deform挤压成型实例分析
(完整word版)DEFORM-2D有限元模拟正反挤压
学生学号123456 实验课成绩武汉理工大学学生实验报告书实验课程名称材料成型CAE综合实验开课学院材料学院指导老师姓名学生姓名学生专业班级成型0802班2011 —2012 学年第一学期实验课程名称：材料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成型0802 组别同组者实验日期年月日第一部分：实验分析与设计（可加页）一、实验内容描述（问题域描述）1．了解认识DEFORM-2D软件的窗口界面。
2．了解DEFORM-2D界面中各功能键的作用。
3．掌握利用DEFORM-2D有限元建模的基本步骤。
4．学会进入前处理、后处理操作。
5．学会对DEFORM-2D模拟得出的图像进行数值分析，得出结论二、实验基本原理与设计（包括实验方案设计，实验手段的确定，试验步骤等，用硬件逻辑或者算法描述）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、主要仪器设备及耗材1.计算机2.DEFORM-2D软件第二部分：实验调试与结果分析（可加页）一、调试过程（包括调试方法描述、实验数据记录，实验现象记录，实验过程发现的问题等）DEFORM-2D软件操作流程：一、前处理1. 创建新的问题打开DEFORM-2D软件，单击，“New Problem”,设置好存储路径，文件名改为英文。
2.设置模拟控制单击，打开Simulation Control窗口，设置单位为SI，如图，其他默认不变。
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。
Deform实验报告(第五组)
LOGO 单击Remesh Criteria按钮，设置为图示数据：
数据设置
LOGO
设置运动方向及速度
单击Movement按钮将上模的运动方向设置为Z方向，将上模的速度设 置为1mm/s。如图示：
LOGO
选择工作面
按钮。如
单击d.按钮，分别单击工件两个对称面后，点击 图示：
LOGO
但是我们都一一克服了，这次实验也培养了我么分析问题解决问题的能力，
也为我们今后的学习奠定了良好的基础。
LOGO
进行数据处理
回到先前界面，单击Run进行数据处理，时间大约半小时左右，耐心 等待处理结果
LOGO
微型齿轮挤压GIF动画模拟
LOGO
挤压齿轮的最大应力的GIF动画演示
LOGO
进行点的跟踪
点击Point Track按钮选取工件上6个点，如图示：
LOGO 应用Deform后处理系统进行stress应力分析
应力分析
LOGO
GIF动画
LOGO
分析
由图表以及GIF动画可以看出，6个点的应力先是随时间慢慢增大，大约在2秒
的时候打到最大值，而后维持了一段时间，大约3秒，在5秒左右随时间慢慢 减小，直至挤压结束。而且不同的点随时间的变化是不同的。
LOGO
内应力变化曲线
LOGO
分析
由图可以看出，内应力都随时间慢慢增大，其中，第四点，即靠近坯料表面 的应力变化最大，其余的5点变化趋势都比较紧凑。
进行体积补偿
单击Properties按钮，选择Active in FEM按钮进行体积补偿计算。
如图示：
LOGO
进行边界曲率，应变，应变率的设置
单击Mesh按钮，单击Weighting Factors按钮，将数据设置为如图示：
基于Deform-3D的泵盖挤压过程及分析
1、Deform概况及功能Deform是一套基于有限元分析的工艺仿真系统，用于分析金属成形及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①设计工具和产品流程，减少现场试验成本；②提高模具设计效率，降低生产和材料成本；③缩短新产品的研究开发周期。
[1]Deform不同于其他有限元程序，它是专为金属成形设计的。
它具有非常友好的图形用户界面，帮助用户很方便地进行准备数据和成形分析。
这样工程师便可把精力主要集中在工艺分析上，而不是去学习繁琐的计算机系统。
Deform专为大变形问题设计了一个全自动的、优化的网格再划分系统。
Deform是一个高度模块化、集成化的有限元模拟软件，它主要包括前处理器、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集合信息的输入、成形条件的输入，建立边界条件，还包括有限元网格自动生成器；模拟器是集弹性、弹塑性、刚塑性、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，并输出模拟结果数据。
Deform的功能主要包括成形分析和热处理两部分：⑴成形分析：①冷、温、热锻的成形和热传导耦合分析，提供材料流动、模具充填、成形载荷、模具应力、纤维流向、缺陷形成和韧性破裂等信息；②丰富的材料数据库，包括各种钢、铝合金、铜合金、钛合金等，用户还可以自行输入材料参数；③刚性、塑性和热粘塑性材料模型，特别适用于大变形成形分析；弹塑性材料适用于分析残余应力和回弹问题。
⑵热处理：①模拟正火、退火、淬火、回火、渗碳等工艺过程；②预测硬度、晶粒组织成分、扭曲和含碳量；③可以输入顶端淬火数据来预测最终产品的硬度分布；④可以分析各种材料的晶相，各种晶相都只有自己的弹性、塑性、热和硬度属性。
Deform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，各种现象之间相互耦合，拥有相应的模块之后，这些耦合将包括由于塑性变形引起的升温、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。
基于deform-3d的碗形件挤压成形力分析
案中的模具磨损进行了优化分析，为碗形件的实际 加工过程提供理论参考依据 [3]，但该研究仅涉及模 具的磨损以及成形方案，未对成形载荷进行优化分 析。国内外在成形载荷研究方面成果较多，如 ：利 用数值模拟分析不同下压速度、摩擦因数及凸模材 料硬度因素对梭心在成形过程中成形载荷的影响， 并对其参数进行优化[4；] 利用DEFORM-3D 操作软件 对碗形件的实际加工过程进行仿真分析，获得复合 挤压过程中不同摩擦因子﹑成形速度等对成形载荷 的影响规律，为前筒类零件的生产加工提供理论参 考 [5]。
最小，降低设备损坏和凸模开裂的可能性和生产过程中的试模成本，提高碗形件以及相似类零件的优化成功率。 [关键词] 碗形件；数值模拟；成形载荷；正交试验 [中图分类号] TG376.2 [文献标识码] A [文章编号] 1671-4326 (2019) 04-0052-07
Analysis on Extrusion Forming Force of Bowl-shaped Part Based on DEFORM-3D
WANG Peian (Shangqiu Institute of Technology, School of Mechanical Engineering, Shangqiu, 476000, China)
Abstract: In order to optimize the forming load of the convex die of the bowl-shaped part, the actual processing
process of the bowl-shaped part was simulated by the numerical simulation technology. The result data were processed by the orthogonal test and analyzed to explore the influence law of different parameters on the forming load. The results show that the best combination parameter is A3B1, which is based on the forming load value. Under the optimal combination parameters, the bowl-shaped part can obtain better forming effect. In the forming process, the forming load is the smallest. In addition, the possibility of equipment damage and convex die cracking is reduced, and the cost of die test in the production process is reduced as well. And the optimization success rate of bowl-shaped parts and similar parts is improved.
deform棒材热挤压实验报告
实验名称 棒材热挤压过程模拟
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
2012 年 05 月 02 日
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，通系电1，力过根保管据护线生高0不产中仅工资2艺料22高试2可中卷以资配解料置决试技吊卷术顶要是层求指配，机置对组不电在规气进范设行高备继中进电资行保料空护试载高卷与中问带资题负料2荷试2，下卷而高总且中体可资配保料置障试时2卷，32调需3各控要类试在管验最路；大习对限题设度到备内位进来。行确在调保管整机路使组敷其高设在中过正资程常料1工试中况卷，下安要与全加过，强度并看工且25作尽52下可22都能护可地1关以缩于正小管常故路工障高作高中；中资对资料于料试继试卷电卷连保破接护坏管进范口行围处整，理核或高对者中定对资值某料，些试审异卷核常弯与高扁校中度对资固图料定纸试盒，卷位编工置写况.复进保杂行护设自层备动防与处腐装理跨置，接高尤地中其线资要弯料避曲试免半卷错径调误标试高方中等案资，，料要编试求5写、卷技重电保术要气护交设设装底备备置。4高调、动管中试电作线资高气，敷料中课并设3试资件且、技卷料中拒管术试试调绝路中验卷试动敷包方技作设含案术，技线以来术槽及避、系免管统不架启必等动要多方高项案中方；资式对料，整试为套卷解启突决动然高过停中程机语中。文高因电中此气资，课料电件试力中卷高管电中壁气资薄设料、备试接进卷口行保不调护严试装等工置问作调题并试，且技合进术理行，利过要用关求管运电线行力敷高保设中护技资装术料置。试做线卷到缆技准敷术确设指灵原导活则。。：对对在于于分调差线试动盒过保处程护，中装当高置不中高同资中电料资压试料回卷试路技卷交术调叉问试时题技，，术应作是采为指用调发金试电属人机隔员一板，变进需压行要器隔在组开事在处前发理掌生；握内同图部一纸故线资障槽料时内、，设需强备要电制进回造行路厂外须家部同出电时具源切高高断中中习资资题料料电试试源卷卷，试切线验除缆报从敷告而设与采完相用毕关高，技中要术资进资料行料试检，卷查并主和且要检了保测解护处现装理场置。设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
基于Deform_3D的传动齿轮冷挤压成形工艺研究_王广卉
3.1 两种成形方案模拟结果 方案Ⅰ与方案Ⅱ经过冷挤压模拟后最终成形的
形状如图 2(a)、(b)所示。 方案Ⅰ中模拟共进行了 158 步，方案Ⅱ中的模拟共进行了 97 步。 在冷挤压成形 工艺中，零件的最终形状由模具内腔保证，如果零件 与 模 具 内 腔 贴 合 完 全 ， 则 可 形 成 尺 寸 准 确 的 制 件 [8]。 经过 Deform 后处理中的 contact 功能显示， 可以看 出，方案Ⅱ成形零件贴靠模具，与方案Ⅰ比较，完全 可以满足零件尺寸要求，获得合格的产品，证明了方 案Ⅱ的可行性。
(a)方 案 Ⅰ
(b)方 案 Ⅱ
图 2 两种成形方案零件的最终挤压形状 Fig.2 The final extrusion shape of the part in two kinds of
forming schemes
在 Deform 后处理中查看模拟数值云图， 方案 Ⅰ和方案Ⅱ的应变场、 应力场和速度场， 分别如图 3、4 所示。 从等效应变图可以看出，在方案Ⅰ中零件 最大等效应变为 7.34，方案Ⅱ中为 5.17；在等效应力 图中， 零件获得的最大等效应力在方案Ⅰ中为 914
析。 模拟结果表明，一次复合挤压成形同样可以得到形状精确的传动齿轮，而且具有更好的金属流动性能，说明传动齿
轮一次冷挤压成形是可行的。
关键词：冷挤压工艺； Deform； 传动齿轮； 数值模拟
中 图 分 类 号 ：TG376.3
文 献 标 识 码 ：A
文 章 编 号 ：1001-3814(2014)23-0154-03
F D
B
G
B
(a)等 效 应 变 分 布
A=0.000
G
E
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模拟实验报告_正挤_反挤_图文(精)
学生学号实验课成绩武汉理工大学学生实验报告书实验课程名称材料成型CAM开课学院材料学院指导老师姓名学生姓名学生专业班级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．是否按时参加实验着重考查学生的实验态度、基本操30%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作技能；严谨的治学态度、团结协作精神结果分析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%实验课程名称材料成型CAM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软件的窗口界面。
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实验报告——挤压
铜陵学院课程实验报告实验名称棒材热挤压过程模拟实验课程材料成型计算机模拟指导教师张金标专业班级09材控（1）. 姓名万伟学号09101210592012年04月29日实验二棒材热挤压过程模拟1 实验目的与内容1.1 实验目的进一步熟悉DEFORM软件前处理、后处理的操作方法，掌握热力耦合数值模拟的模拟操作。
深入理解并掌握DEFORM软件分析热挤压的塑性变形力学问题。
1.2 实验内容运用DEFORM模拟如图2所示的黄铜(DIN_CuZn40Pb2)棒挤压过程（已知：坯料φ98⨯60mm）。
图1 棒材热挤压示意图挤压工具：尺寸如图所示，材质DIN-D5-1U,COLD，温度3500。
坯料：材质DIN_CuZn40Pb2，尺寸φ98×60，温度6300。
工艺参数：挤压速度10mm/s，摩擦系数0.1。
（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；（2）设计模拟控制参数；（3）DEFORM前处理与运算；（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）运用DEFORM后处理Flow Net（流动栅格）功能观察金属流动的不均匀性，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挤压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、挤压模、挤压垫、挤压筒的几何实体，文件名称分别为extrusion workpiece，extrusion die，extrusion mandrel，extrusion dummy block，extrusion chamber。
输出STL格式。
说明：上述几何形体尽量在一个空间体系下用相对尺寸绘制，保证它们的装配关系；所有实体造型都要在空间体系的第一象限内，即几何点的坐标值非负。
DEFORM实验报告镦粗与挤压
铜陵学院课程实验报告实验名称圆柱体压缩过程模拟实验课程材料成型计算机模拟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技能，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，温度室温。
（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；（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）比较方案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；砧板工件锤头图1 圆柱体压缩过程模拟（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→进入前处理界面。
设置模拟控制：点击工具栏中Simulation Controls按钮→Main按钮。
在Simulation Title一栏中填入Forging。
在Operation Name一栏中填入deform。
deform分析报告1
T型件挤压成型仿真加工分析报告一、建立加工方案，确立加工方案
二、依据加工方案建模，装配
三、坯料、模具选材及模拟参数设定
坯料的材料为plastic，Al-2024；
上模的材料为ALSI-D3；与坯料的摩擦为
，下模的材料为ALSI-D3;其余的材料为ALSI-D3
四．分析运算结果
坯料加工过程中的应变变化如图：
坯料加工过程中的应力变化如
图:
的):
图:
五．模拟结论与实际加工结合，给出最优加工方案
我认为此类挤压有两种挤压的方式。
第一，将坯料放入半径较大的模腔内，挤压出下面所需的形状与尺寸。
第二，将坯料放入半径较小的模腔内，将所压的长度固定好，压成上面的的形状即可。
这两种挤压方式各有利弊，根据不同的需求来选择所需
要的挤压方式。
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。
Deform 汽车气门杆挤压成型
DEFORM研究报告一、挤压成型1、方案采用Pro/E建立压缩成型所需的三维模型：挤压工件、挤压上模和挤压下模，文件另存为*.stl 的图形数据文件，Pro/E建立的三维模型如下图所示：（1）挤压工件设计汽车气门杆件的上段直径180mm，上段高80mm，下段杆直径60mm，总高204.52mm；（2）加工模具设计1）挤压上模的刚性体模型，为直径200mm，高200mm的圆柱，如下图所示2）挤压下模的模型，也为刚性体件，外形直径300mm，高300mm，内部上段直径100mm，高150mm，下段为直径60mm，上下段的连接角度为110度2、前处理首先，打开deform软件界面，在工具栏中点击（模拟控制），设置为公制（SI），此时环境的温度变为20℃，接着在mode中勾选热传导（Heat Transfer）和变形（Deformation）单击ok，完成。
（1）按顺序分别调入工件-workpiece（塑性）、上模-topdie（刚性）、下模-bottomdie（刚性），如下图所示设定上模-top die为主动模（primary die），如下图所示（2）并点击工具栏中的object positioning，对相互之间的位置关系进行调整，如图调整完成好的三个模型之间的位置关系，如下图所示（3）设置坯料的物理属性1）对坯料进行网格划分，点击mesh，在元素数量中输入20000，单击预览，如果生成的网格合适，再点击，完成网格划分操作。
2）定义坯料材料点击材料（material），在数据库（library）中选择工件的材料为17Cr-13Ni-2Mo-Stainless-Steel,WARM[400-750F(200-400C)]，点击assign material，完成材料的定义，如下图3）选定工件的热交换面点击Bcc，再单击Heat Exchange with，点击工件的上段端面、曲面和底面，工件表面变为绿色后，再点击下方的键，完成热交换面的设定4）激活坯料体积点击性质设置(Property) ，再点击Target V olume下的Active，单击，完成坯料体积的激活，如下图所示（4）模具设置设置topdie为primary die(主动模)，定义沿-Z轴方向移动，速度为1mm/sec.(5)设定模具与坯料的关系点击工具栏中的，进入inter-object界面管理页面，点击Edit，分别设定上模与工件，下模与工件之间的摩擦系数和热传导系数，设定界面如图所示1）设定摩擦系数2）设定传热系数设定完毕后的界面，如图所示（6）在工具栏中点击（模拟控制）点击step，进行步骤设置和每步时间设置再点击Iteration，设定迭代方式为面迭代和牛顿迭代最后单击ok，推出模拟控制操作界面。
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挤压成型实例分析
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。
? 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。
金属塑性成形的前处理
? 前处理是有限元分析的主要步骤，它所占用的操作时间占到用户操作 时间的80%，有很多定义都是在前处理阶段进行的。前 比较常用，它包括两个大的选项即系统网格 （SystemSetup ）和用户设置（User Setup）
划分网格技术简介
? System Setup 设置有四个标签，即
? 1) General: 设置绝对尺寸（Absolute ）或相对尺寸（Relative ），前者 设置网格的绝对大小（ Max/Min Element Size），而后者设置的是单 元的数量（Number ofElements ）。此外，还可以设置最大和最小单 元的尺寸比值限制(Size Ratio)
材料模型
? 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。
Deform 压缩成型
DEFORM研究报告一、压缩成型1、方案：采用Pro/E建立压缩成型所需的三维模型：压缩件、压缩上模和压缩下模，文件另存为*.stl的图形数据文件，Pro/E建立的三维模型如下图所示：（1）工件设计压缩件的直径150mm，高200mm；材料为aluminum-2017[400-950F(200-500℃)]（2）加工模具设计压缩上模采用300*300*100的刚性体压缩上模采用400*400*100的刚性体2、前处理首先，打开deform软件界面，在工具栏中点击（模拟控制），设置为公制（SI）、变形（Deformation）确定（1）按顺序分别调入workpiece（塑性）、topdie（刚性）、bottomdie（刚性）（2）并运用object positioning对相互之间的位置关系进行调整，如图（3）设置坯料的物理属性1）网格划分2）定义材料3）激活坯料体积（4）模具设置设置topdie为primary die(主动模)，定义沿-Z轴方向移动，速度为1.5mm/sec.(5)设定模具与坯料的关系点击工具栏中的，进入inter-object界面管理页面，点击Edit，分别设定上模与工件，下模与工件之间的摩擦系数，设定界面如图所示设定完毕后的界面（6）在工具栏中点击（模拟控制）点击step，进行步骤设置再点击Iteration，设定迭代方式为面迭代和牛顿迭代最后单击ok，推出模拟控制操作界面。
（7）工具栏中点击，进入检查、核准和生成数据库界面，点击check，如果检查有误，按错误提示重新修正前处理设定程序，再进行检查，如无误点击Generate，完成数据库的生成点击close，关闭。
（8）保存和退出单击工具栏中的（保存），再在工具栏中点击，退出。
最后，关闭前处理界面。
3、运行重新回到deform的主界面，选定数据库中新生成的yasuo.db文件，点击工具栏中的（start）或simulator下的run系统自动进行运算4、后处理在Deform的界面上，单击Post Processor→Deform 3D Post，进入后处理界面。
DEFORM模拟锻压挤压实验报告
DEFORM模拟锻压挤压实验报告实验目的：通过DEFORM软件模拟锻压挤压实验，分析材料在挤压过程中的变形情况，得到合适的工艺参数，优化挤压过程。
实验步骤：1.设置材料参数：输入材料的应变曲线和流变应力公式，确定材料的本构关系。
2.建立几何模型：根据实际情况，建立挤压工件的几何模型，包括初始形状和尺寸。
3.网格划分：对挤压工件进行网格划分，确保模拟结果的准确性。
划分方式要考虑到工件的形状、尺寸和材料性质等因素。
4.定义边界条件：根据实验的边界条件，定义相关的载荷和运动边界条件。
5.求解模型：进行模拟计算，得到挤压过程中的应变、应力分布等结果。
6.分析结果：根据模拟结果，分析材料在挤压过程中的变形情况，评估挤压工艺的合理性。
7.优化工艺参数：根据分析结果，优化挤压工艺参数，得到更好的挤压效果。
实验结果：通过DEFORM软件模拟挤压过程，得到了材料在挤压过程中的应变、应力分布等结果。
根据模拟结果，我们可以看到，在挤压过程中，材料的形状会发生明显的变形。
同时，挤压工艺参数的设置也会影响挤压效果。
通过分析结果，我们可以得出以下结论：1.材料在挤压过程中会发生塑性变形，形状会发生较大变化。
2.挤压压力的大小会直接影响挤压工件的形状和尺寸，压力越大，变形越明显。
3.挤压速度的快慢对挤压工件的变形影响也很大，速度越快，变形越大。
同时，速度的设置也会影响挤压过程中的温度分布。
4.挤压温度的设置也会影响挤压工艺的效果，温度过高或过低都会对挤压工件的形状和性能产生不利影响。
结论：通过DEFORM软件模拟锻压挤压实验，我们可以得到材料在挤压过程中的变形情况，并能分析不同工艺参数对挤压效果的影响。
根据模拟结果，我们可以选择合适的工艺参数，优化挤压过程，得到更好的挤压效果。
同时，这种模拟方法也可以节省实验成本和时间，提高工艺设计的效率和准确性。
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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。
划分网格技术简介
3）Mesh Windows: 可以用矩形框和圆柱体框设置一些局部区域，这些 区域的网格大小可以与前面整体设置的不一样（一般情况下要细化）。 如果前面选择了Ralative，这里设置的系数就是指该处网格与整体网格 尺寸的比值。
如果前面选择网格大小是Absolute，这里可以设置局部网格的绝对大小。 为了更好的适应变形的需要，这个密度窗口还可以随着变形体运动或 独立于变形体单独运动。
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。
黄铜挤压成型
1.挤压条件与参数
挤压工具：尺寸如图所示，材质DIN-D5-1U,COLD，温度350℃ 坯料：材质DIN_CuZn40Pb2，尺寸98×60，温度630℃ 工艺参数：挤压速度10mm/s，摩擦系数0.1。
2.挤压工模具及工件的三维造型
坯料
挤压垫
挤压筒
挤压模
3.前处理
1
2
1
2
1
2
பைடு நூலகம்
3
1
2
3
1
3 2
1
3 2
3
2
1
1
2
1
3
2
1
2
2
1
1 2
3
1
2
1
2
3
结果分析
黄铜挤压过程中温度变化
黄铜挤压终止时最大应力分布
挤压终止时最大应力分布
挤压终止时最大应变分布
1
2
DEFORM-Tools
DEFORM有限元分析软件的价值
减少昂贵的现场试验成本 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。
DEFORM有限元分析软件的功能
分析冷、温、热锻的成形和热传导耦合 液压成形、锤上成形、螺旋压力成形和机械压力成形 温度、应力、应变等值线的绘制 模拟正火、退火、淬火、回火、渗碳等工艺过程 预测硬度、晶粒组织成分、含碳量
划分网格技术简介
在Objects窗口中，选中工件Workpiece，点击Mesh按钮；下面简单介绍 一下网个划分问题： 在DEFORM 3D的前处理中，有三个标签：
1. Tool: 最简单的默认划分方式，只需设置单元数；
2. Detailed Settings: 详细的网格参数及划分方式定义； 3. Remesh Criteria: 网格重划分设置，一般都选择默认值。
材料模型
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。 为了更方便的使用户模拟塑性成形工艺，该软件提供了100余种材料 （包括碳钢、合金钢、铝合金、钛合金、铜合金等）的塑性性能数据。 以及多种材料模型。 每一种材料的数据都可以与温度等变量相关。
4. AMG：这种格式DEFORM存储已经导入的几何实体。
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，有不至于在变形剧烈的部位产生严 重的网格畸变。
其中的Detailed Settings比较常用，它包括两个大的选项即系统网格 （SystemSetup）和用户设置（User Setup）
划分网格技术简介
System Setup设置有四个标签，即 1) General: 设置绝对尺寸（Absolute）或相对尺寸（Relative），前者 设置网格的绝对大小（Max/Min Element Size），而后者设置的是单 元的数量（Number ofElements ）。此外，还可以设置最大和最小单 元的尺寸比值限制(Size Ratio)
划分网格技术简介
2) Weight Factors (权重因子)：在一些高梯度地区，即应变、应变速 率、温度、几何尺寸等变化比较剧烈的地区，网格需要细化，这里可 以设置细化的比例因子。还有一个重要的设置就是网格密度窗口 (Mesh Density Windows)因子，这个选项与后面介绍的网格密度设置 有关，为了在一些地方设置更为细密的网格，光靠上面滑杆设置的几 个因子还不行，如果几何体比较复杂，就需要用户设置来调节网格密 度的分配。将Mesh Density Windows后的滑杆设为非0数字（一般最 好设为1）,就可以启动下面的标签Mesh Window了,在下面的标签所控 制的窗口中，数字都是要乘以这个非0因子的。
DEFORM系统结构
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。
DEFORM 软件简介
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。它的前身是美国空军 Battelle试验室开发的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的软件之 一。主要软件产品有： DEFORM- 2D DEFORM-3D DEFORM-PC DEFORM-HT Module
金属塑性成形的前处理
前处理是有限元分析的主要步骤，它所占用的操作时间占到用户操作 时间的80%，有很多定义都是在前处理阶段进行的。前处理出要包括：
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
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。
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. 主动模具：选择物体的编号； 4. 存储步长：决定每多少步存一次，不要太密，否则文件太大；