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。

点击或从New Problem建立新的题目。弹出如下窗口。

默认为Deform-3D preprocessor不用更改。点击Next，选择Other location，选择预设的程序存储地址。注意：路径不能包含中文！

点击Next，输入Problem Name，如KSMD。

点击Finish，完成新题目的创建，自动进入前处理窗口，其创建的文件类型为key。2.2 前处理

2.2.1模拟控制参数设置

前处理操作窗口如下图所示，由图形显示窗口、物体显示及选择窗口、物体参数输入窗口组成。

点击快捷按键，或

Simulation Controls进入模拟控制参数设置窗口。

图形显示窗口

物体显示及选择窗口

物体参数输入

Units选择框中选择UI国际制单位，弹出提示框时点OK，Reset all the values to new unit system defaults。

在Simulation Title中可设定标题如KSMD。

点击OK，完成模拟控制参数设置。

2.2.2导入毛坯几何文件

Deform可导入的文件格式为stl。可由UG等建模软件生成。软件默认第一物体为workpiece即毛坯。

Geometry选项卡中点击Import Geo…导入预先生成的文件mapi.stl。

用修改。

在Mesh选项卡中，Number of Elements选项中输入网格数目。

网格数目根据毛坯尺寸和模拟精度要求设置，数目过多影响模拟计算速度，数目过少影

响模拟效果。此实例设定为5000。点击生成网格。

2.2.4设置毛坯材料

在General 选项卡中点击进入材料库。

由于材料库中没有我们要用的材料Pb，所以要自己建立Pb的材料数据库，这部分将在附录部分介绍。

选择User，在Material label选择框中显示出用户自己建立的材料，点取Pb，点击Load。

可在物体显示及选择窗口中看到毛坯材料属性为Pb 。

毛坯的参数设置完成。

2.2.4导入上模

点击建立新几何体，其默认为Top Die即上模。

坯位置匹配。若尺寸为匹配可通过工具栏中快捷键，进入Object Positioning，进行位置调整，此方法不推荐。

在General选项卡中可以看到上模默认属性为刚体Rigid，不做修改。

2.2.5设置上模运动参数

在Movement选项卡中Constant Value输入上模运行速度，此实例采用5mm/sec。在Direction选取上模运行方向，可通过观察图形显示窗口中的坐标系确定运行方向，此坐标系

与UG建模时坐标系相一致。

2.2.4导入下模

同上模导入一样，点击

建立新几何体后，默认即为Bottom Die ，在Geometry 选项

中点击Import Geo …，导入预先生成的bottom die.stl 。

此时，所以几何体均导入成功。其整体效果如下图，可点击工具栏视图快捷键

观察不同视图效果。

2.2.5设置物间联系

虽然模具和毛坯已成功导入且位置相匹配，但是个物体之间是相互独立，没有任何联系的，需要通过设置摩擦和创建接触来使各物件之间发生联系。

点击工具栏快捷键，弹出Inter-Object对话框。

点击Edit…，进入参数设置，如下图。

Separation与Friction Type均采用默认，Constant点击下三角，选取Cold forming 0.12，

设置完成。点击Close 返回上层对话框，点击Apply to other relations ，将摩擦条件应用于所以物间关系。

在Contact BCC 选择区，点击Generate all ，生成物间接触。 此时，物间联系设置完成，点击OK 退出。 2.2.6设定模拟步长和步数

点击快捷按键

，或

Simulation Controls 进入模拟控制参数设置窗口。

选择Step 选项卡，Solution Step Definition 选择With Die Displacement ，设定步长一般为变形体单元长度的1/3，比较容易收敛，节省时间。变形体单元长度可通过Check Mesh 读出。

步数根据上模行程和步长来确定，起始步按默认-1，设置每两步保存一次，点击OK 完成设置。