冲压半片deform模拟教程

冲压半片DEFORM模拟教程

1.创建新目录

打开运行DEFORM-3D软件，在较大空间的硬盘区域创建工作目录punch forming. 本例创建的文件夹路径为：F\punch forming. 更改后窗口显示如图1所示。

图1 DEFORM软件的主窗口

创建一个新的模拟项目应按以下步骤：

(1)在主窗口左上端，点击按钮，进入项目类型对话框，用鼠标单击

【Deform-3D preprocessor】，如图2所示。

(2)接着单击【next】按钮，弹出如图3所示对话框，单击【Under current selected

directory】。

(3)接着单击【next】按钮，弹出如图4所示的对话框，再此输入punch forming，

最后单击【Finish】按钮。

完成以上三个步骤后系统自动进入DEFORM-3D前处理窗口。

图2 项目类型对话框

图3 项目存储路径

图4 项目设定对话框

2.输入对象数据

定义对象信息，DERORM软件前处理会在物体数中自动创建默认名为Workpiece的对象，通过按钮加入其它对象进入物体树。一般来讲，输入模拟的workpiece对象为变形体，应该在【General】对话框中，设定对象为plastic （塑性体），如图5。

图5 对象概要信息设定对话框

输入物体几何形状，点击几何形状按钮，弹出一对话框，接着点击输入按钮，找到piliao.stl文件（stl文件是在三维建模软件中保存的文件），单击piliao.stl文件，再单击按钮，则piliao对象就会显示在前处理窗口中，如图6所示。

图6 对象的显示

接下来，对对象进行网格划分，点击物体信息栏中的按钮，出现如图7所示对话框，在【Number of Elements】栏中，滑动控制块到15万网格左右，点击【Preview】按钮，预览网格划分的是否合理，如果网格划分达到要求则单击【Generate】按钮，生成对象网格划分三维图，如图8所示。

图7 划分网格对话框

图8划分好的网格

单击【General】按钮，在对话框中点击按钮，打开材料窗口，如图9。点击Steel材料文件夹，选取材料AISI-1020，再单击Load按钮，完成材料数据输入。

图9 材料数据输入

3.输入模具

单击物体树下的按钮，添加对象Top Die，对象类型定义为刚体（rigid）,激活【Primary die】主模具开关，在【General】对话框中，点击，选取shangmo.stl文件作为上模具。

重复上述Top Die生成步骤创建Bottom Die，输入文件aomo.stl。同样选择对象类型为刚体。此时三个对象会会被显示在窗口中，如图10所示。

图10 对象输入完成

4.设置物体温度

在【General】窗口中可设置物体温度，该冲压是在室温下进行，选择默认的温度20℃，及坯料和模具都设为室温。

5.设置模具的运动

选中物体树中的Top Die对象，在对象信息栏中单击运动按钮。该模具按一定的速度运动，定义速度为20 mm/s,方向为（1,0,0），如图11所示。下模具固定不动。

图11 上模具的运动设置

6.模拟控制设定

点击按钮，进入模拟控制设定窗口。打开【Step】设定菜单，设置开始模拟数Starting Step Number为-1，负号表示它是重新划分网格的起始步，由前处理读入。设置模拟步数Number of Simulation Step为125。这意味着若模拟计算未被终止，整个人过程将分125步完成。设定Step Increment to Save 为10，这表示每模拟10步，会将中间阶段结果写入数据库。设定Top Die为Primary Die。

现在确定计算步长，单击测量工具按钮，，并单击两相邻网格节点（在显示前处理显示窗口中），最短单元尺寸大约为10 mm，如图12所示，对于简单模拟，我们可去该值的1/3，即设置Solution Step Definition为With Die Displacement类型，并设置其值为3 mm/step如图13所示。

图12 测量相邻节点最短距离

图13 模拟控制设置

7.对象关系设定

单击确定对象关间系按钮，弹出以一询问框，如图14所示，单击Yes 按钮。

图14 建立对象间关系询问框

接着出现了对象间关系设定菜单，系统默认了上模、下模与工件的主仆关系。由于上模与工件、下模与工件也是接触关系，本例中不涉及传热，但涉及摩擦问题，因此在接触特征栏中要定义它们间的摩擦系数。

单击上模（Top Die）与工件（Workpiece）关系图标，待其高亮显示后，接着点击，出现关系信息定义菜单栏，在【Deformation】下拉菜单中，选择剪（Shear）摩擦类型，在摩擦系数值栏选择常数【Constant】数，接着点击

它右边的按钮，选择Cold forming（Steel dies），摩擦系数0.12就会显示在摩擦系数值一栏中。单击【Close】按钮回到关系信息定义菜单栏。上模与工件的关系定义完毕后，可以用同样的方法定义下模和工件的摩擦系数。

所有的对象间关系定义完毕后，如图15所示，就可以设定容差值了，点击

，生成接触容差，容差设定后单击按钮，生成接触。模具与工件之间的接触节点高亮显示，如图16。

图15 对象间关系定义菜单

图16 接触点的显示

8.生成数据库文件

单击存储按钮，punch_forming.KEY文件将保存下来。单击数据库按钮，单击【Check】按钮，检查数据库文件是否能够生成，如图17所示。接着点击【Generate】按钮，生成数据库文件。最后单击窗口中的【Close】按钮。