方军课设.doc

塑性成形CAE教程 设计说明书 院 系： 机电工程学院 班 级： 09材料（1）班 姓 名： 蓝招兴 学 号： 20090410210118 指导老师： 方军 时 间： 2012年12月 目 录1 设计内容与要求（ ）2设计方法与步骤（ ）3设计结果（ ）4设计收获和体会（ ）5参考文献（ ）1.1.1 创建一个新的问题（1） DEFORM3D软件的打开：选择开始菜单程序DEFORM3D V6.1DEFORM3D。进入DEFORM3D的主窗口，如图1-1所示。（2） 在主窗口左上角单击按钮，创建新问题。（3） 在单击的问题类型（Problem Type）界面中默认进入普通前处理（DEFORM 3DPreprocessor ），单击按钮。（4） 在弹出的问题位置界面中使用默认的选项（第一个选项），然后单击按钮。（5） 在下一个界面中输入问题名称（Problem name）SquareRing,如图1-2所示，单击按钮，就进入前处理模块。 图1-2 问题名称1.1.2 设置坯料（1） 单击按钮，物体名称默认为Workpiece不变，物体类型（Object Type）采用默认的塑性体（Plastic）。温度默认为常温680 F（华氏）不改变。单击按钮，选择材料库中的SteelAISI1045，TOF（20C）,如图1-3所示，单击按钮加载。（2） 此时默认选中Workpiece物体（只有一个物体），单击按钮来定义坯料的几何体。然后单击按钮，在弹出对话框中选择安装目录下DEFORM3D V6_1 Labs的Squarering_Billet.STL文件导入。（3） 单击按钮，进行几何检查。单击按钮检查几何的法向，结果如图1-4所示。再次单击按钮隐藏法向。 图1-3 材料选取 图1-4 几何法向1.1.3 坯料网格划分 在Objects 窗口中，选中物体Workpiece，单击按钮进不如网格划分窗口，采用默认为8000网格数量。单击Genetate按钮来生成网格，单击 按钮只显示物体Workpiece,网格如图1-5所示。单击 按钮显示所有物体。 图1-5 坯料料网格1.1.4 设置边界条件选中物体Workpiece，单击按钮，选中图标，选中图1-6所示得而对称面1，单击按钮，增加（1,0,0）对称面。分别选择斜面和底对称面，并单击按钮增加相应对称面。 斜对称面底对称面 对称面1 图1-6 对称面 当3个对称面都被添加好后，边界条件区域看起来如图1-7所示。 图1-7 对称面设置1.1.5 上模设置 （1）单击按钮，增加物体Top Die。此时物体树会默认选中物体Top Die。单击按钮，物体类型（Object Type）采用默认的刚形体（Rigid）。（2） 此时模型树选中Top Die选项，单击按钮，然后单击按钮，在弹出的对话框中选择安装目录下DEFORM3D V6_1 Labs的SquareRing_TopDie.STL文件导入。（3） 单击按钮，然后定义在Z轴上的速度为lin/s，如图1-8所示。 图1-8 运动设置1.1.6 设置模拟控制（1） 单击按钮来打开模拟控制界面。修改模拟名称（Simulation Title）为Square Ring, 如图1-9所示。 图1-9 模拟控制（2） 单击按钮，设置模拟步数（Number of Simulation Steps）为30，设置存储增量（Step Incerment to Save）为2，定义基本磨具（Primary Die）为Top Die，设置With Die Displacement 的Constant为0.02，如图1-10所示。 图1-10模拟步骤为了设定适当的步骤大小，可以用 图标测量坯料的一个元素较少的边界长度。短边缘的平均长度大约是0.06。因此在小的边缘长度中的1/3为0.02in/step（Constant Die Displacement）,单击 按钮关闭模拟控制对话框。1.1.7 位置关系确定在主窗口中，单击 按钮，在弹出的对话框中，方法（Method）选择自动干涉（Interference），参考物体（Reference）选择Workpiece， 需要定位的物体（Positioning Object）选择Top Die，定位方向（Approach direction）选择Z，干设值（Interference）采用默认的0.0001.如图1-11所示单击 按钮 应用，然后单击按钮关闭对话框。 图1-11模拟步骤1.1.8解除关系设置Yes（1） 在前处理控制窗口的右上角单击按钮，在弹出的对话框中单击 按钮，弹出Inter- Object 对话框。（2） 此时系统默认选中唯一的关系Top Die Workpiece,单击按钮弹出定义对话框，在Value选项区域中，单击 按钮，在弹出的下拉菜单中选择Cold forming（steel dies）命令，摩擦因素系统会设置为0.12，如图1-12所示，单击按钮，关闭对话框。（3） 单击按钮生成接触关系。生成后单击按钮，关闭对话框，关闭对话框。 图1-12 摩擦因素设置 1.1.9 检查生成数据库文件在前处理控制窗口单击 按钮在弹出的Database Generation对话框中 单击按钮检查，单击按钮生成模拟所需DB文件，然后单击按钮返回。此时单击 按钮，进入到主窗口。 3总结 通过本次模拟实验，使我熟悉并较好的掌握DEFORM-3D软件的实用方法，同时也提高了专业知识和计算机技术综合分析问题的能力、解决问题的能力。学习并掌握了DEFORM-3D软件的实用环境，学会了使用DEFORM-3D进行简单的材料成型模拟（如本次的热传导工序分析过程模拟），Deform-3D是模拟材料塑性变形的理想工具。通过本次模拟实验，了解了DEFORM-