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DEFORM软件在加工制造业中的应用

DEFORM-3D基本操作技巧入门基础

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：＝＋Δｕｎ（３）

基于DEFORM3D二次开发的塑性成形过程组织演化模拟

基于DEFORM3D 二次开发的塑性成形过程组织演化模拟作者：曲周德张伟红摘要：金属热成形方法可以有效改善产品的综合机械性能，利用有限元模拟可以为控制锻造和产品质量提供理论依据。在Deform3D 的热力耦合刚粘塑性有限元模拟技术的基础上，进行了微观组织演化的二次开发，可以扩展有限元软件的组织模拟能力，并利用该方法对20CrMnTi 钢镦锻热成形过程进行了计算机模拟，得到了热力参数的分布状况和内部晶粒度变化的规律。通过摇臂轴的镦锻成形模拟证明了组织模拟能够为工艺改进提供了理论依据。关键词：刚粘塑性；有限元；晶粒尺寸；显微组织演化；热镦锻 0 引言高温成形过程中，金属将发生动态和静态再结晶，产生新的晶粒。这种微观组织的演变在很大程度上决定了产品的宏观力学性能[1，2]。利用热加工过程控制晶粒大小，细化微观组织，是提高产品力学性能的重要手段。因此，研究材料在热成形过程中宏观力学行为和微观组织的变化，揭示其相互之间的关系，并依据优化工艺参数、设计塑性成形工艺和锻后冷却方案，这对解决目前的工艺问题，提高产品质量是很有意义的，同时也是变形过程全面模拟的前沿课题[3]。有限元数值模拟技术是随着物理模拟设备的完善以及计算机技术的发展而发展起来的。鉴于有限元法是目前唯一能对塑性加工过程给出全面且较为精确数值解的分析方法，本文对材料组织性能所进行的数值模拟均采用该分析方法。数值模拟软件是求解塑性加工问题的一个基本工具。现在市场上已有许多成熟的用于金属塑性加工的商业软件。如DEFORM ，MSC.MARC ，MSC.SUPERFORM ，Dynaform 等，但这些软件都只进行宏观变形和温度的分析计算，没有考虑宏观与微观耦合，不具备微观组织演化的模拟和预测功能，或者只具有简单的预测能力，其模型并不一定适合于所考察的问题。本文通过对Deform3D 二次开发，将适合于材料的组织模型与成形的热力耦合计算结合，模拟热成形过程中的组织演化。 1 模型建立

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%

【文献】基于DEFORM三维多晶体材料微结构的有限元分析【价值多】

第25卷　第14期 2009年7月甘肃科技 Gansu Science and Technol ogy V ol .25　N o .14Jul .　2009 基于D EFORM 三维多晶体材料微结构的有限元分析何凤兰,李旭东,王国梁 (兰州理工大学甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室,甘肃兰州730050) 摘　要:利用本课题组自主开发的计算机软件Aut oRVE,实现三维多晶体材料微结构的几何建模,网格划分,并将生成的I nput 的文件通过脚本语言Python 的编译,实现在DEF OR M 中建立三维多晶体微结构的具体材料模型,并进行挤压过程热力耦合仿真分析,演示出了三维多晶体材料微结构的温度场及等效应力、等效应变分布结果。关键词:三维多晶体;材料微结构;Key 文件;I nput 文件中图分类号:TG14 1　D EFO RM 简介 DEF ORM -3D 是一套基于工艺模拟系统的有限元系统(FE M ),专门设计用于分析各种金属成形过程中的三维(3D )流动,提供极有价值的工艺分析数据,及有关成形过程中的材料和温度流动。主要包括前处理器、模拟器、后处理器三大模块。前处理器处理模具和坯料的材料信息及几何信息的输入、成形条件的输入,建立边界条件,它还包括有限元网格自动生成器;模拟器是集弹性、弹塑性、刚(粘)塑性、热传导于一体的有限元求解器;后处理器是将模拟结果可视化,支持OpenG L 图形模式,并输出用户所需的模拟数据。DEF OR M 允许用户对其数据库进行操作,对系统设置进行修改,以及定义自己的材料模型等 [1] ,如图1所示。图1　有限元分析流程图 2　D EFO RM 前处理程序的二次开发 2.1　材料代表性体积单元(RVE ) 材料微结构细观力学响应的数值计算建立在材料微观组织结构的“代表性体积单元”(RVE )技术上。微观组织结构的“代表性体积单元”定义在材料的细观尺度上。“代表性体积单元”其体积尺寸是最小的,但体积单元内却包含了足够多微观组织结构组成物的几何信息、晶体学取向信息、分布信息与相场信息,并能在统计学意义上(统计平均性质)代表材料微观组织结构的基本特征,由“代表性体积单元”组成的材料称为统计均匀材料,统计均匀材料受到均匀边界条件的作用,则介质内的场变量是统计均匀场。值得指出的是,应该根据材料实际(或模拟)的微观组织结构组成物的几何构造、取向分布与结构,计算材料微观组织结构的“代表性体积单元”内的细观力学响应以及材料性能。“代表性体积单元”的细观应力的体积平均响应程度必须与“代表性体积单元”边界上所承受的外加载荷程度相一致 [2-6] 。 2.2　几何模型的建立挤压件原始尺寸为:1000mm ×1000mm ×500mm (长度×宽度×厚度),其开始温度为900℃,上下模具温度都为300℃。材料假定是各相同性的,挤压件和上下模之间采用剪切摩擦模型,摩擦系数是0.3。工件的自由表面与周围环境之间的等效换热系数取为180.2N /(s ?m 2 ?c ),工件与上下模之间的接触传热系数取为5N /(s ?m 2 ?c ),辐射率为0.7。坐标系的建立为:Z 轴的负方向为挤压方向。

deform基础

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：＝＋ Δｕｎ（３）将式（３）代入式（２），并考虑外力、摩擦力在局部坐标系中对总体刚度矩阵和载荷列阵，通过迭代的方法，可以求解变形材料的速度场。二、Deform-3d基本模拟功能切削machining（cutting）成形forming 模具应力分析die stress analysis 滚轧shap and ring rolling 热处理heat treatment 三、Deform-3d基本结构与方法包括前处理程序（Pre-processor）、模拟程序（simulator）和后处理程序（Post Processor）。首先要在ＣＡＤ软件（如Pro/E、UG等）中进行实体造型，建立模具和坯料的实体信息并将其转换成相应的数据格式（STL）；然后在软件中设定变形过程的相应环境信息，进行网格剖分；再在应用软件上进行数值模拟计算；最后在后处理单元中将计算结果按需要进行输出。事实上，由于设置了冷成形、工件材料、模具等信息后，环境条件几乎全是默认的。因此只要熟悉了操作步骤，严格按要求操作可以顺利完成预设置工作（pre-processor）；设置完成后，通过数据检查（check data）、创建数据库（generate data），将数据保存，然后关闭操作；开启模拟开关（switch simulation）、运行模拟程序（run simulation），进入模拟界面，模拟程序开始自动解算，在模拟解算过程中，可以打开模拟图表（simulation graphics）监视模拟解算进程，并进行图解分析，对变形过程、应力、应变、位移、速度等进行监视。应用后处理器（post processor），分析演示变形过程，也可以打开动画控制开关（animation control），隐去工（模）具（single object mode），进行动画演示。并同时可以打开概要（summary）和图表（graph），对荷栽、应力、应变、位移和速度等进行详细分析。四、软件安装 Deform-3d软件的安装，只要按提示操作，可以顺利完成安装。安装完成后，分别打开原始程序文件夹和已经安装好的程序文件夹，在原始文件夹中找到

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 3D中文教程

26 本章纲要：8.SPIKE 非等温锻造(完整模型) 8.1 引言8.2 打开旧问题(即已保存问题) 8.3 加载数据库8.4 设置模拟控制8.5 定义平均应变速率8.6 设置边界条件8.7 设定主模的速度8.8 设定对象间的摩擦8.9 保存问题 8.10 写数据库8.11 运行模拟过程8.12 后处理8.13 退出系统. 本章介绍非等温热传导计算问题，学会在同一数据库内连续运行求解不同过程。本章是在第7 章基础上的继续。一些用户希望同一温度问题内能多重操作，在本问题中，第6 章是第一次操作，本章是第二次操作。使用户掌握如何用两种操作运行一个问题。以下步骤可以完成第6 和第7 章的内容。打开DEFORM 3D System系统窗口，单击Pre-Processor 按钮打开窗口。从已有数据库中保存的最后一步开始，继续后面的模拟过程，当Processor 窗口出现后会有以下信息框。要了解世界最大液压机情况请访问https://www.wendangku.net/doc/e37010923.html,.ru/ 27 单击Yes按钮加载数据库的步数，一个有可供选择的步数列表的Select Database Step窗口会弹出（图8.1），从表中选择最后一步并单击OK按钮，从该步开始的有关对象以及所有数据会输入到Pre-Processor。 8.1 - Select Database Step 单击Controls 窗口中的Simulation Controls...按钮，打开Simulation Controls窗口，选择单位制Units 为English英制，并逐次选中Deformation 和Heat Transfer单选钮现在单击Simulation Controls窗口

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、

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

DEFORM 切削加工操作教程

操作教程

一、进入Deform-3D界面进入运行Deform-3D v6.1程序，软件打开软件会自动选择安装时的默认目录，为了防止运算结果混乱不便管理，可单击工具栏中的打开按钮选择新的文件存放路径，如图10：单击此按钮，选择新的文件路径图10 选择新文件路径二、操作步骤 1、进入前处理操作在主窗口右侧界面Pre Processor中Machining[Cutting]选项，弹出图11所示对话框，输入问题名称，单击【Next】按钮，进入前处理界面。 2、选择系统单位进入前处理界面会自动弹出图12所示对话框，要求选择单位制（英制或国际单位制），按需求选择国际单位制（System International），然后单击【Next】按钮，进入下一步。 3、选择切削加工类型 Deform中给我们提供的加工方式有车削加工（Turing）、铣削加工（Milling）、钻

削加工（Boring）、钻孔加工（Dtilling），其中我们模拟的是铣削加工，故选择Milling，然后单击【next】进入下一步，如图13所示。图11 进入前处理操作 1、选择国际单位制 2、单击【Next】图12 选择系统单位制

图13 选择切削加工类型 4、设定切削参数图14所示对话框参数设置，可根据自己的需要改变数值的大小，不过后面选择刀具参数时要考虑这些参数，否则很肯能出现接触错误。该模拟中选择参数如下：图14 设定切削参数 5、工作环境和接触面属性设置 1、选择铣削加工 2、单击【Next 】 2、单击【Next 】 1、输入各项切削参数

DEFORM楔横轧成形工艺工业应用-安世亚太

DEFORM楔横轧成形工艺工业应用安世亚太公司工艺产品部 1 前言楔横轧工艺主要适用于带旋转体的阶梯轴类零件的生产，如车辆、内烧机等变速箱中的各种齿轮轴、发动机中的凸轮轴等。因楔横轧工艺设计不合理产生的成形缺陷如端头凹心、表面螺旋痕、轧件拉缩及缩松与空洞等也是该类产品生产中遇到的常见难题。DEFORM金属楔横轧成形模拟技术可实现轴类件的成形工艺过程分析，预测轧制缺陷，优化楔横轧工艺参数及轧制模具设计。 2 楔横轧成形工艺技术及特点楔横轧成形是在两个同向旋转的轧辊模具的楔形凸起作用下带动工件旋转，并使毛坯产生连续局部变形，最终轧制成楔形孔型的各种台阶轴，轧制过程中主要为径向压缩和轴向拉伸变形，如图1所示。图1 楔横轧成形工艺图与锻造、铸造成形工艺相比，楔横轧有诸多优点： 1、具有高的生产效率。每分钟可生产6-25个产品，生产效率平均提高5-20 倍。 2、材料利用率高。铸锻加工方式，材料利用率一般只有60%左右，楔横轧成形的每个产品只损失料头，利用率达80%以上。 3、模具寿命较长。楔横轧过程中，模具受力较小，因此模具寿命较长。 4、加工精度高。热轧件径向尺寸公差可控制在0.2-0.5mm，长度尺寸公差可以控制在0.1-1mm。 5、产品质量高。金属在轧制过程中，晶粒得到细化，产品机械性能得到明显提高。

3 DEFORM楔横轧成形工艺方案的工业应用尽管楔横轧工艺具有上述多种优点，但若工艺参数设计、模具结构设计、摩擦条件等不合理则会造成轧件成形尺寸不合格、轧制力过大、出现端部凹心、轧件拉缩、加工过程工具窜动、表面螺旋痕及因曼内斯曼效应造成的缩松及空洞等缺陷，严重影响产品质量。因此如何进行楔横轧工艺参数优化及模具楔形结构设计成为需要解决的问题。影响楔横轧成形的因素包括楔展角、成形角、断面缩减率、摩擦系数、旋转速度、轧制温度、轧件尺寸等，因此如何在工艺及模具设计阶段优化工艺设计参数，是提高楔横轧成形精度，降低研发成本的重点。楔横轧数值模拟技术正逐渐应用于轴类件轧制成形工艺的工业研究，通过楔横轧工艺模拟，可提前预测成形缺陷，获得成形尺寸、应力应变、温度变化、轧制力等各种轧制结果，指导楔横轧工艺及模具结构的设计。 DEFORM楔横轧成形技术可考虑工件在冷、热条件下轧制工艺过程的种种影响因素。通过精确模拟轧制过程，获得应力应变、温度场、缺陷产生时刻及位置、轧制力曲线等结果，从而优化轧制工艺参数及楔形结构设计，提高生产效率。图2 轴类件楔横轧成形模拟 3.1 DEFORM楔横轧应力应变分析楔横轧成形过程中，金属材料受到楔形模具的挤压滚动作用产生塑性变形，变形过程中产生轴向、径向和环向拉压应力，应力的变化和大小可以判断成形裂纹、缩松的潜在产生位置等，应变可以反映局部变形强度及加工硬化区域的分布。轴类件楔横轧成形变形过程如图所示。

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

DEFORM3D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、计算步长与计算时间？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,可以瞧到模拟过程中每一步的起始与终止时间,及模拟出错的各种信息前处理窗口:点击【DEFORM-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 Analysis】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,若就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,但就是我用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 前处理的几何坐标系与您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、我就是用Solidworks造型的,比如一个简单的圆柱体镦粗过程,在装配图中您应该添加坐标系,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,如果不知就是否正确,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,然后瞧结点坐标),这样就能保证DEFORM中的几何坐标系与您在造型软件中的一致、 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就是初级或者中级,会弹出“询问退出对话框”,询问用户就是否存储当前工作。若设置为高级,次对话框不会显示,并且任何未保

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