DEFORM热处理工艺

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deform热轧制齿轮工艺流程

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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（English）修改成公制（SI），同时选中“形变”（Deformation）、“扩散”(Diffusion)和“相变”(Phase transformation)，见图2。

DEFORM在金属热处理工艺设计中的应用

软件平台Ｄｆｒ２８１＋ＨｅｏｍＤＶＴ
硬件平台－ＨＰＤ３３０
系
统：ＷｉｄｗｓＰＣＳＳ２ｎｏＨＰＸ
图１热处理工艺示意图
模拟结果
一
低碳钢锥齿轮渗碳后油冷而后再进行调质处理。
图２的云图清晰地表明了经过调质处理后的锥齿轮的马氏体含量由原来的８％下降到现在的２％左右，其综合机０５械性能和疲劳强度都得到相应的提升，这和已有的实际经
的１０ｓ。３ｋｉ
３樊东黎论我国热处理生产的技术改追．金属热处
理．Ｉ９，７８（）：２９８～２９
４Ｋｏｈｙｓｉ．ｈＳＩＡｌｎｒａａｈＯ．ｔＭｅａＦｒｉｇａｈＳａｔｌｏｍｎｎｄｔｅＦｉｉｌｍｅｌｅｈｏＮｅＹｏｋＯｘｏｄＵｎｖｒｔｒｓ，ｎｔＥｅｌＭｔｄｅｆｗｒ：ｆｒｉｅｓｙＰｅｓｉ
（提高工模具设计效率，降低生产和材料成本２）
ｆ缩短新产品的研究开发周期。Ｊ３
温度、保温时间、冷却速度３个主要因素的有机配合，使其发生金属相的转变，形成各种各样的组织结构．而获得所需要的使用性能的一种热加工工艺。为保证机械产品的质量和使用寿命，通常都要将重要的机械零件进行热处理，例如机床制造业中有６０％～７％的零件耍进行热处理，汽车和拖拉机制造业中有０７％～８％的零件要进行热处理，工模具制造业中则００１０要进行热处理。而旦，只要选择的金属材料合适，０％热处理工艺得当，就能使机械零件的使用寿命成倍、甚至十几倍地提高，收到事半功倍的效果。因此，热处理是机械零件和工模具制造过程中的关键工序，电是机械工业的

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（English）修改成公制（SI)，同时选中“形变”（Deformation)、“扩散”（Diffusion）和“相变”(Phase transformation），见图2。

deform 热处理报告

材料成型专业综合性实验报告热处理工艺对45#钢组织性能的影响学生专业: 材料成型与控制工程学生班级:学生学号: 1学生姓名:指导老师:报告日期: 2016年7月目录一、综述、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、3二、实验目的、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、7三、材料及仪器、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、8四、实验过程及热处理模拟操作、、、、、、、、、、、、、、、、、、、8五、实验结果及热处理模拟对比分析、、、、、、、、、、、、、、、、9六、结果分析、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、16七、结论、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、16参考文献、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、17一、综述1、钢的热处理钢的热处理就就是把钢在固态下加热到一定的温度进行必要的保温,并以适当的速度冷却到室温,以改变钢的内部组织,从而得到所需性能的工艺方法。

热处理与其她加工方法(铸造、锻压、焊接、切削加工等)不同,它只改变金属材料的组织与性能,而不改变其形状与大小,所以用它来处理零件、工具等制成品,处理各种工具、刀具、齿轮与转轴等。

钢在热处理条件下所得到的组织与钢的平衡组织有很大的差别,钢加热到临界点(A)以上时发生奥氏体转变,奥氏体在非常缓1慢冷却时才能得到平衡组织状态的珠光体或珠光体+铁素体(或渗碳体),但大部分热处理工艺,如退火、正火、淬火、(回火或时效例外)都就是将钢加热到奥氏体状态,然后以不同的冷却速度(或冷却方式)冷却到室温。

退火、正火、淬火的冷却速度的不同,则会得到不同的组织,其力学性能或物理性能也不同。

2.45#钢的综述45号钢就是GB中的叫法,JIS中称为:S45C,ASTM中称为1045,080M46,DIN为:C45。

基于DEFORM-HT的齿轮热处理工艺研究

0　引言随着汽车制造业的迅猛发展，应用于汽车零部件中的各种齿轮，如圆柱直齿轮、螺旋齿轮、锥齿轮、非圆齿轮，因用途广泛、用量大的特点，对制造工艺提出了更高的精度和质量要求。

传统的齿轮生产工艺已经难以满足当今的制造需求，计算机辅助制造技术得到了广泛的发展，有效解决了缩减成本、促进研发、提高质量的难题。

以汽车后桥被动锥齿轮为例，运用DEFORM-HT 软件进行计算机数值模拟仿真分析，模拟齿轮在渗碳淬火中的实时变化，验证计算机辅助工艺优化的可行性。

渗碳淬火是由工件温度场、应力场、组织场及淬火介质流场耦合的过程，以后桥传动系统中螺旋锥齿轮副为例，对这一过程进行数值模拟，为制定最优工艺方案提供一定的理论依据。

1　对20CrMnTi 齿轮工艺设计DEFROM 软件是一套基于工艺模拟系统的有限元分析软件（FEM ），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。

DEFORM 可用来分析变形、传热、热处理、相变和扩散之间复杂的相互作用。

拥有相应的模块以后，这些耦合效应将包括：由塑性变形功引起的升温、加热软化、相变控制温度、相变内能、相变塑性、相变应变、应力对相变的影响，以及含碳量对各种材料属性产生的影响等。

1.1　锥齿轮锻件分析锥齿轮螺旋角为35.7°，主从轮齿数比为6：37，模数7.95 mm ，主动轮材料为22CrMoH 钢，从动齿轮材料为20CrMnTi 。

如图1所示。

1.2　热处理工艺流程20CrMnTi 是合金渗碳钢，具有渗碳性、淬透性强，强度和韧性高、回火后加工性良好的优点。

可以用于制造截面≤30 mm 的承受高速、中重载荷的重要零件，主要性能与20CrNi 钢相似。

20CrMnTi 齿轮钢通过热处理，可达到提高金属材料的表面硬度、抵抗磨损的能力，保留心部足够强度和基于DEFORM-HT 的齿轮热处理工艺研究李　东，岑海堂（内蒙古工业大学机械学院，内蒙古呼和浩特　010051）摘　要：基于DEFORM 软件，采取有限元的分析方法对汽车后桥从动锥齿轮进行计算机数值模拟仿真分析。

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。

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。

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。

sgniht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t h i ng si nt he i rb ei n ga re go od fo rs （English ）修改成公制（SI ），同时选中“形变”（Deformation ）、“扩散”(Diffusion)和“相变”(Phase transformation)，见图2。

DEFORM玻璃成形工艺模拟技术

DEFORM玻璃成形工艺数值模拟技术应用1玻璃成形工艺的工业需求以汽车用玻璃为主的玻璃成形工艺包括落模成形、热弯成形、模压成形、辊压成形及玻璃面板热加等。

这些工艺过程中，具有热粘弹塑性特性的玻璃在高温接近软化状态下进行成形，重力作用也将对其成形结果产生影响。

与其他工业产品成形类似，玻璃的成形在成形工艺及模具设计不合理的情况下仍然会产生成形缺陷，如贴膜不紧、形状未完全成形、表面裂纹等。

目前国内企业在面临这些问题时大多采用试错法，也就是完全凭工程师经验进行大量的实际试验，这种方法的弊端在于对工程师经验依赖性大，经验又难以快速进行有效地积累和传承，通过多次的实际试验使得产品的生产周期长，成本增加，质量不高。

因此相关企业需要一种有效地工具来面临挑战，专业材料成形工艺数值模拟工具DEFORM便可以为这些难题提供相应的解决方案。

2材料成形工艺数值模拟工具DEFORMDEFORM源自塑性有限元程序ALPID（Analysis of Large Plastic Incremental Deformation）。

在1980年代初期，美国Battelle研究室开发了用于塑性加工过程模拟的有限元程序ALPID，后来开发人员对程序进行了逐渐完善，并采用Motif 界面设计工具，将程序发展成为了商品化的软件DEFORM（Design Environment for Forming），经过三十余年的发展DEFORM已经成长为材料成形领域著名的工艺数值模拟软件。

DEFORM是一套基于有限元的工艺仿真系统，用来分析变形、传热、热处理之间复杂的相互作用，常被用于分析金属、玻璃及聚合物的成形现象。

系统具有刚粘塑性及粘弹塑性算法，并同时耦合热分析，其有限单元采用lagrangian算法并通过单元自适应进行大变形计算。

如图1所示，各种现象之间相互耦合。

这些耦合效应将包括：由于塑性变形功引起的升温、加热软化、温度控制、热损耗、塑性、应变应力对材料的影响等，对于玻璃成形的热固耦合及温度场分析具有很强的计算能力。

DEFORM金属成形及热处理模拟解决方案

DEFORM金属成形及热处理模拟解决方案1DEFORM锻造、拉拔模拟方案DEFORM锻压数值模拟可实现适热、冷、温状态下的自由锻、模锻、开坯、墩粗、拉拔、挤压等成形工艺的仿真分析，提供极有价值的工艺分析数据：➢通过锻造、拉拔全过程模拟，获得成形产品形状及尺寸，有助于分析锻件、管材、棒材等横向缺陷发生的原因；多工步成形过程模拟➢获得成形过程工件应力场、应变场及速度场分布；➢提高模内金属流动现象，分析材料流动规律；➢预测成形缺陷，包括裂纹、拉痕、凹坑、缩径、折叠、填充不足等；裂纹折叠➢可优化工艺参数，包括成形吨位、拉拔力、拉拔速度、润滑方案、锻造温度、拉坯截面形状等；➢分析及优化模具结构，包括模具内腔、模具孔径、孔型，入模锥角等；不同孔径及毛坯的优化➢获得模具应力场数据，分析模具强度，模具磨损。

模具主应力和等效应力2DEFORM轧制模拟方案DEFORM轧制模拟可以实现有色金属及钢等的管材、板材及其他型材的连轧、滚轧、扩孔等工艺，预测成形尺寸、成形缺陷等结果，提供快速全面的工艺优化模拟方案：➢根据工艺流程，实现冷轧、热轧的成形过程，预测成形产品形状及尺寸、有助于分析缺陷的产生。

➢预测轧制过程中出现的折叠、塔型卷曲、壁厚不均、变形扭曲、流线紊乱等轧制缺陷。

➢获得成形过程金属应力、应变、速度、损伤、温度等场变量数据。

应力云图及板型尺寸变化➢分析轧制过程金属流动规律，有助于成形方式的控制。

➢优化工艺参数，包括轧制速度、轧制道次、轧制厚度等。

➢耦合模具应力分析，可判断轧辊发生弹性变形对轧制效果的影响。

➢可模拟复合材料的轧制过程，研究复合材料的成形特型。

3DEFORM微观组织模拟方案DEFORM采用元胞自动机及蒙特卡洛法实现微观组织相图及演变过程的可视化模拟，通过耦合结构及温度，获得成形过程及热处理过程中微观组织的模拟分析，提供多方面的分析方案：➢模拟微观组织在锻造、轧制、自由锻等成形过程、热处理过程及加热、冷却过程的演变；自由锻过程晶粒细化分布（红色为细化部分）➢ 模拟晶粒生长，分析整个过程的晶粒尺寸变化；➢ 计算成形及热处理过程中的回复再结晶现象，包括动态再结晶、中间动态再结晶及静态再结晶；➢ 通过微观演变预测总体性能，避免缺陷；➢ 模拟微观组织相的转变，提供转变时间、转变温度及任一时刻的微观演变结果；马氏体转变率分布云图及残余应力云图 ➢ 用户可二次开发自己的晶粒演变模型用于微观组织计算，验证新的演变模型的可行性；➢ 具有元胞自动机法、蒙特卡洛法等计算方法，可现实微观组织相图、晶粒尺寸、晶界及晶向，实现微观组织演变的可视化观测；➢ 分析成形过程中晶粒织构的变化情况，有助于优化成形工艺；ε =0 ε = 0.01 ε = 0.3 ε = 1.24 DEFORM 热处理模拟方案金属的热处理工艺，主要包括钢的奥氏体化，渗碳，淬火，回火，有色金属的金相固溶沉淀、应力松弛。

deform热锻模拟实例

deform热锻模拟实例热锻是一种金属加工方法，通过在高温下，将金属材料放置在模具中，并施加一定的力量使其变形。

热锻工艺可以改变金属材料的形状和性能，常用于制造锻件、航空航天器件、汽车零部件等领域。

在热锻过程中，模具起到了至关重要的作用，其中包括了模具的设计、材料选择、制造工艺等方面。

一、模具设计模具设计是热锻过程的关键环节之一，合理的模具设计能保证锻件的质量和效率。

模具设计包括模具的结构形式、模腔尺寸、模具材料选取等。

1.结构形式：根据锻件的形状、尺寸和工艺要求，选择合适的模具结构形式。

例如，可选择闭式模具、开式模具或滑块模具等。

闭式模具适用于形状复杂的锻件，开式模具适用于简单形状的锻件。

2.模腔尺寸：根据锻件的尺寸大小，确定模腔的尺寸。

模腔的尺寸要保证在金属变形过程中能够完全填充，并考虑到金属的收缩和变形。

3.模具材料选取：选择合适的模具材料，通常模具材料要求具有高温强度、耐磨性和耐热疲劳性等特性。

常用的模具材料有合金工具钢、高速钢、硬质合金等。

二、热锻模具制造工艺模具的制造过程对于保证锻件质量至关重要。

模具制造工艺包括材料准备、加工、热处理和最终组装等步骤。

1.材料准备：根据模具设计，选择合适的模具材料，并进行材料的加工和热处理准备。

2.加工工艺：根据模具的形状和要求，选择合适的加工工艺。

常见的加工工艺包括数控加工、电火花加工、车削、磨削等。

3.热处理：模具的热处理是模具制造过程中必不可少的环节，通过热处理可以改变模具材料的组织结构和性能，提高其耐磨性、耐热疲劳性等。

常见的热处理方法有淬火、回火、正火等。

4.组装：将经过加工和热处理的模具组装起来，进行调试和检验。

确保模具的各零部件之间的配合精度和稳定性。

三、热锻模拟实例以某汽车零部件的热锻模具为例，进行模拟实例的介绍。

1.模具设计：根据锻件的形状和尺寸要求，设计闭式模具，确保模腔尺寸和形状合理。

2.材料选取：选择合金工具钢作为模具的材料，具有良好的耐磨性和耐热疲劳性。

Ansys金属成形及热处理专业仿真环境：DEFORM介绍

Ansys金属成形及热处理专业仿真环境：DEFORM介绍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的各种成形工艺和热处理工艺。

二十多年来的工业实践证实了基于有限元法的DEFORM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，保持着令人叹为观止的精度。

DEFORM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 不同于一般的有限元程序，是专为金属成形而设计、为工艺设计师量身定做的软件。

DEFORM具有非常友好的图形用户界面，可帮助用户方便地进行数据准备和成形分析。

这样，工程师们便可把精力主要集中在工艺分析上，而不是去学习烦琐的计算机软件系统。

<特色功能∙友好的图形界面；∙高度模块化、集成化的有限元模拟系统；∙有限元网格自动生成器以及网格重分自动触发系统；∙集成金属合金材料库；∙集成多种成形设备模型；∙用户自定义子程序。

客户价值∙完善的IGES、STL、IDEAS、PATRAN、NASTRAN等CAD和CAE接口，方便用户导入模型；∙提供多达230种材料数据的材料库，几乎包含了所有常用材料的弹性变形数据、塑性变形数据、热能数据、热交换数据、晶体长大数据、材料硬化数据和破坏数据，方便用户计算过程中使用；∙系统集成了在任何必要时能够自行触发自动网格重划生成器，生成优化的网格模型。

在精度要求较高的区域，可以划分较细密的网格，从而降低题目的规模，并显著提高计算效率；∙提供三种迭代计算方法：Newton-Raphson、Direct和Explicit，用户可根据不同工况、不同材料性能选择不同计算方法；∙多种控制选项和用户子程序使得用户在定义和分析问题时有很大的灵活性；∙并行求解显著提高求解速度；∙获得金属成形过程中的速度场、静水压力场、应力应变、温度场结果，以分析型材成形中波浪、扭拧、折叠、裂纹等缺陷；∙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；∙为用户优化模具结构及工艺参数；∙缩短新产品的研发周期。

deform热锻模拟实例

deform热锻模拟实例1. 简介热锻是一种常用的金属加工方法，通过在高温下对金属进行塑性变形，以改变其形状和结构。

deform热锻模拟是一种计算机仿真技术，可以模拟和预测金属在热锻过程中的行为和性能。

本文将介绍deform热锻模拟的基本原理、应用领域以及一个实际的模拟实例。

2. 原理deform热锻模拟基于有限元分析方法，通过将复杂的连续体问题离散化为有限个单元，在每个单元内进行力学和热学计算。

其基本原理如下：1.几何建模：将待加工金属件的几何形状转换为计算机可识别的三维模型。

2.材料建模：根据待加工金属的物理和力学性质，选择适当的材料参数，如杨氏模量、泊松比、导热系数等。

3.网格划分：将几何模型划分为有限个小单元，并对每个单元进行编号。

4.增量加载：根据实际加工过程的加载条件，逐步施加外部力或温度，模拟金属在热锻过程中的变形和温度变化。

5.力学计算：根据材料力学性质和外部加载条件，计算每个单元内的应力、应变和位移。

6.热学计算：根据材料的热传导特性和外部温度场，计算金属在热锻过程中的温度分布。

7.结果分析：根据力学和热学计算结果，评估金属在热锻过程中的变形行为、残余应力分布以及可能出现的缺陷（如裂纹、变形不均匀等）。

3. 应用领域deform热锻模拟广泛应用于以下几个领域：3.1 制造业在制造业领域，deform热锻模拟可以帮助工程师预测金属在热锻过程中的行为，并优化工艺参数。

通过模拟实验前进行虚拟试验，可以减少实际试验次数和成本，并提高产品质量和生产效率。

例如，在汽车制造业中，deform热锻模拟可用于设计发动机零件、转向器件等金属件的热锻工艺。

3.2 航空航天在航空航天领域，deform热锻模拟可以用于设计和优化各种关键部件的热锻工艺，如涡轮叶片、发动机壳体等。

通过模拟实验，可以预测材料在高温下的变形和残余应力分布，以及可能出现的缺陷。

这有助于提高部件的强度和耐久性，并确保飞行安全。

3.3 能源领域在能源领域，deform热锻模拟可用于设计和改进各种能源设备的关键部件，如核电站反应堆压力容器、风力发电机叶片等。

DEFORM 热冲压成形工艺数值模拟技术应用

DEFORM热冲压成形工艺数值模拟技术应用安世亚太公司工艺产品部1 前言热冲压成形工艺可使超高强度钢具有极好的可塑性、良好的成形性能及热加工性能，钣金热冲压成形技术作为钣金件冲压强化的有效途径，已在汽车等领域得到了越来越广泛的应用。

热冲压件可应用于汽车A柱、B柱、边梁、保险杠、顶盖纵梁、门梁、侧栏等重要结构件。

DEFORM金属热冲压成形模拟技术可实现高强度钣金热冲压成形过程的分析，预测冲压缺陷及热冲过程淬火现象，优化热冲工艺参数及热冲模设计。

2 热冲压成形工艺技术及特点热冲压成形是一项专门用来成形超高强度钢板冲压件的新型工艺和技术，是获得超高强度冲压件的有效途径。

热冲压成形部件的抗拉强度可达1500MPa以上，抗疲劳极限可达800MPa，因此硼钢等超高强度钢以其高强度特性已成为汽车重要保护部件用钢的最佳选择。

热冲压成形具有很多优点，如可得到超高强度的车身覆盖件；在保证汽车安全性能得条件下，优化设计以减薄车身零部件，可减轻车身重量，提高车身安全性、舒适性；改善冲压成形性，降低钣金出现易拉伸失稳性，克服传统工艺回弹严重、成形困难容易开裂等诸多难题。

热冲工艺成形技术是将钢板（如硼钢）加热至奥氏体状态，然后进行冲压并同时以20-30摄氏度/秒的冷却速度进行淬火处理，通过一定时间的保压以获得具有均匀马氏体组织的高强度钢钣金件的成形方式。

热冲压工艺包括直接成形（图1）和间接成形（图2），间接成形工艺因增加了设备成本，故现在的热冲压主要以直接热冲压工艺为主。

图1 直接热冲压成形工艺图2 间接热冲压成形工艺3 DEFORM热冲压成形工艺方案的工业应用热冲压成形技术虽具有很多优点，但因较普通冷冲压成形存在热成形及淬火冷却热处理的诸多因素影响，使得如何进行热冲压工艺参数优化及模具冷却结构设计成为需要解决的问题。

影响热冲成形的因素包括板料拉伸性能参数、冲压温度、冲压速度、润滑方案、保压时间、冷却速度及模具冷却水管的结构分布设计等，因此如何在工艺及模具设计阶段优化工艺设计参数，是提高热冲成形效率，降低研发成本的重点。

DEFORM热处理工艺

DEFORM热处理工艺此案例是一个齿轮的热处理工序，包含淬火、渗碳、回火等过程。

零件如图1所示，考虑到零件的周期对称特点，这里取半个齿进行分析，如图2所示。

图 1 齿轮零件图2 半齿模型5个阶段热处理方案如下：（1）在550℃预热半小时（1800s）；（2）在850℃渗碳2h（7200s）；（3）在100℃油淬火20min（1200s）；（4）在280℃回火1h（3600s）；（5）在空气中冷却1h（3600s）。

1 新建一个热处理问题单击新问题图标来创建新问题。

出现“问题设置”窗口。

选择“DEFORM MO预处理器”单选按钮和“SI单位”单选按钮，然后单击next进入MO前处理器后，见下图，输入项目名称，标题，存储路径等点击OK然后点击左侧栏的Explorer，找到3D HT Wizard后点击旁边的。

可以看到右侧Pre下有热处理过程设置。

2 过程设置按照需要把模式选上，这里把三个都勾上，即考虑相转变、扩散、变形过程。

点击next3 材料定义点击“Import material from ”。

从deform安装文件家中导入“Demo_Temper_Steel.KEY”文件（参考路径：D:\Program Files\SFTC\DEFORM\v11.0\3D\LABS，我安装在了D盘），点击Next。

4 坯料定义1）将坯料定义为弹塑性体。

next2）导入几何同样是在软件安装目录下，导入GearTooth.STL。

(参考路径D:\Program Files\SFTC\DEFORM\v11.0\3D\LABS），点击next。

3）生成网格输入网格数8000，Generate Mesh，next4）赋予材料选择刚刚定义的材料5）定义边界条件首先定义对称边界条件，选中对应两个面然后因为是弹塑性体的模拟，所以需要定义固定边界条件。

这里对一个节点的x，y，z方向的位移进行固定约束。

当然，考虑到上面已经定义了两个对称边界条件，也可以只进行Z方向上的约束。

DEFORM金属成形技术的发展与应用

DEFORM金属成形技术的发展与应用•DEFORM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。

适用于金属冷、温、热成形，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、金属微观结构和缺陷产生发展情况等。

金属成形工艺及模具是加工制造业重要的生产方式及装备，随着金属制造业的迅速发展以及金属制品在电子、机械、汽车、航空航天和船舶等工业部门的推广应用，产品的生产质量以及产品对模具设备的要求将越来越高，传统的模具设计方法和靠经验的工艺生产方式已无法适应产品更新换代和提高质量的要求。

一、CAE技术在金属成形市场上的重要性与需求计算机辅助工程CAE技术已成为金属产品开发、模具设计及产品加工中薄弱环节的最有效途径。

同传统的模具设计相比，CAE技术无论在提高生产率、保证产品质量，还是在降低成本、减轻劳动强度等方面，都具有很大优越性。

近些年，CAE技术在汽车、家电、电子通讯、模具制造、日用品等领域逐步地得到了广泛应用。

当今，金属成形工艺及模具的设计不但要采用CAD技术，而且还要采用CAE技术，这是发展的必然趋势。

传统的金属成形方法是在正式生产前，由于设计人员凭经验和直觉设计模具、设定成形工艺，模具加工并装配完毕后，需要多次试模，发现问题后，不仅需要重新设计成形工艺、工艺参数，甚至还需要修改金属制品和模具设计，这种“试错”的研发模式势必增加生产成本，延长产品开发周期。

采用CAE技术，可以通过计算机模拟代替试模，提供了从产品设计到生产的完整解决方案。

在模具制造前，预测产品整个成形过程，帮助研判潜在的问题，有效地防止问题发生，大大缩短了开发周期，降低生产成本，在金属成形时市场上发挥着越来越重要的作用。

二、CAE技术在金属成形领域的重要应用采用CAE技术可以全面解决金属成形过程中出现的问题，指导模具设计。

CAE计算机模拟技术能成功地应用于产品成形工艺优化设计、模具设计开发、成形缺陷预测及热处理等方面。

DEFORM如何作用于高温合金微观组织的计算

文章来源：安世亚太官方订阅号（搜索：peraglobal）DEFORM是一套基于有限元分析方法的专业工艺仿真系统，用于分析金属成形及其相关的各种成形工艺和热处理工艺。

DEFORM 不同于一般的有限元程序，是专为金属成形而设计、为工艺设计师量身定做的软件，可以用于模拟零件制造的全过程，从成形、热处理到机加工，帮助设计人员在制造周期的早期能够检查、了解和修正潜在的问题或缺陷。

本文为大家介绍DEFORM高温合金微观组织计算应用。

IN-625是一种常用于航天、航海和能源行业的高温镍基合金，主要用于高腐蚀、高温和高强度环境下。

高温下的强度必然导致极大的锻造载荷，因此在生产少量锻件以后，模具经常发生失效。

细化晶粒是IN-625合金的强化机制，如下图所示。

细晶粒的锻件相比粗晶粒锻件具有更高的屈服和抗拉强度值。

另外，在高温下单个晶粒生长迅速，因此为了满足机械性能要求，将使用较低的锻造温度。

随着温度的降低，IN-625合金变形需要的流动应力迅速增加。

相反的，在较高温度下锻造高温合金充满模具型腔过程具有低的流动应力，需要锻造载荷也较低。

高温锻造减少了模具中的应力，从而增加了模具寿命。

因此，从模具的角度来看，较高的锻造温度是优选的。

不幸的是，这些相互竞争的过程正朝着相反的方向发展。

锻造温度越低，晶粒越细，强度性能越好。

而较高的锻造温度又能提高模具寿命。

合金的锻造过程是通过动态、亚动态和静态再结晶来细化晶粒尺寸。

没有简单的设计方法可以确保锻件在不损坏模具的情况下满足机械性能要求。

在DEFORM模拟中，JMAK模型提供了锻件晶粒尺寸的实际估计。

DEFORM模拟还允许借助模具应力分析来预测模具失效的可能性。

因此，锻造工程师可以研究折衷方案以成功地锻造IN-625合金零件。

美国DF公司在生产一个IN-625合金的锻件时，由于零件为了满足强度要求，需要在低温下锻造，但在锻打过程中存在严重的模具失效问题。

模具应力分析计算后，发现了与几次实际锻造后发生的断裂相符的过度拉伸应力（上图红色区域）。