DEFORM模具应力分析
(完整word版)DEFORM软件介绍
DEFORM-3D的简介Deform（Design Enviroment for Forming）有限元分析系统是美国SFTC公司开发的一套专门用于金属塑性成形的软件。
通过在计算机上模拟整个加工过程，可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软件操作流程（1）导入几何模型在DEFORM-3D软件中，不能直接建立三维几何模型，必须通过其他CAD/CAE软件建模后导入导DEFORM系统中，目前，DEFORM-3D的几何模型接口格式有: ①STL:几乎所有的CAD软件都有这个接口。
它由一系列的三角形拟合曲面而成。
②UNV:是由SDRC公司(现合并到EDS公司)开发的软件IDEAS制作的三维实体造型及有限元网格文件格式，DEFOEM接受其划分的网格。
③PDA:MSC公司的软件Patran的三维实体造型及有限元网格文件格式。
DEFORM流动模拟分析报告
DEFORM流动模拟分析报告1 引言模具工业是制造业中的一项基础产业，是技术成果转化的基础，同时本身又是高新技术产业的重要领域，模具是“效益放大器”。
从产值看，80年代以来，美、日等工业发达国家模具行业的产值已超过机床行业，并又有继续增长的趋势[1]。
在国内由于受到金融危机原因，模具行业平越高的企业受冲击越小，水平越低的企业受冲击越大[2]。
可见未来高水平的模具企业必然会创造更多价值。
本文通过DEFORM-3D对冲裁件的流动规律进行研究。
2 对冲裁件应力变化分析的意义冲压成形过程的计算机仿真实质上是利用数值模拟技术，分析给定模具板料变形全过程，从而判断模具和工艺方案的合理性。
成熟的仿真技术可以减少试模次数，在一定的条件下还可以使模具和工艺设计依次合格从而避免修模。
这可以大大的缩短新产品的开发周期，降低开发成本，提高产品品质和市场竞争力。
因此选用有限元分析可以从模拟结果分析冲压零件的可成性，判断冲压件的危险部位等。
3 通过DEFORM-3D对冲裁件的流动规律进行模拟冲孔工艺过程大致可以分为以下四个阶段:（1）弹性变形阶段材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，材料变形即可消失并能完全恢复原来形状的性质称为弹性。
这种可恢复的变形称为弹性变形。
弹性变形的重要特征是其可逆性,即受力作用后产生变形,卸除载荷后,变形消失。
这反映了弹性变形决定于原子间结合力这一本质现象。
原子处于平衡位置时，其原子间距为r。
，势能U处于最低位置，相互作用力为零，这是最稳定的状态。
当原子受力后将偏离其平衡位置，原子间距增大时将产生引力；原子间距减小时将产生斥力。
这样，外力去除后，原子都会回到其原来的位置，所产生的变形便会消失，这就是弹性变形。
冲孔工作开始时，凸模接触材料前施压，是材料产生弹性压缩而在凸模周围发生材料聚集，形成环状突起。
如图3.1图3.1 弹性变形阶段（2）塑性变形阶段物质-包括流体及固体在一定的条件下，在外力的作用下产生形变，当施加的外力撤除或消失后该物体不能恢复原状的一种物理现象。
deform问题汇总
deform问题汇总1.今天仔细的研究了⼀下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user define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_3dDeform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，它的优点是可以指定⽹格密度，⽤mesh window还是很⽅便的，我曾经在⼀次计算时⽤过⼗个mesh window。
但是要注意，相邻的mesh window的⽹格密度变化不能太快，⽐如，⼀个取1,另⼀个取10,（不管是相对密度，还是绝对尺⼨），这样⽹格会划不下去的，我的经验是，相邻的mesh window的⽹格密度差2,3倍可以接受，多了就不保险了。
对于不是很复杂的情况，不需⽤⼿⼯划分，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了你的意思是⽣成完整的database⽂件，退出程序，再启动打开这个⽂件，重新mesh——detailed setting——surface mesh ——solid mesh。
3.DEFORM-3D則⽤boolean 作切削4.改变底⾊样从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运⾏结果能否以等值线的形式显⽰应⼒和应变？——可以的！在state variable中得type中选择line contour就可以了！等值线颜⾊及字母颜⾊如何修改——后处理中选择color\line couter将所有颜⾊改为⿊⾊另外，再将底⾊改为⽩⾊就可以了。
最新deform模拟坯料在旋转锻造中的应力变形
d e f o r m模拟坯料在旋转锻造中的应力变形1 绪论1.1 高速钢1.1.1 高速钢简介高速钢又被称为风钢或锋钢，意思是淬火时即使在空气中冷却也能硬化，并且很锋利。
高速钢是适应高速切削而发展起来的刃具钢。
当车削速由10～20m/min增加到50～80m/min时刃具刃部的温度由200～300℃增至500～800℃。
碳素刃具钢和低合金刃具钢，200～300℃即开始软化，而高速钢在500～600℃，仍能保持较高的硬度（60HRC左右），因此高速切削刀具一般都采用高速钢制造。
高速钢发明至今已近百年主要用作各类机床切削工具。
在高速钢之后相继有硬质合金、陶瓷和聚晶金刚石等切削材料间世但高速钢在切削材料领域中始终保持着特殊的领先地位。
表1.1是各类重要工具使用高速钢、硬质合金、和陶瓷材料情况的统计表,是由世界最大高速生产厂家一奥地利伯乐百特种钢公司统计的。
从表中可见,除车刀外,其它各种刀具主要都是用高速钢制造的,尤其是螺纹刀具、齿状刀具和拉刀等精密复杂刀具。
根据刀具专家的分析图,在可预见的将来,高速钢在刀具材料中的特殊地位不可能被其它刀具材料所取代[1]。
表1.1 主要加工刀具应用的材料销售金额比例，%1.1.2 高速钢钢种目前的高速钢五大类：(1)通用型高速钢是指世界各国生产量较大用途较广且价格低廉的一类高速钢，代表钢种有W18Cr4V（美国T1）、W6Mo5Cr4V2等。
T1是使用最早的钨系高速钢，直到50年代，此类高速钢仍为世界各国广泛应用。
50年代后期，由于世界范围的钨元素紧缺导致T1价格不断上涨，与此同时，钼矿资源不断被开发，因而促进了钼系、钨-钼系高速钢的研发。
M2就是当时研制成功的典型钨-钼系高速钢。
目前欧美较多国家已用钨-钼系高速钢部分或全部取代了T1。
(2)高生产率高速钢又称超硬高速钢，它是在一般的通用型高速钢中加入一些Co、V、Si、Al等合金元素以提高高速钢的红硬性和耐磨性，主要用来制造切削难加工材料的刀具，比通用型高速钢刀具具有更高的切削速度和耐用度。
DEFORM锻造模具坯料和模具优化设计
第4章坯料和模具优化设计4.1引言由于曲轴坯料形状复杂，尺寸较大，如果坯料的形状设计不合理，则会产生坯料难以充满型腔或材料浪费等问题。
而模具设计质量又直接关系到制品的质量、成本及生产周期，如果模具设计不合理，则模具的使用寿命将会大大降低，企业的生产成本将会大大提高，造成经济效益的损失。
因此，本章将着重说明坯料和模具的具体优化过程。
4.2坯料优化设计4.2.1毛坯设计优化改进。
由于曲轴形状复杂，在热模锻仿真模拟过程中，由于坯料受力不均匀，导致坯料受压后弯曲出现了毛坯弯曲滑模现象。
表4.1显示的是初期毛坯的金属流向。
表4.1金属流向5步30步67步93步因此，为克服坯料弯曲的现象，将坯料尺寸向背离弯曲方向偏移设计，以保证飞边均匀分布，坯料充型完整。
经改良后坯料和模具如图4.1所示。
图4.1 改进后的坯料4.2.2坯料尺寸优化由于曲轴形状复杂，难以充型完整，模锻过程坯料多点受力，导致坯料弯曲成型，给坯料设计带来很大的困难，本课题尝试了数十个不同的坯料方案，根据最后结果显示的曲轴充型状况及飞边分布情况选取最优方案。
在此挑选出四种具有代表性的坯料设计方案，并根据相应的问题进行逐步优化。
方案一：坯料是根据型腔本身形状所设计，但可以发现坯料尺寸严重不足，且几乎没有飞边，两端和深腔处都未充型满，表现在坯料不够。
如图4.2所示，坯料体积为4113994.03 立方米。
图4.2 方案一方案二：根据坯料一的充型情况对坯料二做出相应改善，减小了坯料两端直径，且增大了坯料尺寸，增大坯料大小端倒圆角并减小了坯料轴线曲度。
观察得出坯料二的充型状况较坯料一完整，但是充型过程坯料发生偏移且较为严重。
而坯料两端飞边过多且分布不均匀，导致材料浪费。
如图 4.3所示，坯料体积为4282371.63 立方米。
图4.3方案二方案三：根据坯料二在锻造过程中产生的缺陷设计了本方案，坯料三相对于坯料一、坯料二作出了很大的创新：坯料轴线对称，并减小了两端的直径，在坯料与模具受力点处凹陷以保证受力平衡。
基于DEFORM的冲压模具设计的仿真与分析
基于 DEFORM的冲压模具设计的仿真与分析摘要：本文利用DEFORM软件对车间出现不合格品较多的拉深件—碗状加强筋进行数值模拟分析，对金属塑性成形过程进行实时点跟踪描述，并演示整个成形过程，揭示金属流动规律、各种因素对变形行为的影响及成形过程中零件的应力、应变分布，从而获得金属成型过程中的速度场、应力场、应变场、负载场结果。
关键词： DEFORM，拉深件，模具设计1引言公司真空灭弧室产品中有60%的零件属于拉深件。
在生产中，一些拉深件的质量问题，如拉裂、裂纹、拉伤、起皱、椭圆、堆边等问题一直困扰着大家，碗状加强筋是构成真空灭弧室的关键零件之一，用量大，质量要求严，对它的拉深质量问题原因和解决方法都是凭经验，没有理论研究和系统的分析，使得在模具设计上存在一定的弊端，影响质量和生产。
1.碗状加强筋工艺分析碗状加强筋如图1所示，材料是06Cr19Ni10，料厚为2mm，批量生产。
为提高生产效率和节约成本，可选用普通的冲压机床（J23-80），经研究分析，确定零件的加工方法采用板料拉深完成零件成型，工艺路线：备料—落料—拉深成型—车达图—检验，入库。
图1 碗状加强筋设计图1.基于DEFORM的碗状加强筋成形仿真模拟DEFORM技术是一套基于有限元分析的仿真系统，可用来分析金属成形规律与金属工业的热处理和成形工艺。
通过计算机模拟仿真整个成形加工过程，帮助工程设计人员设计产品和工艺流程，降低现场试验成本，用以提高模具的设计速度，以此缩短产品的研发周期。
成形过程仿真系统的建立，是将刚塑性成形工艺学、弹塑性有限元理论、拟处理器和后处理三大模块组成。
有限元分析流程如图2。
图 2 DEFORM成形问题有限元分析流程3.1 模型导入与网格划分在碗状加强筋成形过程中的工作部件为凸模和凹模，故仿真模拟中只导入毛坯、凸模和凹模，模型导入见图3。
绝对网格划分方式在网格尺寸总数设定后永不会变，它会增加模拟的正确性，故采用绝对网格划分方式。
Deform实验报告模锻实验指导书
DEFORM-3D模锻成型仿真实验指导书2014年 4 月实验二DEFORM-3D模锻成型仿真实验1 实验目的与内容1.1 实验目的通过DEFORM软件平台实现模锻成型过程的仿真模拟实验。
了解材料在不同工艺条件下的变形流动情况，熟悉模锻成型工艺特点。
掌握模锻成型过程的应力应变场分布特点。
1.2 实验内容运用DEFORM模拟模锻成型过程，利用三维软件绘制一阶梯轴锻件，模拟其成形过程。
图1 锻件图（一）工艺条件上模：Φ200×50，刚性材料，初始温度200℃；下模：200×200×40。
工件：16钢，尺寸如表1所示。
表1 实验参数序号棒料尺寸，mm摩擦系数，滑动摩擦加热温度℃锤头运动速度，mm/s1 φ80*150 0 900 5002 φ80*150 0 1200 5003 φ80*150 0.2 900 5004 φ80*150 0.2 1200 500（二）实验要求（1）运用三维软件绘制各模具部件及工件的三维造型，以stl格式输出；（2）设计模拟控制参数；（3）DEFORM前处理与运算；（4）DEFORM后处理，观察变形过程，载荷曲线图；（5）提交分析报告。
2 实验过程•1）打开deform软件，新建一个文件，文件取名name.key;•2)打开前处理文件界面分别增加工具体,topdie和bottomdie(workpiece已经存在）。
•3）在各个工具体上相应导入几何体（就是前面所导出的stl文件。
•4检查上述几何体几何状况。
•5对坯料进行网格划分（有热传导情况模具也应划分网格）•6为坯料定义材料（有热交换的也需要对模具定义材料）•7定义工具体的速度（对轧制等给定坯料的初速度）•8定义边界条件，坯料性能（体积补偿）•9定义控制的单位和模拟类型，以及步长和运算停止条件。
•10自动靠模和边界接触的定义。
•11检查并生成分析所需db文件•12.进行模拟分析，完成或观察后处理结果。
运用Deform有限元分析优化锻造模具设计
软件介绍D eform 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艺的各种成形和热处理工艺。
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过程，减少昂贵的现场实验成本。
提高模具的设计效率，降低生产的材料成本，缩短产品的研究开发周期。
案例分析以下就通过一个案例阐述在实际设计中如何运用D eform 有限元分析来优化锻造工艺及其锻造模具的设计。
图1产品是水龙头的一个重要零件，材质为铅黄铜（C uZn40Pb2），产品重量419克。
锻造工艺有两种方案：①开式模锻，如图2，②闭式挤压，如图3。
运用Deform 有限元分析优化锻造模具设计刘名水图1水龙头重要零件图2开式模锻图3闭式挤压!!!!!!!!!!!对两种方案分别运用DEFROM 进行模拟分析。
DEFROM 软件操作过程：因DEFROM -3D 本身建立几何模型功能较差，难以建立复杂几何模型，且模具设计是用P roe设计，所以就用P roe 建立几何模型。
上模，下模，以及锻造原材料（铜棒）。
用P roe 建好几何模型后，把上模，下模，原材料分别导成.stl 文件。
打开DEFROM -3D 中的DEFROM -F3模块，建立模拟文件，首先进行前处理。
导入之前建立的几何模型（.stl 文件），为了简化计算，不考虑热量在原材料与模具之间的传递，原材料进行网格划分，设定锻造参数：锻造温度700℃，模具温度150℃，摩擦系数0.3，上模移动速度400mm/sec ，上模移动距离等，原材料选择DE -FROM-3D 软件自带材料库里的DI N -CuZn40Pb2。
其中最重要的是注意原材料的网格划分，网格划分越粗，即网格数量越少，模拟计算就越不准确。
相反，网格划分越细，即网格数量越多，模拟计算就越准确，但计算量就越大。
需根据计算机硬件条件及分析需求，合理划分网格数。
前处理设定好，检测数据OK 后，生成待模拟计算数据。
然后进行模拟计算。
deform问题总结
本人是刚刚学习deform的新手，希望哪位高手指点一下，如何能分析和模拟在锻造生产中的缺陷产生，例如折叠，断裂等？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，可以直接看到断裂晶粒流动、金属微结构和缺陷产生发展情况等。
DEFORM- 3D功能与2D类似，但它处理的对象为复杂的三维零件、模具等。
- 不需要人工乾预，全自动网格再剖分。
- 前处理中自动生成边界条件，确保数据准备快速可靠。
- DEFORM- 3D模型来自CAD系统的面或实体造型（STL/SLA）格式。
- 集成有成形设备模型，如：液压压力机、锤锻机、螺旋压力机、机械压力机、轧机、摆辗机和用户自定义类型（如胀压成形）。
- 表面压力边界条件处理功能适用于解决胀压成形工艺模拟。
- 单步模具应力分析方便快捷，适用于多个变形体、组合模具、带有预应力环时的成形过程分析。
- 材料模型有弹性、刚塑性、热弹塑性、热刚粘塑性、粉末材料、刚性材料及自定义类型。
- 实体之间或实体内部的热交换分析既可以单独求解，也可以耦合在成形模拟中进行分析。
- 具有FLOWNET和点迹示踪、变形、云图、矢量图、力-行程曲线等后处理功能。
- 具有2D切片功能，可以显示工件或模具剖面结果。
- 程序具有多联变形体处理能力，能够分析多个塑性工件和组合模具应力。
- 后处理中的镜面反射功能，为用户提供了高效处理具有对称面或周期对称面的机会，并且可以在后处理中显示整个模型。
- 自定义过程可用于计算流动应力、冲压系统响应、断裂判据和一些特别的处理要求，如：金属微结构，冷却速率、机械性能等。
其它- DEFORM 软件持续升级，并支持定期培训。
- 定期举行DEFORM用户会。
- 输出结果包括图形、原始数据、硬拷贝和动画。
- HTML格式的在线帮助(web browser)。
- SFTC为DEFORM 材料数据库提供了146 种材料的宝贵数据。
冷挤成形零件万向节十字轴（请留意两图的的网格质量）DEFORM -3D 是一套基于工艺模拟系统的有限元系统(FEM)，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，有关成形过程中的材料和温度流动。
deform后处理state variable type中各项参数的意义
deform后处理state variable type中各项参数的意义关于deform模拟中的摩擦模型~～以前模拟的时候，我只是选择了一个摩擦，就直接开始模拟了，关于为什么要选这个摩擦，选择的标准是什么,我相信很多人都不太清楚吧~～这几天我结合师兄给我的解释，还有自己差的一些资料，给大家讲一讲，希望能共同进步，大家有什么想法也可以聊一聊~～摩擦模型金属塑性成形过程中,工件与模具之间有相对运动,从而造成工件与模具之间存在着摩擦力。
有限体积数值模拟中,常采用以下两种摩擦模型: (1) 库仑模型在低接触压力的塑性成形中,多采用库仑摩擦模型:F =μσ 式中μ为摩擦系数,σ 为工件与模具之间的正压力。
nn(2) 塑性剪切模型对于高接触压力的塑性成形问题,则多采用塑性剪切摩擦模型,即当摩擦剪切应力超过材料屈服应力沿剪切方向的分量系数m 之后,工件开始作相对滑动。
F = mτyield在对锻件模拟进行优化设计的时候，摩擦因子的选择很重要~～有时候模拟的时候会产生锻造中最重要的缺陷---折叠~～当然，可对工艺路线进行修改来消除这个缺陷~～但是，有时候可以不修改工艺路线就可以改善这样的缺陷~～先通过了解材料的流动规律，如果产生折叠，你可以考虑将某个模具和坯料的摩擦因子改大一些，让和这部分模具接触的材料流动的慢一些，其他地方流动的快一些，这样的话，有时候是可以改善折叠的缺陷的~～当然，有时候模拟时模具的速度也是有影响的~～太快的话，也会产生折叠缺陷的。
具体的参数需要反复的试验，才能够得到优化的结果~～我在我一个以毕业的博士师兄论文上，看到过这样的模拟~～是对一个法兰的模拟，不同的摩擦因子在不同的地方能产生折叠缺陷~～所以，大家在模拟的时候，摩擦因子不能随便定，要不断地修改，来最终的得到优化的结果~～通常对于塑性变形有剪切运动的塑性模拟就可以使用剪切摩擦力模型，而例如杆件镦粗的情况下则应该采用库仑摩擦。
摩擦系数的选择一般可以参考建议值。
DEFORM软件介绍
DEFORM-3D的简介Deform（Design Enviroment for Forming）有限元分析系统是美国SFTC公司开发的一套专门用于金属塑性成形的软件。
通过在计算机上模拟整个加工过程，可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软件操作流程（1）导入几何模型在DEFORM-3D软件中，不能直接建立三维几何模型，必须通过其他CAD/CAE软件建模后导入导DEFORM系统中，目前，DEFORM-3D的几何模型接口格式有: ①STL:几乎所有的CAD软件都有这个接口。
它由一系列的三角形拟合曲面而成。
②UNV:是由SDRC公司(现合并到EDS公司)开发的软件IDEAS制作的三维实体造型及有限元网格文件格式，DEFOEM接受其划分的网格。
③PDA:MSC公司的软件Patran的三维实体造型及有限元网格文件格式。
一套Deform成形工艺仿真建模分析攻略
智能化和自动化
随着人工智能和机器学习技术的 发展，Deform将实现更高程度 的智能化和自动化，如自动建模 、智能优化算法等。
高性能计算和云计算
借助高性能计算和云计算技术， Deform将能够处理更大规模、 更复杂的仿真模型，提高计算效 率和精度。
04
使用自动或手动网格划分工具，确保网格 质量。
材料属性定义与参数设置
材料属性定义
01
02
在DEFORM材料库中选择合适的材料模型。
输入材料的物理和机械性能参数，如密度 、弹性模量、泊松比、屈服强度等。
03
04
参数设置
设置材料的硬化模型、流动应力模型等。
05
06
根据实际工艺条件，设置材料的初始和边 界条件，如温度、速度、摩擦系数等。
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锻造工艺
利用锻锤或压力机的冲击力或压力，使金属坯料产生塑性 变形，以获得所需形状和尺寸的锻件。锻造工艺包括自由 锻、模锻等。
轧制工艺
金属坯料通过两个旋转的轧辊之间，受到轧辊的压缩作用 而产生塑性变形，获得所需截面形状和尺寸的金属材料。 轧制工艺包括热轧、冷轧等。
挤压工艺
金属坯料在挤压力的作用下，通过模具的型腔或型孔产生 塑性变形，获得所需截面形状和尺寸的金属材料。挤压工 艺包括正挤压、反挤压等。
挤压过程仿真案例分享
案例一
铝合金型材挤压工艺仿真
工艺描述
通过Deform软件对铝合金型材挤压过程进行仿真，包括 模具设计、挤压速度、挤压温度等工艺参数的设定。
仿真结果
预测铝合金型材挤压过程中的应力、应变、温度场等关键 参数的分布情况，分析挤压缺陷的成因，并优化挤压工艺 。
deform实验报告
deform实验报告实验报告：deform引言：在科学研究领域，实验是获取数据、验证理论的重要手段之一。
本次实验旨在探究deform（变形）现象，并对其进行详细的分析和解释。
通过实验，我们希望能够深入了解物体的变形特性，为相关领域的研究提供参考和指导。
实验目的：1. 研究物体在外力作用下的变形规律；2. 探讨不同材料对deform的响应差异；3. 分析变形过程中的能量转化和损耗情况。
实验装置：本次实验中，我们使用了一台专业的deform测试仪器，该仪器能够施加不同大小的外力，并记录物体的变形情况。
同时，我们准备了多种材料的样本，包括金属、塑料和橡胶等，以观察它们在deform过程中的表现。
实验步骤：1. 准备不同材料的样本，并记录其初始尺寸；2. 将样本置于deform测试仪器上，并施加适当大小的外力；3. 观察并记录样本的变形情况，包括形状变化、长度变化等；4. 根据实验数据，绘制变形曲线和力变形图；5. 分析不同材料的变形特性，并进行比较和总结。
实验结果：通过实验，我们得到了丰富的数据和观察结果。
不同材料在受力下表现出了不同的变形特点。
金属样本在受力后变形较小，而塑料和橡胶样本则表现出较大的变形。
同时，我们发现随着外力的增加，样本的变形程度也随之增加，但变形速率逐渐减小。
这表明材料在受力后会逐渐达到一个平衡状态，不再继续变形。
讨论与分析：1. 变形特性的差异：不同材料对外力的响应差异主要源于其内部结构和分子排列方式的不同。
金属由于其紧密的晶格结构，具有较高的刚性和抗变形能力；而塑料和橡胶则由于其分子链结构的松散性，易于在外力作用下发生变形。
2. 能量转化与损耗：在变形过程中，外力会转化为物体内部的应变能，同时也会有一部分能量损耗。
通过实验数据的分析，我们可以计算出变形过程中的能量转化效率和损耗情况，为材料的设计和应用提供参考。
结论：通过本次实验，我们深入了解了deform现象，并对不同材料的变形特性进行了研究和分析。
Deform3D 操作介绍
第二章DEFORM-3D操作介绍2.1DEFORM-3D软件介绍20世纪70年代后期，位于美国加州伯克利的加利福尼亚大学小林研究室在美国军方的支持下开发出有限元软件ALPID，20世纪90年代在这一基础上开发出DEFORM-2D软件,该软件的开发者后来独立出来成立了SFTC公司，并推出了DEFORM-3D软件。
DEFORM-3D 是一套基于有限元分析方法的专业工艺仿真系统，用于分析金属三维成形及其相关的各种成形工艺和热处理工艺。
二十多年来的工业实践证明其有着卓越的准确性和稳定性，模拟引擎在大流动、行程、载荷和产品缺陷预测等方面同实际生产相符，被国际成形模拟领域公认为处于同类模拟软件的领先地位。
DEFORM-3D不同于一般的有限元软件，它是专门为金属成形而设计。
DEFORM-3D可以用于模拟零件制造的全过程，从成形、机加工到热处理。
通过DEFORM-3D模拟整个加工过程，可以帮助设计人员：设计工具和产品的工艺流程，减少实验成本；提高模具设计效率，降低生产和材料成本；缩短新产品的研究开发周期；分析现有工艺存在的问题，辅助找出原因和解决方法。
2.1.1DEFORM-3D特点1）DEFORM-3D具有非常友好的图形用户界面，可方便用户进行数据准备和成形分析。
2）DEFORM-3D具有完善的IGES、STL、IDEAS、PATRAN、等CAD和CAE接口，方便用户导入模型。
3）DEFORM-3D具有功能强大的有限元网格自动生成器以及网格重划分自动触发系统，能够分析金属成形过程中多个材料特性不同的关联对象在耦合作用下的大变形和热特性，由此能够保证金属成形过程中的模拟精度，使得分析模型、模拟环境与实际生产环境高度一致。
DEFORM-3D采用独特的密度控制网格划分方法，方便地得到合理的网格分布。
计算过程中，在任何有必要的时候能够自行触发高级自动网格重划生成器，生成细化、优化的网格模型。
4）DEFORM-3D系统自带材料模型包含有弹性、弹塑性、刚塑性、热弹塑性、热刚粘塑性、粉末材料、刚性材料及自定义材料等类型，并提供丰富的开放式材料数据库，包括美国、日本、德国的各种钢、铝合金、钛合金、高温合金等250种材料的相关数据。
deform分析报告
课程名称材料成型数值模拟仿真实验名称利用DEFORM3D模拟镦粗锻造成型成绩实验者专业班级组别同组者实验日期年月日第一部分：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-3D软件的窗口界面。
2）了解DEFORM-3D界面中功能键的作用。
3）掌握利用DEFORM-3D有限元建模的基本步骤。
4）学会对DEFORM-3D模拟的数据进行分析。
二、实验原理DEFORM-3D是在一个集成环境内综合建模、成形、热传导和成形设备特性进行模拟仿真分析。
适用于热、冷、温成形，提供极有价值的工艺分析数据。
如：材料流动、模具填充、锻造负荷、模具应力、晶粒流动、金属微结构和缺陷产生发展情况等。
DEFORM- 3D功能与2D 类似，但它处理的对象为复杂的三维零件、模具等。
不需要人工乾预，全自动网格再剖分。
前处理中自动生成边界条件，确保数据准备快速可靠。
DEFORM- 3D模型来自CAD系统的面或实体造型（STL/SLA）格式。
DEFORM -3D 是一套基于工艺模拟系统的有限元系统(FEM)，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，有关成形过程中的材料和温度流动。
典型的DEFORM-3D 应用包括锻造、挤压、镦头、轧制,自由锻、弯曲和其他成形加工手段。
三、实验步骤1．DEFORM前处理过程（Pre Processer）进入DEFORM前处理窗口。
了解DEFORM前处理中的常用图标设置模拟控制增加新对象网格生成材料的选择确立边界条件温度设定凸模运动参数的设置模拟控制设定设定对象间的位置关系对象间关系“Inter-Object”的设定生成数据库退出前处理窗口2．DEFORM求解（Simulator Processer）3．DEFORM后处理（Post Processer）了解DEFORM后处理中的常用图标。
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。
deform分析报告
列车顶盖成型模拟分析报告本次模拟成型分析零件图如下：通过零件图，我们可以看出，该零件较为简单而且为中心对称体，所以初步决定采用一步锻压直接成型，经计算分别采用100x100x110的坯料与85x85x175的坯料进行模拟分析，变形速度分别采用5mm/s,10mm/s。
四种方案进行求解，来优化设计。
下面是对最优化方案85x85x175坯料变形速度为10mm/s进行分析求解的过程。
Deform模拟分析的基本思路为：1.导入模型2.模型前处理3.求解、后处理结果分析。
1.导入模型根据体积不变的原理，对锻件坯料体积进行计算，包含加工余量在内，最终求得坯料体积约为1280cm3，最终决定采用85x85x175的方形坯料。
然后由pro/e对坯料进行绘制，再绘制出上下模，转存为stl格式，导入deform中进行前处理：坯料上模下模2.模型前处理设置运动步数，每步移动距离等相关参数。
对坯料进行网格划分，选择材料，由于要做热传导，所以对模具也要进行网格划分。
其中坯料初始温度为1080°C上下模为300°C设置上模运动由于所做为四分之一断面，还要添加坯料以及模具的边界条件。
坯料边界条件上模边界条件下模边界条件通过上下模与坯料的干涉，最后得到关系图如图:设置模拟条件添加接触关系等如图：检查生成数据，开始求解：3.求解、后处理。
（1）成型后温度变化如图所示：变形速度10mm/s变形速度5mm/s50步变形温度变形速度10mm/s变形速度5mm/s100步变形温度变形速度10mm/s变形速度5mm/s165步最终成型时变形温度根据后处理结果，我们可以看到，坯料成型过程中，由于上下表面与模具接触，所以散热较快，而中心部分，由于变形产生能量，无法良好散热，所以温度变化较小，而由于变形速度的不同，温度下降速度在100步以后也出现了明显的差异，10mm/s的变形速度的边缘一点的温度只降到了952°，而5mm/s 的变形速度的边缘一点的温度则降低到了830°。
deform模拟软件的实例操作与详细介绍
实验一：挤压变形过程数值模拟题目：工艺参数•锻造速度：5mm/s•摩擦系数：剪切摩擦，0.2材料：AL-5083要求•独立完成模拟过程分析，写出详细的分析报告•给出盘形件的等效应力、等效应变及流线分布图•给出载荷曲线答：（1）一、以UG软件作出锻件的三维实体图如图所示，算得其体积V=7086.4369mm3。
从而选择的毛坯为：Φ=25mm, H=15m进行锻造。
二、用CAD软件画出1/2的毛坯、上模、下模平面图，如下图所示：毛坯上模下模（2）：建模过程：将单位定义为公制。
坯料的参数设计，首先定义坯料对坯料进行网格划分：（600个网格）定义材料为AL-5083：定义坯料的边界条件：上模的参数设计：上模定义为刚体下压速度为5mm/s：定义下模，刚体材料调整上模、坯料和下模的位置：定义摩擦系数为0.2：定义步长为0.0158mm/s：对模型进行检查、保存，然后进行计算：（3）后处理结果分析：锻件模拟结果如下，可以看到模腔填充完整，但产生少量飞边。
一、等效应力分析：从应力图可以看到红色区域内承受较大的应力。
二、等效应变：分析：从应变图可以看出在坯料的圆角附近区域，其应变值较大。
三、速度场矢量图：分析：从流线图可以看出，坯料向上下两凹腔和分型面出流动。
四、载荷——行程图：分析：从图中可以看出，开始时随着上模的下行载荷缓慢增加，当坯料圆柱外表面与上下模接触后，载荷随着上模的下行急剧增加，当坯料充满模腔时，载荷达到最大值。
五：流线图：分析：从图中可以看出在坯料中部流线变形很小，随着半径的增大流线越往外弓曲。
实验二：非等温问题数值模拟问题：用实验一的模型对坯料，上下模在锻后温度进行模拟。
其中坯料材料选择AlMgMn，温度选择3000C，模具材料选择D5-1U，温度为1000C。
（1）具体建模过程如实验一所示，主要区别是对模具的网格划分和坯料与模具、模具与环境、坯料与环境的热交换。
上下模网格划分都是200格，热交换定义如下图：坯料与模具热交换定义：对建立的模型进行检查、保存并计算：（2）后处理：模拟结果如下图所示：有图可以看出，锻件充型完好。
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DEFORM模具应力分析
在金属成形工艺制定中，我们期望生产出合格、高质量的锻件，，而另一方面，模具的质量和寿命也是非常重要的一部分，DEFORM数值模拟的应用完美的解决了这两个问题。
今天我们主要认识一下模具应力分析的重要性及方法。
对于企业来讲，市场竞争日益激烈，生产成本也在逐年上升，当产品批量较大时，模具应力与磨损的分析与优化所带来的经济价值显而易见，而小批量产品的模具往往被大家所忽略，如果我们仔细核算小批量产品的模具研究价值，会发现能够带来的经济价值不可小觑，批量小往往品种也较多，如果设计不合理同样会出现模具易开裂、打塌、磨损等各种缺陷，而直接采用最好的模具材料、最大的轮廓尺寸设计模具，又会造成不必要的浪费。
对于模具工程师来讲，掌握了模具应力分析与优化的技能，也是自我价值的体现。
另外，DEFORM模具应力分析是一项非常简单而又不会花费多少时间和精力的工作，因此无论是大批量产品还是小批量品种的模具，都是非常有必要进行这项工作。
DEFORM模具应力分析提供了两种方法，插值法和耦合法。
插值法如下图所示，是在锻件产品变形模拟计算完成之后，通过反向插值的方式，将工件上的受力反作用到模具表面，之后通过计算达到力的平衡，从而得到模具的受力分布。
这种方法的优点在于计算时间短，往往几分钟内计算完成，更快获得结果，缺点是一次计算只能获得其中一步状态下的应力分布结果，通常情况下，我们选择的是锻造载荷力最大的一步进行应力分析，此时模具整体受力也最大，模具应力分析结果也最可靠。
插值法应力分布结果
采用插值法模具应力分析时，为了工艺人员方便使用，DEFORM软件提供了向导式模块，
能够在成形模拟完成之后，快速连续计算模具应力，设置过程简单明了。
应力分析向导式设置界面
耦合法模具应力分析是指在计算工件成形过程中，同时计算模具应力分布。
耦合法的优缺点正好与插值法相反，计算能够得到每一步的应力分布状态，这种方法需要将模具设置为变形体，多变形体模拟计算时间较长，占用的存储空间也较大，而且多个不同类型的变形体耦合变形需要强大的计算能力和更加精准的算法。
DEFORM软件对于不同类型的变形体组合（如弹性体+塑性体、弹塑性体+塑性体、塑性体+塑性体等等）提供多种算法可供选择，对于计算时间上的优化，DEFORM软件在v10版本以后增加了多重时间步的功能，模具应力分析与工件成形分析采用不同的时间步长，大大缩短了计算时间。
如下图所示，是一个复杂模具结构的耦合分析过程。
耦合法模具应力分析
在模具应力分析中，有一种常见的模具组合结构——过盈配合，这种模具结构能够使模具提前获得内应力，这种内应力与模具在工件成形过程中的受力方向相反，能够抵消部分应力，从而降低模具应力大小，提高模具强度。
过盈配合模具在使用DEFORM应力分析时，设置处理非常简单，作为一种边界条件直接添加到内模具的外面表或外模具的内表面，并且
考虑到装配的因素，过盈配合量沿高度方向是可变的。
外模具内表面过盈配合
此外，通过对模具应力分析进行DOE优化模具几何结构的应用也非常成熟，DEFORM 具有较多的成功应用案例。
通过以上对DEFORM模具应力分析方法的总结，希望对广大使用DEFORM的工艺人员能够有所帮助，对模具应力分析有一个全新的认识。