性。 首先打开软件，新建（new problem）→选择前处理（Deform-3D preprocessor）→在存放位置（Problem location）选项卡下选择其他（other location）并浏览到想要存放deform模拟文件的文件夹→下步的problem name可任意填写。注意：所有路径不能含有中文字符。 之后会打开新的界面，点击模拟控制（simulation controls）→改变单位（units）为SI，接受 弹出窗口默认值；选中模式（mode）选项卡下热传导（heat transfer）。 导入坯料、模具并设置参数： 导入毛坯： 1、general：通常采用刚塑性模型即毛坯定义为塑性（plastic），之后导入的模具定义为 刚性（rigid）；温度（temperature）：根据成形要求设定坯料预热温度（温热成形时一定注意）；材料（material）：点击load选择毛坯材料，若材料库中没有对应的材料可选择牌号相近的。 2、geometry：import geometry from a file：从保存的STL格式文件中找到坯料，导入 后会在左侧窗口显示出预览，然后点击check GEO检查模型，务必保证出现下图椭圆中数值。 3、网格（mesh）：合理划分网格对有限元模拟至关重要。网格划分方法分为相对和绝对， 相对（relative）划分时指定网格数量和尺寸比率，网格的大小则由系统自动计算；绝对（absolute）划分时指定最大最小网格尺寸，而网格数量则由系统自动计算。相对法划分网格的步骤通常是，在detailed settings----general中将尺寸比率（size ratio）设置为1→指定网格数量→选中精细内部网格（finer internal mesh）→点击预览表面网格（surface mesh）→查看最小单元尺寸（min element size），通常应使最小网格尺寸小于该次模拟成形工件最小尺寸的1/2，若不满足可适当增加网格数量→点击solid mesh生成内部网格→网格生成完成后再将size ratio改为2或其它。这样划分可保证在模拟开始时网格是均匀的，从而一定程度上提高精度。需要注意的是网格数量要同时

DEFORM模拟锻造过程中的憋气

DEFORM模拟锻造过程中的憋气 模锻件生产过程中，最常见的缺陷之一是未充满模具型腔，其中主要原因有结构设计上的不合理，造成模具中的气体在金属流动过程中被过早封闭于型腔内，无法及时排除型腔，尤其润滑液较充分的时候，影响更加明显。目前大部分金属成形仿真软件实际计算过程中，并没有由于憋气造成未充满缺陷，这给工艺人员判断是否会存在憋气造成未完全充满型腔缺陷的直观判断造成困扰。 DEFORM模拟仿真软件是目前世界上最著名的金属成形仿真软件，它能够模拟金属整个成形及热处理过程，预测各个阶段可能出现的缺陷，分析产生缺陷的原因，帮助工艺人员在工艺及模具设计阶段提前修正和优化。未充满型腔缺陷也是DEFORM能够精准预测的缺陷之一，该缺陷的精准性模拟主要体现在能够区分模拟有排气孔、无排气孔憋气、无排气孔憋油的充满型腔的结果。 DEFORM憋气模拟原理是以变形体与模具构成一个型腔的封闭情况和气体或油的体积模量来计算，如下图1所示，当构成这样一个封闭的型腔时（红色圈区域），通过理想气体定律，工件表面将增加一个压力，最终轻微的未充满被标记，如图2所示，通过高亮的绿色接触点可以看到。在这个案例中，即使两个物体已经被完全挤到一起，但仍然有细微的裂缝存在。 图1 受压作用下的体积

图2 最终状态下带有轻微未充满的体积 下面是一个简单的墩粗案例，当不考虑不憋气影响时，墩粗高度为88.5217mm，如果考虑了憋气的影响，墩粗高度为88.426mm，高度略低。但如果同时考虑了润滑油的影响，墩粗高度只有73.1683mm。 图3 不考虑憋气影响

图4 考虑憋气影响 图5 憋油影响 我们再看一个复杂模锻件如果考虑了憋气与憋油的影响，模拟计算结果如下：图6为不考虑憋气影响的模拟结果，与图7考虑憋气影响的模拟计算结果模具型腔充满性基本相同，完全充满了模具，但图7飞边部位的接触情况更加接近实际生产结果，而图8是考虑了润滑较充分的情况下憋油的影响，未充满区域较多， 与实际生产完全一致，生产时需要采取适当的润滑措施。

DEFORM模拟锻压挤压实验报告

铜陵学院课程实验报告 实验课程材料成型计算机模拟 指导教师 专业班级 姓名 学号 2014年05月11日

实验一 圆柱体压缩过程模拟 1 实验目的与内容 1.1 实验目的 进一步熟悉AUTOCAD 或PRO/E 实体三维造型方法与技艺，掌握DEFORM 软件的前处理、后处理的操作方法与热能，学会运用DEFORM 软件分析压缩变形的变形力学问题。 1.2 实验内容 运用DEFORM 模拟如图1所示的圆柱坯压缩过程。 （一）压缩条件与参数 锤头与砧板：尺寸200×200×20mm ，材质DIN-D5-1U,COLD ，温度室温。 工件：材质DIN_CuZn40Pb2，尺寸如表1所示，温度700℃。 （二）实验要求 （1）运用AUTOCAD 或PRO/e 绘制各模具部件及棒料的三维造型，以stl 格式输出； 砧板 工件 锤头 图1 圆柱体压缩过程模拟

（2）设计模拟控制参数； （3）DEFORM前处理与运算（参考指导书）； （4）DEFORM后处理，观察圆柱体压缩变形过程，载荷曲线图，通过轴对称剖分观察圆柱体内部应力、应变及损伤值分布状态； （5）比较实验 1与2、3与4、1与3和2与4的模拟结果，找出圆柱体变形后的形状差别，说明原因； （6）提交分析报告（纸质和电子版）、模拟数据文件、日志文件。 2 实验过程 2.1工模具及工件的三维造型 根据给定的几何尺寸，运用AUTOCAD或PRO/E分别绘制坯料、锤头和砧板的几何实体，文件名称分别为workpiece，topdie，bottomdie，输出STL格式。 2.2 压缩过程模拟 2.2.1 前处理 建立新问题：程序→DEFORM6.1→File→New Problem→Next→在Problem Name栏中填写“Forging”→ Finish→进入前前处理界面； 单位制度选择：点击Simulation Conrol按钮→Main按钮→在Units栏中选中SI（国际标准单位制度）。 添加对象：点击+按钮添加对象，依次为“workpiece”、“topdie”、“bottomdie”。 定义对象的材料模型：在对象树上选择workpiece →点击General按钮→选中Plastic 选项（塑性）→点击Assign Temperature按钮→填入温度，→点击OK按钮；在对象树上选择topdie →点击General按钮→选中Rigid选项（刚性）→点击Assign Temperature 按钮→填入温度，→点击OK按钮→勾选Primary Die选项（定义为extusion dummy block 主动工具）→如此重复，定义其它工模具的材料模型（不勾选Primary Die选项）。 调整对象位置关系：在工具栏点击Object Positioning按钮进入对象位置关系调整对话框→根据挤压要求及实体造型调整相互位置关系→点击OK按钮完成； 模拟控制设置：点击Simulation Conrol按钮→Main按钮→在Simulation Title栏中填入“tuble extrusion”或“stick extrusion”→在Operation Title栏中填入“deform heat transfer”→选中SI选项，勾选“Defromation”选项，点击Stemp按钮→在Number of Simulation Stemps 栏中填入模拟步数→Stemp Increment to Save栏中填入每隔几步就保存模拟信息→在Primary Die栏中选择extusion dummy block（以挤压垫为主动工具）→在With Constant Time Increment栏中填入时间步长→点击OK按钮完成模拟设置； 实体网格化：在对象树上选择workpiece→点击Mesh →在Number of Elements卡上填入需要的网格数，如15000→点击Generate Mesh →工件网格生成； 说明：工模具不作分析，可以不进行网格划分。 设置对象材料属性：在对象树上选择workpiece→点击Meterial→点击other→选择DIN-CuZn40Pb2→点击Assign Meterial完成材料属性的添加； 设置主动工具运行速度：在对象树上选择topdie →点击Movement→在speed/force选

DEFORM-2D软件的操作与实例演练

实验课程名称：材料成型CAE综合实验 实验项目名称DEFORM-2D软件的操作与实例演练实验成绩 实验者专业班级组别 同组者实验日期 第一部分：实验预习报告（包括实验目的、意义，实验基本原理与方法，主要仪器设备及耗材，实验方案与技术路线等） 一、实验目的 1）了解认识DEFORM软件的窗口界面。 2）了解DEFORM界面中功能键的作用。 3）掌握利用DEFORM有限元建模的基本步骤。 4）利用DEFOR模拟铸造成型过程（包括Pre、Simulator、Post Processer）。 二、实验原理 DEFORM是一套基于有限元的工艺仿真系统，用于分析金属成形及其相关工业的各种成形工艺和热处理工艺。通过在计算机上模拟整个加工过程，帮助工程师和设计人员：设计工具和产品工艺流程，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。DEFORM-2D（二维）适用于各种常见的UNIX工作站平台（HP，SGI，SUN，DEC，IBM）和Windows-NT微机平台。可以分析平面应变和轴对称等二维模型。它包含了最新的有限元分析技术，既适用于生产设计，又方便科学研究。 三、实验步骤 1．DEFORM前处理过程（Pre Processer） 1）进入DEFORM前处理窗口。 2）了解DEFORM前处理中的常用图标 3）设置模拟控制 4）增加新对象 5）网格生成 6）材料的选择

7）确立边界条件 8）温度设定 9）凸模运动参数的设置 10）模拟控制设定 11）设定对象间的位置关系 12）对象间关系“Inter-Object”的设定 13）生成数据库 14）退出前处理窗口 2．DEFORM求解（Simulator Processer） 3．DEFORM后处理（Post Processer） 1)了解DEFORM后处理中的常用图标。 2）步的选择 3）真实应变 4）金属流线 5）载荷——行程曲线 四、实验任务 已知条件 毛坯尺寸：底面半径60mm，高度200mm 毛坯材料：AISI-1025[1800-2200F(1000-1200℃) 毛坯温度：1200℃ 单元数：1000 模具尺寸：宽度200，高度60 上模压下量100mm，压下速度10mm/s 完成如下操作 (1) 建立DEFORM-2D/Preprocessor圆柱体镦粗模拟分析模型，生成以“姓名拼音-学号”命名的.DB文件，如：金坤操作命名为JinKun-06 (2) 对镦粗过程进行模拟，完成以下操作： 1）测量压下量分别为25mm、50mm、75mm、100mm时毛坯底面半径和最大半径，作出行程-毛坯底面半径、行程-毛坯最大半径变化曲线。 2）输出毛坯等效应变图 3）输出载荷-行程曲线 (3) 对上模压下速度分别为10mm/s、20mm/s、30mm/s、40mm/s进行模拟，完成以下操作：1）测量四种上模压下速度下，毛坯最终成形底面半径和最大半径，作出速度-毛坯底面半径、

Deform-3d热处理模拟操作全解

Deform-3d热处理模拟操作 热处理工艺在机械制造中占有十分重要的地位。随着机械制造现代化和热处理质量管理现代化的发展，对热处理工艺提出了更高的要求。热处理工艺过程由于受到加热方式、冷却方式、加热温度、冷却温度、加热时间、冷却时间等影响，金属内部的组织也会发生不同的变化，因此是个十分复杂的过程，同时工艺参数的差异，也会造成热处理加工对象硬度过高过低、硬度不均匀等现象。Deform-3d 软件提供一种热处理模拟模块，可以帮助热处理工艺员，通过有限元数值模拟来获得正确的热处理参数，从而来指导热处理生产实际。减少批量报废的质量事故发生。 热处理模拟，涉及到热应力变形、热扩散和相变等方面，因此计算很复杂，软件采用牛顿迭代法，即牛顿-拉夫逊法进行求解。它是牛顿在17世纪提出的一种在实数域和复数域上近似求解方程的方法。多数方程不存在求根公式，因此求精确根非常困难，甚至不可能，从而寻找方程的近似根就显得特别重要。方法使用函数f(x)的泰勒级数的前面几项来寻找方程f(x) = 0的根。牛顿迭代法是求方程根的重要方法之一，其最大优点是在方程f(x) = 0的单根附近具有平方收敛，而且该法还可以用来求方程的重根、复根等。 但由于目前Deform-3d软件的材料库只带有45钢、15NiCr13和GCr15等三种材料模型，而且受到相变模型的局限，因此只能做淬火和渗碳淬火分析，更多分析需要进行二次开发。 本例以45钢热处理淬火工艺的模拟过程为例，通过应用Deform-3d 热处理模块，让读者基本了解热处理工艺过程有限元模拟的基本方法与步骤。 1 、问题设置 点击“文档”（File）或“新问题”（New problem），创建新问题。在弹出的图框中，选择“热处理导向”(heat treatment wizard)，见图1。 图1 设置新问题 2、初始化设置 完成问题设置后，进入前处理设置界面。首先修改公英制，将默认的英制

Deform使用简明步骤

Deform-3D（version6.1）使用步骤 Deform—3D是对金属体积成形进行模拟分析的优秀软件，最近几年的工业实践证明了 其在数值模拟方面的准确性，为实际生产提供了有效的指导。Deform—3D的高度模块化、友好的操作界面、强大的处理引擎使得它在同类模拟软件中处于领先地位。 以下将分为模拟准备、前处理、求解器、后处理四部分简要介绍Deform—3D的使用步骤。 一、模拟准备 模拟准备阶段主要是为模拟时所用的上模、下模、坯料进行实体造型，装配，并生成数据文件。 实体造型可通过UG、Pro-e、Catia、Solidworks等三维作图软件进行设计，并按照成形 要求进行装配，最后将装配体保存为STL格式的文件。该阶段需要注意的是STL格式的文件名不能含有中文字符；另外对于对称坯料，为了节省求解过程的计算时间并在一定程度上提 高模拟精度（增加了网格数量），可把装配体剖分为1/4，1/8或更多后再进行保存。 二、前处理 前处理是整个数值模拟的重要阶段，整个模拟过程的工艺参数都需要在该阶段设置，各参数设置必须经过合理设置后才能保证模拟过程的高效性和模拟结果的准确性。 首先打开软件，新建（new problem）→选择前处理（Deform-3D preprocessor）→在存放位置（Problem location）选项卡下选择其他（other location）并浏览到想要存放deform 模拟文件的文件夹→下步的problem name可任意填写。注意：所有路径不能含有中文字符。 之后会打开新的界面，点击模拟控制（simulation controls）→改变单位（units）为SI，接受 弹出窗口默认值；选中模式（mode）选项卡下热传导（heat transfer）。 导入坯料、模具并设置参数： 导入毛坯： 1、general：通常采用刚塑性模型即毛坯定义为塑性（plastic），之后导入的模具定义为刚性 （rigid）；温度（temperature）：根据成形要求设定坯料预热温度（温热成形时一定注意）； 材料（material）：点击load选择毛坯材料，若材料库中没有对应的材料可选择牌号相近 的。 2、geometry：importgeometry from a file：从保存的STL格式文件中找到坯料，导入后会在 左侧窗口显示出预览，然后点击check GEO检查模型，务必保证出现下图椭圆中数值。

实验上机指导书(Deform基础操作)

上机实验DEFORM软件的基本操作 1实验目的 了解认识DEFORM软件的窗口界面，掌握DEFORM软件的前处理、后处理的操作方法与技能，学会运用DEFORM软件分析实际问题。 2实验内容 （1）运用DEFORM绘制或导入各模具部件及坯料的三维造型； （2）设计模拟控制参数； （3）定义模具及坯料的材料； （4）完成模具及坯料的网格划分； （5）调整模具和坯料的相对位置； （6）设定模具运动； （7）设定变形边界条件； （8）生成数据库； （9）利用后处理观察变形过程，绘制载荷曲线图，观察变形体内部应力、应变及损伤值分布状态； （10）制作分析报告。 图1圆柱体镦粗过程模拟 3实验步骤 3.1创建新项目 打开DEFORM软件，在DEFORM主界面单击设置工作目录为C:\DEFORM3D\PROBLEM。单击按钮，弹出Problem setup（项目设置）对话框，选择

使用Deform-3D preprocessor，单击进入项目位置设置对话框，直接单击进入项目名称设置对话框，在Problem name框中输入本项目名称“Upset”，进入DEFORM-3D前处理界面。 3.2设置模拟控制初始参数 单击Input/Simulation controls菜单或单击按钮进入模拟控制对话框，在对话框左侧的栏中选取Main窗口，如图2所示。设定模拟分析标题为“Upset”，操作名为“Upset”，Units单位制为“SI”，分析模式为变形“Deformation”，单击OK按钮，完成模拟控制的初始设置。 图2模拟控制初始设置 3.3创建对象 3.3.1坯料的定义 单击对象设置区的按钮，进入Workpiece对象一般信息设置窗口，。在Object name后面的框中输入“Billet”，单击其后的按钮，将对象名称改为“Billet”。在Object type（对象类型）中选择Plastic（塑性）。 单击对象设置区的按钮，进行对象几何模型的设置，单击 按钮，进入几何造型单元。采用圆柱体，输入其半径为100，高度为200，

DEFORM-3D基本操作入门

DEFORM-3D基本操作入门 QianRF 前言 有限元法是根据变分原理求解数学物理问题的一种数值计算方法。由于采用类型广泛的边界条件，对工件的几何形状几乎没有什么限制和求解精度高而得到广泛的应用。有限元法在40年代提出，通过不断完善，从起源于结构理论、发展到连续体力学场问题，从静力分析到动力问题、稳定问题和波动问题。随着计算机技术的发展与应用，为解决工程技术问题，提供了极大的方便。 现有的计算方法（解析法、滑移线法、上限法、变形功法等）由于材料的本构关系，工具及工件的形状和摩擦条件等复杂性，难以获得精确的解析解。所以一般采用假设、简化、近似、平面化等处理，结果与实际情况差距较大，因此应用不普及。 有限元数值模拟的目的与意义是为计算变形力、验算工模具强度和制订合理的工艺方案提供依据。通过数值模拟可以获得金属变形的规律，速度场、应力和应变场的分布规律，以及载荷-行程曲线。通过对模拟结果的可视化分析，可以在现有的模具设计上预测金属的流动规律，包括缺陷的产生（如角部充不满、折叠、回流和断裂等）。利用得到的力边界条件对模具进行结构分析，从而改进模具设计，提高模具设计的合理性和模具的使用寿命，减少模具重新试制的次数。通过模具虚拟设计，充分检验模具设计的合理性，减少新产品模具的开发研制时间，对用户需求做出快速响应，提高市场竞争能力。 一、刚（粘）塑性有限元法基本原理 刚（粘）塑性有限元法忽略了金属变形中的弹性效应，依据材料发生塑性变形时应满足的塑性力学基本方程，以速度场为基本量，形成有限元列式。这种方法虽然无法考虑弹性变形问题和残余应力问题，但可使计算程序大大简化。在弹性变形较小甚至可以忽略时，采用这种方法可达到较高的计算效率。 刚塑性有限元法的理论基础是Markov变分原理。根据对体积不变条件处理方法上的不同（如拉格朗日乘子法、罚函数法和体积可压缩法），又可得出不同的有限元列式 其中罚函数法应用比较广泛。根据Markov变分原理，采用罚函数法处理，并用八节点六面体单元离散化，则在满足边界条件、协调方程和体积不变条件的许可速度场中 对应于真实速度场的总泛函为： ∏≈∑π（ｍ）＝∏（１，２，…，ｍ）（１） 对上式中的泛函求变分，得： ∑＝０（２） 采用摄动法将式（２）进行线性化： ＝＋ Δｕ ｎ（３）

DEFORM模拟步数设置

DEFORM模拟控制（二）:模拟步数设置 DEFORM通过在离散的时间增量上生成一系列的FEM解来解决与时间有关的非线性解。在每一个时间增量中，有限元单元中的每个节点的速度，温度以及其他关键变量都基于边界条件，工件材料的热力性质或者前面步数的结果决定。这个前面步数的结果怎么理解呢？ 其实就是当你模拟完一个操作后，这个操作的模拟结果继续作为下一个操作的输入。另外其他状态变量都基于这些关键变量，并且随着时间的增量更新。在DEFORM中，时间步的长短，模拟的步数，都是通过模拟控制中的Simulation Steps来控制的，见下图。 1 开始步数（Starting step number） 如果模拟开始的是一个新的数据库，那么这里的值就是数据库中的第一步，通常是-1，假如模拟是在一个旧的数据库基础上继续模拟，那么这里的值就是旧数据库的最后一步。这里需要注意的是，不要人为修改这个值，不然会覆盖掉原来的数据库内容，除非你确实需要从旧数据库的某一步进行操作。

小提示：步数数字前面的符号表示的是此步是由前处理器（人为的生成数据库或者自动重画网格）生成的，而不是由模拟过程生成的。 2 模拟步数（Number of simulation steps） 这个很好理解，就是定义模拟的总步数，当模拟达到这个设定的值时就会停止计算。除非计算出问题无法收敛，还有一种情况就是定义了停止条件，即后面会讲到的Stop功能，这时候，定义的步数就不起作用了，你可以尽可能的往大了设。 这里需要注意的是，加入你要通过Stop功能来控制模拟结束，那么这里的模拟步数设置不能小于达到Stop条件所需步数，不然就会按模拟步数停止计算。 打个比方，假如你想设置上模下压5mm停止，你设置了停止条件Y方向位移5m m，并且你设置的下模下压速度是1mm/step，然后你这里设置的模拟步数为4，那么模拟就只走4步，这时候只压下了4mm，没达到你预设的5mm，但你往大了设没关系，比如，设置个100步，1000步，10000步都可以，它就走5步。 也就是说啊，这个模拟步数控制和Stop控制是同等级的，那个先满足要求就停止计算。 3 存储步长（Step increment to save） 顾名思义啊，存储步长就是设置计算结果多少步存在电脑里。这个设置主要考虑两点。一个是存储容量，假如硬盘空间不够，那就把步长设置大一点，稀疏一点，这

【阅】deform问题汇总

1.DEFORM4.02帮助文档 System setup是根据各种设好的网格划分条件进行网格划分 userdefine用于指定特定区域可以有更高的单元密度. absolute是在毛坯或模具表面单位长度上的网格数 relative是指定所划分网格最大边长与最小边长的比率 而在deform5.03中好像有点改进. 在system define中也可以进行局部区域的高密度网格,且好像多了圆柱和环形的局部区域方式。 2.machining_template_3d Deform网格划分应该说还是相当不错的，尤其是２维的deform的网格划分技术，曾被ABAQUS的技术人员誉为行业的骄傲。deform3d的网格划分也还不错，它的优点是可以指 meshwindow。 一个取1,另一个取10, （不管是相对密度，还是绝对尺寸） 多了就不保险了。 需用手工划分，deform的缺省网格划分方式还是不错的，它已考虑了变形，温度分布及边界的影响。 先把划分好的网格（你不满意的）生成数据库，退出再打开，然后重新生成一下网格就ok 了。也就是说生成完整的database文件，退出程序，再启动打开这个文件，重新mesh——detailedsetting——surfacemesh——solidmesh。 3.DEFORM-3D則用boolean作切削 4.改变底色 要从deform拷贝出底色为白色的图形？默认的是黑色的！————在显示屏幕点击右键，好像有一项theme的选项，点击它后就有菜单弹出，就可以改变底色了 5.deform 可以的！在stat evariable中得type中选择linecontour就可以了！ 后处理中选择color\linecouter将所有颜色改为黑色 另外，再将底色改为白色就可以了。 6.deform3d怎样分析锻造缺陷 折叠可以看网格，断裂就是看损伤，如果设置断裂和删除准则，可以直接看到断裂元 7.有没有人用过deform 工件材料－AISI1045（45＃钢），设置Cockroft&Latham破坏准则的临界值＝0.3 8. 再点右边按钮 9.华氏度F＝32＋(9/5)乘以摄氏度C 10.Elastic-viscoplasticity——弹－黏塑性 热力耦合——thermal force coupling 11.Material data: Regular：phrasematerial（有物相转化） Mixture：混合材料 Elasticdata：是用来分析弹性材料和弹塑性材料的。

Deform模拟实验报告

第一章挤压模具尺寸及工艺参数的制定 1.1实验任务 已知：空心坯料Φ90×25mm，材料是黄铜（DIN－CuZn40Pb2），内径与挤压针直径相同。所要完成成品管直径26mm，模孔工作带直径36mm，模孔出口带直径46mm。 完成如下操作： （1）根据所知参数设计挤压模具主要尺寸和相关工艺参数，并运用AUTOCAD(或Pro/E)绘制坯料挤压过程平面图。 （2）根据所绘出的平面图形，在三维空间绘出三维图。并以STL格式分别输出各零件图形，并保存。 （3）运用DEFORM-3D模拟该三维造型，设置模拟参数，生成数据库，最终完成模拟过程。 1.2挤压温度的选取 挤压温度对热加工状态的组织、性能的影响极大，挤压温度越高，制品晶粒越粗大，挤制品的抗拉强度、屈服强度和硬度的值下降，延伸率增大。由于黄铜在730℃时塑性最高，而在挤压过程中由于变形、摩擦产热使配料温度升高，若把黄铜预热到730℃，坯料可能超过最佳塑性成型温度，所以选取坯料初始温度为500℃。挤压筒、挤压模具也要预热，以防止过大的热传递导致金属温度分布不均，影响制品质量，预热温度与坯料温度不能相差太大，故选取为300℃。 挤压速度的选取 挤压速度对制品组织与性能的影响，主要通过改变金属热平衡来实现。挤压速度低，金属热量逸散较多，致使挤压制品尾部出现加工组织；挤压速度高，锭坯与工具内壁接触时间短，能量传递来不及，有可能形成变形区内的绝热挤压过程，使金属的速度越来越高，导致制品表面裂纹。而且在保证产品质量和设备能量允许的前提下尽可能提高挤压速度。根据挤压流程可计算得挤压比为λ=13，故挤压垫速度为为1.5 mm/s。

第二章工模具尺寸 2.1 挤压筒尺寸确定 2.1.1考虑坯料挤压过程中的热膨胀，取挤压筒内径为mm； 2.2.2挤压筒外径为，故挤压筒外径为mm； 2.2.3挤压筒长度 (2-1) 式中：—锭坯最大长度，对重金属管材为； —锭坯穿孔时金属增加的长度； —模子进入挤压筒的深度； —挤压垫厚度。 由于金属的内径与挤压针的直径相等，则锭坯穿孔时金属增加的长度L=0，改例中模子进入挤压筒的深度t=0，挤压垫厚度s=5mm mm 模子尺寸设计

DEFORMD笔记

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】显示模拟口志，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LDEF0RM-3D Pre］进入DEF0RM-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,铳削等机加工工艺。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 Analysis］进入DEFORM-3D的模具分析向导界面。点击【Cogging】进入DEF0RM-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pro/E,但是我用solidworks造型时，插入合适的坐标系，并在保存为stl文件时，需设定选项，这样才能保证导入DEFORM前处理的儿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钗粗过程，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，（将儿何调入DEFORM前处理并划分网格，然后看结点坐标），这样就能保证DEFORM中的儿何坐标系和你在造型软件中的一致. 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】 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

(完整word版)DEFORM-2D有限元模拟正反挤压

学生学号123456 实验课成绩 武汉理工大学 学生实验报告书 实验课程名称材料成型CAE综合实验 开课学院材料学院 指导老师姓名 学生姓名 学生专业班级成型0802班 2011 —2012 学年第一学期

实验课程名称：材料CAE综合实验 实验项目名称DEFORM-2D软件的操作与实例演练 实验成绩 实验者专业班级成型0802 组别 同组者实验日期年月日第一部分：实验分析与设计（可加页） 一、实验内容描述（问题域描述） 1．了解认识DEFORM-2D软件的窗口界面。 2．了解DEFORM-2D界面中各功能键的作用。 3．掌握利用DEFORM-2D有限元建模的基本步骤 。 4．学会进入前处理、后处理操作。 5．学会对DEFORM-2D模拟得出的图像进行数值分析，得出结论 二、实验基本原理与设计（包括实验方案设计，实验手段的确定，试验步骤等，用硬件逻辑 或者算法描述） DEFORM是一套基于有限元的工艺仿真系统，用于分析金属成形及其相关工业的各种成形工艺和热处理工艺。通过在计算机上模拟整个加工过程，帮助工程师和设计人员：设计工具和产品工艺流程，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。 DEFORM-2D适用于各种常见的UNIX工作站平台（HP，SGI，SUN，DEC，IBM）和Windows-NT微机平台。可以分析平面应变和轴对称等二维模型。它包含了最新的有限元分析技术，既适用于生产设计，又方便科学研究。 三、主要仪器设备及耗材 1.计算机 2.DEFORM-2D软件

第二部分：实验调试与结果分析（可加页） 一、调试过程（包括调试方法描述、实验数据记录，实验现象记录，实验过程发现的问题等）DEFORM-2D软件操作流程： 一、前处理 1. 创建新的问题 打开DEFORM-2D软件，单击，“New Problem”,设置好存储路径，文件名改为英文。 2.设置模拟控制 单击，打开Simulation Control窗口，设置单位为SI，如图，其他默认不变。 3.添加新对象 单击两下，添加工件，凸模，凹模。如图1所示 图1 4.建立工件模型 可导入工件模型，单击按钮，也可以新建工件模型，单击，，，进入编辑界面，输入各参数，如图2 图2 5.划分网格 单击，设置网格数，如图3所示 6.选择材料 单击，这材料列表选择材料，如图4所示，材料选择后单击 确定。