华东交大理工学院
课程设计报告书
课程名称： 材料成型计算机仿真实训 设计题目： 长方体镦粗模拟分析 姓 名： 班 级： 10材料（1）班 院 系： 机 电 分 院 指导教师： 方 军
华东交大理工学院机电分院 二零一三 年 十二 月
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目 录
前言---------------------------------------3 第1章 长方体镦粗模拟分析-------------------4 第2章 建立模型基本步骤--------------------5
2.1 物体的设置--------------------------------------5 2.2 模拟设置----------------------------------------7 2.3 建立模型----------------------------------------8 1. 创建一个新的问题 ------------------------------8 2. 设置模拟控制----------------------------------11 3. 设置坯料基本属性------------------------------12 4 导入毛坯几何文件-------------------------------13 5 划分网格---------------------------------------15 6 导入上模文件-----------------------------------15 7 设置上模运动参数-------------------------------16 8 导入下模文件-----------------------------------17 9 设置模拟参数-----------------------------------18 10 改动物体的空间位置----------------------------19 11 定义接触关系----------------------------------19 12 生成数据库文件--------------------------------22 2.4 模拟和后处理-----------------------------------23 1 变形过程显示-----------------------------------24 2 查看状态变量-----------------------------------24 3 查看载荷-行程曲线------------------------------27 4 退出DEFORM-3D---------------------------------28
第3章 心得体会---------------------------28 第4章 参考文献---------------------------29
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前 言
DEFORM-3D是一个基于工艺模拟系统的有限元系
统（FEM），专门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流动和温度流动。典型的DEFORM-3D应用包括锻造、挤压、轧制、自由锻、弯曲和其他成形加工手段。
DEFORM-3D是模拟3D材料流动的理想工具。它不仅鲁棒性好，而且易于使用。DEFORM-3D强大的模拟引擎，能够分析金属成形过程中多个关联对象耦合作用的大变形和热特性。此系统集成了在必要时能够自行触发自动网络重新划分的生成器，可以生成优化的网络系统。在精度要求较高的区域，可以划分细密的网格，从而降低题目的运算量，并显著提高计算效率。
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第1章 长方体镦粗模拟分析
? 几何体和工具采用整体分析（长方体镦粗） ? 单位：英制（English） ? 工件材料（Material）:AISI-1045 ? 温度（temperature）:常温（68F） ? 上模速度:1in/sec
? 模具行程：2.6in（长方体镦粗）
图1 锻压基本成形
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第2章 建立模型基本步骤
2.1 物体的设置
一般的锻压模拟过程主要包括三个物体，坯料（workpiece）、上模（Top die）和下模（Bottom die）。每个物体的设置都包括以下过程：
1.基本设置
主要针对物体的基本性质、温度、材料等进行设置。 2.几何输入
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pat-ran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。 3.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。 4.运动设置
工具的运动方式主要有两种：直线运动和旋转。另外软件集成有成形设备模型，如：液压压力机、锤锻机、螺旋压力机、机械压力机等。 5.边界条件
主要设置对称边界、热传导面以及其它边界条件。
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