DEFORM 3D基本操作及实例演练
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。
DEFORM_3D切削加工操作入门
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、输入各项切削参数图15 工作环境和接触面属性设置5、刀具设置如图16所示，单击新建刀具在弹出的对话框中选择预先建立好的刀具模型（图17），单击打开按钮，弹出刀具材料设定对话框选择预先定义好的刀具材料物理参数的key 文件（图18），单击【load 】加载刀具材料。
所选刀具材料将被列在刀具材料设定对话框下方（图19）。
一直单击Next直到完成刀具设置。
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。
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。
deform-3d热处理
热处理模块实验1.生成一个新问题2.初始设置3.导入几何模型4.网格划分5.定义材料6.工件设置7. 介质定义8. 定义时间立程9. 仿真设置10. 进行仿真11. 后处理问题摘要：在处理复杂的热传递问题时，热处理模块是一个非常方便的工具。
这个实验将展示的是这个模块如何对一个刚构建进行渗碳，淬火，回火处理。
这个实验同时能够帮助用户理解deform-ht’s在计算相变方面的能力。
1.生成新的问题开始一个名为“GearHT”的新的热处理问题。
你也可以单击“New problem”按钮，选择“Heat treatment”。
或者，你也可以右击导航树来创建一个空的目录，在主界面的右侧单击“HT”。
2.初始设置在“初始设置”对话框里，设置单位为国际单位。
勾选“变形”，“扩散”和“相变”。
点击下一步。
3.导入模型在“模型”页面里，选择“导入几何，key，或DB文件”，单击下一步。
进入目录，载入模型文件。
4.划分网格在“划分网格”页面里，选择8000个非结构的网格划分。
用结构面层的第一层，将“Thinkness mode”设置成“ratio to object overall dimension”，层厚设置成0.005。
（结构面网格划分可以帮助我们利用更少的计算时间来获得更好的关于热学和散射的结果。
）单击下一步。
5.定义材料在“材料”页面里，选择“Import form .DB and .KEY”点击下一步。
从目录里导入材料“Demo_Temper_Steel.KEY”。
你可以单击“Advance”按钮来观察，编辑材料和转换数据。
注意这是一种由八种成分（相）组成的混合材料，包括奥氏体（A），珠光体+贝氏体（PB），马氏体（B），铁素体（F），低碳马氏体（LM），回火贝氏体（TB），回火铁素体+渗碳体（TFC）。
相间的转换历程包括A_>F,A_>TB,A_>M,PB_>A,M_>LM,M_>A,LM_>TFC和TFC_>A。
Deform3D培训(2024)
陷和优化工艺参数。
建模过程
02
建立金属成形过程的3D模型，定义材料属性、边界条件和加载
方式，进行网格划分和求解设置。
结果分析
03
通过后处理功能，查看成形过程中的应力、应变和温度云图，
分析成形质量和缺陷产生原因。
30
案例二：热处理工艺优化设计
问题描述
针对特定材料和工件，设计合理的热处理工艺，提高材料性能和 降低能耗。
建模过程
建立焊接过程的3D模型，定义材料属性、热源模型、边界条件和 加载方式，进行网格划分和求解设置。
结果分析
通过后处理功能，查看焊接过程中的温度场、应力场和变形结果， 分析残余应力分布和焊接质量。
32
案例四：自由锻造成形质量评估
2024/1/30
问题描述
评估自由锻造过程中的成形质量，预测锻造缺陷和优化工艺参数 。
程。
后处理技巧
利用专业后处理软件对结果进行进一 步处理和分析，如应力云图、流线图 等。
结果验证
将计算结果与实验数据或其他理论结 果进行对比验证，以确保计算结果的 准确性和可靠性。
28
07
案例分析与实践操作 演练
2024/1/30
29
案例一：金属成形过程模拟分析
2024/1/30
问题描述
01
分析金属在成形过程中的应力、应变和温度分布，预测成形缺
2024/1/30
收敛准则
设定适当的残差收敛标准，以确保求解精度 和效率。
并行计算设置
利用并行计算资源加速求解过程，如多核 CPU、GPU或分布式计算。
27
结果输出与后处理技巧
结果输出
将计算结果以图形、表格或数据文件的 形式输出，以便后续分析和可视化。
例题3 操作说明
板材轧制工艺Deform3D模拟的操作流程1. 创建一个新问题选择开始→程序，打开DEFORM3D，进入DEFORM3D界面，如图1所示。
默认模拟文件的目录为C:\DEFORM3D\PROBLEM。
良好习惯应该是先创建一个目录如E:\Deform3D_file，然后指向该文件目录。
图1.在主界面右侧下拉菜单Deform3D Preprocessor下单击DEFORM3D_Pre命令，进入预处理界面。
2. 设置模拟控制选项如图2所示，在预处理界面工具栏选择Simulation Controls命令，打开Simulation Controls对话框。
计算单位Units选择公制单位SI，计算方法类型Type选择Lagrangian Incremental，模拟内容Mode选择Deformation，单击OK。
图23. 设定工件属性在DEFORM SIMULATION 对话框的Operation Tree下系统自动生成一个Workpiece对象，如图3所示，接下来设定Workpiece的基本属性。
在Object对话框中，选择General选项，设定工件对象类型为Plastic，设定初始温度20，从材料数据库加载美国材料牌号为AISI-1006的材料。
在对象Object对话框中打开Geometry选项，在其界面单击命令Import Geometry，导入工件几何模型，格式为Stl。
导入到工件几何模型如图3所示。
图34. 划分工件网格在对象Object对话框中打开Mesh选项，单击Detailed Settings选项卡，出现界面如图4所示。
网格划分类型选择Absolute，在Min Element Size文本框输入2，在Size Ratio文本框输入1.5。
单击Surface Mesh 命令首先生成表面网格，然后单击Solid Mesh生成实体网格，网格模型如图4所示。
在对象Object对话框中打开Bdry. Cnd命令，打开Bdry. Cnd对话框，如图所示5，单击Symmetry Plane，选择工件底面，单击Add Boundary Condition命令，设置对称边界条件。
DEFORM-3D_v6.1基本操作指南
在模拟控制窗口中的main选项下可以设臵： 1、单位制 1）、SI：国际单位制 2）、English：英制 注：deform软件允许用户调入模型后再设臵单位。
2、设置模拟方式
主要有1）、拉格朗日增量模拟方式； 2）、稳态机加工模拟方式； 3）、稳态挤压加工模拟方式； 注：一般模拟问题应该选择增量模拟方式，如果用户模 拟的是车削或拉伸过程，并且使用欧拉求解方法，则 选用稳态模拟方式。 注：求解方式的设定在 菜单下设置。典型的模 拟一般在默认的情况下便可计算的很好。
实例操作一——锻压模拟
1.双击桌面DEFORM-3D图标，进入DEFORM-3D的主窗口。 2.File— New Problem或在主窗口点击如图所示按钮 。 3.在接着弹出的窗口中默认进入普通前处理（Deform 3D-preprocessor）。 4.接下来在弹出的窗口中用第四个选 项“Other Place”，选择工作目录 然后点击“Next”。 5.在下一个窗口中输入题目的名称 (Problem name)BLOCK点击Finish。
前处理操作窗口由图形显示窗口、物体参数输入窗口、 物体显示及选
图形显示窗口 物体参数输入窗口
一、设置模拟控制方式及模拟名称 1.点击按钮 进入模拟控制参数设臵窗口。 2.在Simulation Title一栏中把标题改为BLOCK。 3.设臵Units为English，勾选Deformation选项。 4.点击OK按钮，返回到前处理操作窗口。
.stl格式文件的生成
Pore软件建模完成后以.stl格式保存副本， 然后 将“偏差控制”中的“弦高”和 “角度控制”两个参数设为“0”后便可生 成。 UG软件建模完成后可以直接以.stl格式形式 文件导出。
二、网格划分
deform-案例教程
4 . 6 定义热边界条件
• 关闭 Simulation Control｝窗口，在屏幕 的左下角中出现的小窗口是为了选择边 界面，在默认的情况，点击毛坯的上下 和圆柱外面，然后点击边界参数定义窗 口下面的按钮 在选择上述三个 面的过程中，你可能不能在一个视角内 将三个面都能找到，必须要在 和 之间切换，前者通过旋转角度，寻找边 界面，后者保证能够用鼠标选择。
• 选择bottom die 重复上面1-4的动作。
10 定义模具的热边界条件
• 选择Top Die ，点击按钮 BCC ，然后选择 Thermal Exchange with在屏幕的左下角中 出现的小窗口是为了选择边界面，在默认的情 况，点击下Top Die 的上下和圆柱外面，然后 点击数定义窗口下面的按钮 。选择 Bottom Die ，作如上所述的相同操作，选择 Bottom Die 的上下和圆柱面。在选择上述三个 面的过程中，你可能不能在一个视角内将三个 面都能找到，必须要在 和 切 换，护通过旋转角度，寻找边界面，后者保证 能够用鼠标选择。
改变模拟控制参数
• 点击进入前处理的模拟控制参数窗口。 将Simulation Title改为SPIKE_forming,将 deformation选项打开。
5 . 2 改变模拟控制参数
• 选择 Step ，进行如下的设置。然后关闭 模拟参数设置窗口
5 . 3 定义毛坯速度边界条件
• 选中 workPiece ，然后选择Bcc 按钮，进 行速度边界条件的设置。因为这是一个 关于y-Z 和 x- z 平面对称的物体。所以分 别选择两个对称面，然后点击按钮
ห้องสมุดไป่ตู้ 50 5
4 创建新的物体
• 1 ．点击按钮 Geometry ，然后选择 Import … 按钮，在弹出的读取文件窗口 中找到 Spike _ BilletSTL （...／ deform / 3d / v 5.0 / LABS ）并加载此文件。 • 2 ．在 objects 窗口中点击 Insert objects 按钮，在物体的列表中增加了一个名为 Top Die 的物体，并点击按钮 Geometry Import ． … 导入 Spike _ TopDie1STL 。 • 3 ．同 2 ，增加一个名为 Bottom Die 的 刚性物体，导入 Spike _ Bottomdies.stl
DEFORM-3D基本操作指南
注意：在输入几何体后，必须检查输入的对象是否出现问题， 检查方法如下： 1）、点击按钮 ，查看弹出的对话框。对于一个封闭 的几何体，必有1个面， 0个自由边，0个无效的 实体。 2）、外法线方向的检查。 点击按钮 查看对象的外法线是否 指向对象外。如果方 向反了，点击按钮 。
三、划分网格 对于那些非刚性材料和考虑传热影响的刚体(Rigid)材料，需要划分有
前处理操作窗口由图形显示窗口、物体参数输入窗口、 物体显示及选择窗口以及各种快捷按钮组成。
物体选择窗口
物体显示窗口
图形显示窗口 物体参数输入窗口
一、设置模拟控制方式及模拟名称
1.点击按钮 进入模拟控制参数设臵窗口。 2.在Simulation Title一栏中把标题改为BLOCK。 3.设臵Units为English，勾选Deformation选项。 4.点击OK按钮，返回到前处理操作窗口。
3、设置模拟类型
1）、deformation：变形模拟 2）、heat transfer：传热模拟 3）、transfmation：相变模拟 4）、diffusion：扩散模拟 5）、grain：晶粒度模拟 6）、heating：热处理模拟
二、导入毛坯几何文件
1.在前处理的物体操作窗口中点击按钮 (Geometry) ，然后再选 择 (Import Geometry)，选择在CAD中或其他CAE软 件中的造型文件。（本例中选择安装目录下DEFORM3D\V6.1\Labs 的Block_Billet.STL。） 2.在DEFORM3D v6.1的版 本中，默认第一个物体是 工件（毛坯），所以物体 属性默认为Rigid-plastic。
六、设置物体温度 由于某些材料属性与温度相关，所以即使在整个模拟过程中温度并
DEFORM_3D 中文实例手册
DEFORM 3D 中文实例
1 长方体锻造……前处理................................................ 5 1.1.创建新问题.........................................................6 1.2.设置模拟控制参数...................................................6 1.3.加载模型对象数据...................................................7 1.4.设置材料属性.......................................................7 1.5.添加上模...........................................................7 1.6.添加下模...........................................................7 1.7.设置上下模的移动...................................................7 1.8.设置作业温度.......................................................8 1.9.设置模拟条件.......................................................8 1.10.添加接触关系（INTEROBJECT RELATIONSHIPS） .......................................................................9 1.11.生成数据数据。....................................................9 1.12.保存并退出前处理界面..............................................9 1.13.开始计算..........................................................9 1.14.后处理...........................................................10 2.操作使用说明....................................................... 13 2.1.模型导入..........................................................13 2.2.网格划分..........................................................13 2.3.材料添加..........................................................14 2.4.模型定位..........................................................14 2.5.接触关系定义......................................................15 2.6.模拟控制设置......................................................15 2.7.数据文件生成......................................................15 2.8.保存前处理设置....................................................16 2.9.启动模拟计算器....................................................16 2.10.后处理操作.......................................................17 3.方块锻造模拟&后处理................................................ 17 3.1.介绍..............................................................17 3.2.打开之前存储过的问题..............................................18 3.3.开始模拟..........................................................18 3.4.结果的后处理......................................................19 3.5.退出..............................................................23 4.立方环............................................................. 24 4.1.介绍..............................................................24 4.2.创建一个新问题....................................................34 4.3.创建对象..........................................................34 4.4.坯料的网格化......................................................25 4.5.设置边界条件......................................................25 4.6.对象间的关系设置..................................................27 4.7. 完成前处理并进行模拟运算.........................................27 4.8. 后处理.............................................D 中文实例
deform-3D中文手册_上
第一章 BLOCK 前处理本章纲要：1. BLOCK 前处理1.1. 创建新作业1.2. 设定模拟控制参数1.3. 输入对象数据1.4. 视图操作1.5. 选择点1.6. 其他显示窗口图标钮1.7. 保存作业1.8. 退出DEFORMTM3D1. BLOCK 前处理1.1. 创建新问题对 Windows NT 系统从开始菜单选择 DEFORM TM3D，利用Create a New Directory 图标创建子目录BLOCK，更改子目录到BLOCK。
DEFORM TM3D SYSTEM 窗口如图1.1所示。
图1.1 - DEFORM TM3D System 窗口在作业号Problem ID文本框内，更改 Problem ID为BLOCK。
点击前处理Pre-Processor钮进入前处理模块。
前处理Pre-Processor界面由显示窗口，工具条窗口，控制窗口和信息窗口组成(图 1.2)。
图 1.2 - DEFORM TM3D 前处理Pre-Processor1.2. 设定模拟控制参数点击 CONTROL 窗口中的Simulation Controls 钮显示Simulation Controls 窗口(图 1.3)。
Simulation Title文本框中键入模拟作业名称BLOCK，设定单位制Units为English 英制，选中Deformation 为 ON，其他选项为OFF，完成后点击OK 钮。
图1.3 - Simulation Controls window1.3. 输入对象数据定义对象信息，点击CONTROL 窗口内的Objects 钮显示 OBJECTS 窗口（图1.4）。
OBJECT 窗口打开时会自动创建缺省名为 Object #1 的对象。
更改对象 #1的对象名Object Name为BLOCK，然后点按 ENTER键。
更改对象类型Object Type为塑性PLASTIC。
定义对象几何特征请点击Geometry 图标，对象几何数据有多种格式可供选择，如stereolithography (.STL) 曲面数据格式，DEFORM专用数据格式（AMGGEO），IDEAS universal (.UNV) 或 PATRAN neutral(.PDA)的曲面定义格式，其带3D网格剖分数据格式等均可直接输入到DEFORM系统中。
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：＝＋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。
DEFORM-3D-v6.1基本操作指南详解
五、模拟参数的定义
这里定义的参数，主要是为了进行有效的数值 模拟。因为成形分析是一个连续的过程，分许多时 间步来计算，所以需要用户定义一些基本的参数： 1、总步数：决定了模拟的总时间和行程。 2、步长：有两种选择，可以用时间或每步的行程。 3、主模具：选择主运动模具。 4、存储步长：决定每多少步存一次，不要太小， 否则文件太大。
六、设置物体温度
由于某些材料属性与温度相关，所以即使在整个模拟过程中温度并 不变化，仍需要给物体设置一适当的温度值，否则可能得不到正确的模 拟结果。在DEFORM3D v6.1的版本中，默认工件温度为68°F。(修改 温度的方式为在物体窗口中选中物体Workpiece，点击General按钮，然 后点击按钮 在弹出的输入物体温度窗口中，输入所需 温度。)
三、材料定义
DEFORM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，并提供了丰富的开方式材料数据库，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。在使用时，我们可以直接从材 料库提取所需要的材料。 用户也可根据自己的需要定制材料库。在DEFORM3D软件中，用户可以根据分析的需要，输入材料的弹性、 塑性、热物理性能数据。如果需要分析热处理工艺，还可 以输入材料的每一种相的相关数据以及硬化、扩散等数据。
一、几何模型建立或导入
在DEFORM-3D软件中，不能直接建立三维的几何 模型，必须通过其他CAD/CAE软件建模后导入到系统中。 目前，DEFORM-3D的几何模型接口格式有： 1.STL:几乎所有CAD软件都有这个接口，它是通过一 系列的三角形拟合曲面而成。 2.UNV:SDRC公司（现合并到EDS公司）软件IDEAS的三维 实体造型及有限元网格文件格式，DEFORM接受其 划分的网格。 3.PDA:MSC公司的软件Patran的三维实体造型及有限 元网格文件格式。 4.AMG：这种格式DEFORM存储已经导入的几何实体。
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五、划分模具的网格
由于上下模要与工件接触，会发生热传递现象，所以我们也要对模具进行划 分网格。 1、选中上模Top Die，然后再选择按钮 。 2、在默认的情况下，点击按钮 。 3、选中上模Top Die，然后再选择按钮 。 4、在默认的情况下，点击按钮 。
六、定义模具的材料
1.在物体列表窗口中选择Top Die。 2.点击菜单 下的按钮 。 3、在deform材料库中，选择材料Die Material Carbide(24%Cabalt)。 4.点击按钮选择Bottom Die，重复1-4操作。
在选择上述三个面的过程中，你可能不能在一个视角内将三个面都能找到， 必须通过旋转工件。
在选中Workpiece的前提下，点击按钮设定毛坯的初始温度为2000°F
四、定义毛坯的材料
1、在物体列表窗口中选择Workpiece 2、点击菜单 下的按钮 。 3、在deform材料库中，选择材料Steel AISI 1025(1800-2200F（1000-1200C） 4.点击按钮 。
3.Close返回上一级窗口，点击按钮
，这个操作的意义是将Top Die-
Workpiece的接触关系直接等效到Bottom Die-Workpice的关系上。
4.最后不要忘记在Inter–Object窗口中点击按钮 。
十、调整毛坯和模具位置
前面定义了毛坯和模具的接触关系，但在几何上还没有实现，所以必须通过Object Positioning功能将它们接触上。这主要是为了节省时间，将模具与毛坯接触的过程省略。
五、模拟参数的定义
这里定义的参数，主要是为了进行有效的数值模拟。因为成形分析 一连续的过程，分许多时间步来计算，所以需要用户定义一些基本的参 数： 1、总步数：决定了模拟的总时间和行程。 2、步长：有两种选择，可以用时间或每步的行程。 3、主模具：选择主运动模具。 4、存储步长：决定每多少步存一次，不要太小，
DEFORM-3D简介
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，及有关成形过程中的材料和温度的流动。 DEFORM-3D可以应用于金属成形的冷加工、热加工等工艺。 DEFORM-3D的典型应用：拉深、锻造、挤压、压塑、冷镦、机加工、轧制、 开坯、镦锻等
5、点击按钮 。
七、定义模具的热边界条件
选择Top Die，点击按钮 ，系统默认进入Thermal菜单下Heat Exchange
with Environment选项。并弹出小窗口。在默认的情况，点击毛坯的上下和圆柱 外面，然后点击边界参数定义窗口下面的按钮 。
选择Bottom Die，作如上所述的相同操作，选择Bottom Die的上下和圆 柱面。
八、定义毛坯和模具接触关系
1.在前处理控制窗口的右上角点击Inter Object…按钮， 会出现一个提示，选择Yes 弹出Inter Object窗口。
2.定义物间从属关系，点击按钮Edit，在弹出的窗的Constant后选择Free resting，模 具和毛坯之间的热传递系数自动设为0.0003。
说明：
1、 DEFORM-3D软件不支持中文，因此文件夹及其模型文件中不能出现中文， 否则无法读取。
2、 DEFORM-3D不具备三维造型功能，所以该软件所用模型均在其它三维软 件中建立。
3、 DEFORM-3D软件操作环境的坐标与Pore、UG软件中默认的坐标系相同。 所以在创建模型的时候最好把位置关系安排好，这样调进来的模型比较容易调整。
否则文件太大。
实例操作——道钉Biblioteka 形模拟道钉成形属于热模锻成形，在加工过程中存在热传导现象。我们可以用 deform软件来模拟器热传导过程。
一、创建新项目
在有较大空间的硬盘区域里创建一新的工作目录Spike forging ，启动deform系统，将工 作目录转到这，进入项目对话框，设定项目名称为spike，进入前处理PreProcessor。
4、使用有限元软件时，要养成分析每个问题创建新的文件夹的习惯。因为打开 DEFORM-3D软件，其默认安装目录下会自动生成一文件夹，所作模拟都会放置 在该文件夹下，不便于管理。
金属塑性成形的前处理
DEFORM-3D软件的模块结构是由前处理器、模拟处理器、后 处理器三大模块组成。前处理主要包括(步骤)： 1、几何模型建立或导入 2、网格划分 3、材料定义 4、物体的接触和摩擦定义 5、模拟参数的设定 6、数据库文件的生成
二、工件划分网格
首先选择Workpiece,然后点击按钮Mesh，进入Detailed Settings，在 System Setup下选择Relative，并设单元的数量为10000，然后生成网格。
三、定义热边界条件
这是一个１／４对称体的一部分，所以在分析中，要通过边界条件的定义体现出来。 因为我们要分析热问题，所以制定一热边界条件即可。这一步操作必须是对已经划分网 格的物体才能操作。
在前处理控制窗口的右上角点击Object Positioning按钮， 会弹出新的窗口。
1）首先选择Interference，这个功能能够将两个物体自动干涉 接触上；
2）选择Position Object（要移动的物体）:Top Die 3）选择Reference（参照物）：Workpiece 4）选择Approach Direction为“-Z” 5）选择”Apply” 6）选择Position Object（要移动的物体）:Bottom Die 7）选择Approach Direction为“Z” 8）选择”Apply”
一、几何模型建立或导入
在DEFORM-3D软件中，不能直接建立三维的几何 模型，必须通过 其他CAD/CAE软件建模后导入到系统中。目前，DEFORM-3D的几何模 型接口格式有： 1.STL:几乎所有CAD软件都有这个接口，它是通过一系列的三角形拟合曲 面而成。 2.UNV:SDRC公司（现合并到EDS公司）软件IDEAS的三维实体造型及有 限元网格文件格式，DEFORM接受其划分的网格。 3.PDA:MSC公司的软件Patran的三维实体造型及有限元网格文件格式。 4.AMG：这种格式DEFORM存储已经导入的几何实体。
选择Workpiece，点击按钮 ，系统默认进入Thermal菜单下Heat Exchange with Environment选项。并弹出如图所示的选项框。
点击按钮 可以设置环境的温度。
三、定义热边界条件
屏幕的左下角中出现的小窗口是为了选择边界面。在默认的情况，点击毛坯 的上下和圆柱外面，然后点击边界参数定义窗口下面的按钮 。
.stl格式文件的生成
Pore软件建模完成后以.stl格式保存副本，然后 将“偏差控制”中 的“弦高”和“角度控制”两个参数设为“0”后便可生成。 UG软件建模完成后可以直接以.stl格式形式文件导出。
二、网格划分
DEFORM软件是有限元系统（FEM），所以必须对所分析的工件 进行网格划分。
在DEFORM-3D中，如果用其自身带的网格剖分程序，只能划分四 面体单元，这主要是为了考虑网格重划分时的方便和快捷。但是它也接 收外部程序所生成的六面体（砖块）网格。网格划分可以控制网格的密 度，使网格的数量进一步减少，但不至于在变形剧烈的部位产生严重的 网格畸变。
单击模拟控制按钮，打开窗口，设定单位制为units为英制English，选中热传导heat transfer按钮，取消deformation。 1、点击按钮Geometry，然后选择Import…按钮，在弹出的读取文件窗口中找到 Spike_Billet.STL(deform3d/v6.1/LABS)并加载此文件。 2、在Objects窗口中点击Insert Objects按钮，在物体的列表中增加了一个名为Top Die的物 体，并点击按钮Geometrye Import….导入Spike_TopDie1.STL。 3、同2增加一个名为Bottom Die的刚性物体，导入Spike_BottomDie.STL
十一、设置模拟控制参数，生成数据文件，运行
十二、后处理
在DEFORM3D的主窗口选择Post process Deform3d Post进入后处理。 选择 Variable为Temperature,为了清晰起见，选择单独显示一个物体的方式，分 别选Workpiece，BottomDie,观察在不同时间步的温度分布。由于Top Die 与 工件接触面积很小，所以温度几乎没变。
后处理—温度场
四、物体的空间位置调整
这里有两层含义： 一、是可以移动、旋转物体，改变他们的最初位置 因为在DEFORM-3D的前处理中不能造型，所以这一项功能特别重 要，可以将输入到DEFORM中的毛坯、模具几何模型进行调整。 二、是为了更快地将模具和坯料接触，将他们干涉，有一个初步的
接触量，这样计算上可以节省时间。另外，还可以定义摩擦接触 的关系、摩擦系数、摩擦方式等。
三、材料定义
DEFORM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，并提供了丰富的开方式材料 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。在使用时，我们可以直接从材料库提取所需要的材料。
用户也可根据自己的需要定制材料库。在DEFORM-3D软件中，用户可以根 据分析的需要，输入材料的弹性、塑性、热物理性能数据。如果需要分析热处 理工艺，还可以输入材料的每一种相的相关数据以及硬化、扩散等数据。