deform操作流程

综合性实验实验报告Dform-2D仿真模拟
学校：郑州航空工业管理学院
院系：机电工程学院
专业：材料成型及控制工程
学号：
姓名：
指导教师：
一、实验名称：Deform2D仿真模拟
二、实验目的
1、了解认识DEFORM软件的窗口界面。

2、了解DEFORM界面中功能键的作用。

3、掌握利用DEFORM有限元建模的基本步骤。

利用DEFOR模拟锻造成型过程。

三、实验原理
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（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。

四、实验步骤
1、DEFORM前处理过程（Pre Processer）
1）进入DEFORM前处理窗口。

2）了解DEFORM前处理中的常用图标
3）设置模拟控制
4）增加新对象
5）网格生成
6）材料的选择
7）确立边界条件
8）温度设定
9）凸模运动参数的设置
10）模拟控制设定
11）设定对象间的位置关系
12）对象间关系“Inter-Object”的设定
13）生成数据库
14）退出前处理窗口
2、DEFORM求解（Simulator Processer）
3、DEFORM后处理（Post Processer）
1)了解DEFORM后处理中的常用图标。

2）步的选择
3）真实应变
4）金属流线
5）载荷——行程曲线
五、实验任务
已知条件
毛坯尺寸：底面半径10mm，高度20mm
毛坯材料：AISI-1025[1800-2200F(1000-1200℃)毛坯温度：1200℃
单元数：3000
模具尺寸：宽度25，高度30
上模压下量10mm，压下速度10mm/s
完成如下操作
(1)建立DEFORM-2D/Preprocessor圆柱体镦粗模拟分析模型，生
成.DB文件。

(2)对镦粗过程进行模拟，完成以下操作：
1）测量压下量分别为2.5mm、5.0mm、7.5mm、10.0mm时毛坯底面半径和最大半径，作出行程-毛坯底面半径、行程-毛坯最大半径变化曲线。

2）输出载荷-行程曲线
(3)对上模压下速度分别为10mm/s、20mm/s、30mm/s、40mm/s进
行模拟，完成以下操作：
1）测量四种上模压下速度下，毛坯最终成形底面半径和最大半径，作出速度-毛坯底面半径、速度-毛坯最大半径变化曲线。

2）测量四种上模压下速度下，毛坯最大载荷值，作出速度-载荷变化曲线。

3）测量四种上模压下速度下，毛坯最大和最小应变值，作出速度-最大应变、速度-最小应变变化曲线。

六、实验过程记录
（一）、Deform前处理
1、进入DEFORM前处理窗口
在安装有WINdows操作系统和deform-2D软件的系统中，单击启动软件（DEF GUI2.exe）。

选择file|new，增加一个新问题，出现问题设置窗口。

保持系统设置不变，单击next按钮，打开deform-2D 前处理器，进入前处理环境。

如图所示：
2、设置模拟控
单击图标，打开“simulation control”窗口。

在该窗口中改变模拟标题为newtrial，选择系统单位为“SI”，其他默认为系统设置，单击OK按钮退出窗口。

如图所示：
3、增加新对象通过单击对象树下等插入对象按钮，添加新对象workpiece，单击按钮，为新增对象建立几何模型。

单击edit按钮，出现一个空白表格，在表格中顺序顺序（逆时针）输入各特征点等坐标X、Y、R。

输入完成后，单击apply按钮，将数据写入系统，此时系统中将显示所见图形。

再次单击插入对象按钮，插入上下模Top die、bottom die。

如图所示:
4、网格生成
为了将workpiece生产网格，单击mesh按钮。

在Tool标签下对网格
数量进行选择，设置为3000，如图所示。

在detailed settings中将Size Ratio设置为1.单击Generate Mesh按钮，生成网格如图所示：
5、材料的选择
单击“workpiece使其高亮显示，单击材料按钮，右边显示材料选择窗口，单击steel，选择材料AISI-1025[1800-2200F(1000-1200C)]。

单击Assign Material按钮，将所选材料导入到Workpiece中，如图所示：
6、模拟控制设定
单击图标，打开模拟控制窗口，再单击step按钮进入步控制，依次对各项进行设置，单击ok退出，如图所示：
7、确立边界条件
单击按钮进入边界条件选择窗口，如图7所示：
单击选择按钮，用鼠标选择左上角第一点，继续选择左下角第二点，两点选择后，毛坯对称中心轴将高亮显示，这便是毛坯的边界。

边界
选好后，单击按钮，“Velocity”会出现“X，Fixed”，说明边界条件已经确定。

8、.温度设定
次单击“workpiece”、“Top Die”、“Bottom Die”中的general图标，在“Temperature”中单击Assign temperature按钮，输入合适的温度值，单击OK，使温度确定下来。

如图所示：
9、设置对象间的位置关系
单击按钮，弹出如图7.1所示的窗口，在此窗口中可设定对象间的位置关系。

单击interference按钮，显示如图7.2所示的窗口。

选择Positioning Object为“Workpiece”，“reference”中选择“Top Die”，在“Approach Direction”选择方向为“Y”，单击“Apply”按钮，毛坯与凸模的位置关系就确定了。

同理设置“Bottom Die”在“Approach Direction”选择方向为“-Y”，单击“Apply”按钮，毛坯与凹模的位置关系就确定了。

如图所示：
10、对象间关系“Inter-Object”设定
单击按钮，由于当前没有设定关系，会弹出一个对话框询问是否希望系统添加默认的关系，单击Yes按钮后，进入过盈对象关系设定窗口，如图所示：
选择（3）Bottom Die—（1）workpiece，单击Edit，将constantly选项设置为0.3，其他为系统默认设置即可，单击close。

同样设置（2）Top Die—（1）workpiece。

单击图标，然后单击Generate All按钮，毛坯与凸凹模的接触即生成，单击Ok退出。

如图所示：
11、凸模运动参数的设置
单击“Top die”，待其高亮显示后单击Movement图标，设定凸模的运动参数，如图所示：
12、生成数据库
单击按钮，出现如图所示的窗口，单击Check按钮，开始对各项数据进行检查。

检查无误后，单击Generate按钮生成数据库。

单击Close 按钮，退出该窗口。

13、退出前处理窗口
单击保存按钮，关闭前处理窗口。

（二）、Deform求解
1.打开一个预保存的问题
2.求解，单击Run，开始模拟，如图2.1所示：
（三）、Deform后处理
1、当模拟完成后，单击“post processor”中的“Deform-2D Post”，
弹出后处理窗口。

2、测量镦粗后锻件底面半径
1）、单击按钮，然后鼠标先后点击镦粗后锻件地面的两断点。

如图1.1所示：
图1.1
压下量（mm）底面半径（mm）最大半径（mm）01010
2.510.49210.774
511.10211.729
7.511.99312.913
1013.24314.441
图表压下速度为10mm/s
2）、单击图标，按图2.1所示进行设置，单击Ok得到载荷行程曲线，如图2.2所示：
图2.1图2.2在速度为10mm/s时的载荷行程曲线3）、改变上模下压速度，分别为20mm/s、30mm/s、40mm/s进行模拟，求出不同速度下对应的最大载荷值
在速度为20mm/s时的载荷行程曲线在速度为30mm/s时的载荷行程曲线
在速度为40mm/s时的载荷行程曲线
压下速度
底面半径(mm)最大半径(mm)最大载荷值(KN)最大应变最小应变(mm/s)
1013.23414.44148.1 1.350.185 2013.26514.45348.1 1.350.185 3013.26514.44748.1 1.350.185 4013.24314.36748.1 1.350.185（1）、速度-毛坯底面半径、速度-毛坯最大半径变化曲线
（2）、速度-载荷变化曲线
（3）速度-最大应变、速度-最小应变变化曲线
七、实验结果分析
1）在同一压下速度下，若增大压下量，则毛坯底面半径增大，最大半径也增大。

（2）当压下量一定时，若增加压下速度，则底面半径增大，最大半径减小，最大载荷值不变，最大应变不变，最小应变不变。

八、收获
通过老师的讲解和PDF的学习，初步运用了DEFORM进行简易的应用，通过镦粗的前处理和求解以及后处理，对DEFORM有了一个全面的认识，虽然只是材料成型方面的应用，没有涉及到热处理的学习，但感觉DEFORM很强大，如果能把AUTOCAD与DEFORM 联系在一起能使自己的学习更加全面。