1、擠壓過程模擬分析1. 幾何模型制造利用PRO-E軟件，建立毛坯，上、下模的實(shí)體模型，將實(shí)體模型文件以“*.stl”的格式進(jìn)行保存。2. 將模具坯料導(dǎo)入有限元分析平臺a.打開DEFORM軟件，進(jìn)入DEFORM主界面，單擊新建圖標(biāo)，進(jìn)入DEFORM前處理界面。b.打開對話框，單擊按鈕，彈出“Import Geometry”對話框，在所保存的文件中調(diào)入毛坯。c. 接著單擊按鈕，插入上模，在“Object Type”中選中“Rigid”，即定義上模的對象類型為剛體。選中“Primary Die”，激活主模具開關(guān)。d用同樣的方法調(diào)入下模。結(jié)果如下：3. 坯料，模具設(shè)置（物理屬性、運(yùn)動方向、速度等）（1）

2、 設(shè)置“Workpiece”的物理屬性、運(yùn)動方向、速度單擊對話框,在溫度一欄里輸入500。即坯料的初始溫度為500。接著，單擊對話框，在“Number of Element”欄中輸入“10000”，然后點(diǎn)擊按鈕，待毛坯出現(xiàn)網(wǎng)格后，單擊按鈕.單擊圖標(biāo)，在彈出的對話框中，選擇材料“AISI-1045,COLD70F(20C)”即45鋼，然后點(diǎn)擊按鈕即可。單擊圖標(biāo)，在彈出的對話框中，在“Target Volume”欄中選擇“Active”，然后點(diǎn)擊按鈕即可。（2） 設(shè)置“Top Die”的物理屬性（Rigid），運(yùn)動方向，速度（1）。單擊圖標(biāo)，在彈出的對話框中，在“Direction”欄中選擇“-Y

3、”；在“Speed”欄中，選擇“Defined”，在框里輸入“1”，結(jié)果如下：（3） 設(shè)置“Bottom Die”的物理屬性（Rigid），運(yùn)動方向，速度（1）。單擊圖標(biāo)，在彈出的對話框中，在“Direction”欄中選擇“+Y”；在“Speed”欄中，選擇“Defined”，在框里輸入“1”，結(jié)果如下：4. 模具與坯料關(guān)系（1）選擇Input>>Inter-Object命令（或直接點(diǎn)擊圖標(biāo)），彈出如圖所示的接觸詢問對話框，詢問：“目前對象間的關(guān)系不存在，是否按默認(rèn)值建立對象間的關(guān)系？”單擊“Yes”按鈕。（2）進(jìn)入對象間關(guān)系設(shè)置對話框，系統(tǒng)已默認(rèn)了上模與毛坯，下模與毛坯的主仆關(guān)系

4、。（3）單擊“（2）Top Die-（1）Workpiec”關(guān)系圖標(biāo)，使其高亮顯示，單擊按鈕。（4）進(jìn)入對象間關(guān)系信息設(shè)定對話框，在“Constant”欄里選擇“Cold forming（carbide dies）”；接著點(diǎn)擊“Thermal”，在“Constant”欄里選擇“Forming”，然后點(diǎn)擊“Close”按鈕即可。（4） 單擊按鈕，將上述已定義好的關(guān)系信息復(fù)制到第二個關(guān)系對中。如下圖所示單擊“OK”按鈕，退出對象間關(guān)系信息設(shè)定對話框。5. 模擬控制設(shè)置（1） 選擇Input>>Simulation Controls命令（或點(diǎn)擊圖標(biāo)），出現(xiàn)如下界面，選取“Main”菜單進(jìn)

5、行如下設(shè)置：a.定義單位制:點(diǎn)擊“SI”；b.設(shè)置模擬類型:在“Mode”欄中在“Deformation”和“Heat Transfer”上打勾。（2） 點(diǎn)擊圖標(biāo)進(jìn)行如下設(shè)置：（3） 點(diǎn)擊圖標(biāo)進(jìn)行如下設(shè)置：點(diǎn)擊圖標(biāo)，在“Solver”欄中，將“Sparse”選中；在“Iteration Method”欄中將“Newton-Raphson”選中。（4）點(diǎn)擊圖標(biāo)，在“Primary Workpiece”欄中，選擇“1-Workpiece”。最后點(diǎn)擊按鈕即可。6. 檢查，設(shè)置選擇Input>>Database命令（或點(diǎn)擊圖標(biāo)），彈出數(shù)據(jù)庫生成對話框，選擇保存路徑，我選擇默認(rèn)保存路徑。 點(diǎn)

6、擊按鈕，檢查數(shù)據(jù)庫文件是否能夠生成，當(dāng)出現(xiàn)時，表示設(shè)置的條件合適，數(shù) 據(jù)庫可以生成，如下圖所示（若出現(xiàn)錯誤，應(yīng)重新修改）接著點(diǎn)擊按鈕，生成數(shù)據(jù)庫文件，單擊“Close”按鈕。7. 運(yùn)算返回前處理界面，返回DEFORM主界面，單擊主界面右側(cè)“Simulator”欄的“Start”命令，或單擊按鈕，進(jìn)入提前運(yùn)算對話框，在本文件上出現(xiàn)“Running”綠色高亮顯示標(biāo)志。分析運(yùn)算完成后，此標(biāo)志消失。8. 后處理在DEFORM主界面中，選中本文件，單擊主界面右下角的欄下的，進(jìn)入后處理窗口。（1） 查看等效應(yīng)變：在下拉菜單中，選擇“Strain-Effective（等效應(yīng)變分析狀態(tài)）”，在下拉菜單中，選擇

7、“Step-1”作為起始步，單擊按鈕，可在圖形顯示窗口動態(tài)的查看模擬各個步驟的連續(xù)的變化過程。單擊按鈕，彈出點(diǎn)追蹤對話框，用鼠標(biāo)連續(xù)單擊工件上的三個點(diǎn)，各點(diǎn)的坐標(biāo)會顯示在點(diǎn)追蹤對話框中，單擊“Next”按鈕，接受系統(tǒng)默認(rèn)值，單擊“Finish”按鈕，系統(tǒng)自動提取這三個點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息。由此圖可以看出：隨著擠壓過程的不斷進(jìn)行，工件的變形逐漸擴(kuò)大，即應(yīng)變逐漸增大；由1點(diǎn)和3點(diǎn)的工作狀態(tài)和曲線變化可知，此兩處的應(yīng)變雖然呈上升狀態(tài)，但波浪形表示很不均勻，由于此兩處為上、下模邊緣與工件的接觸部位，容易產(chǎn)生應(yīng)力集中，更容易產(chǎn)生殘余應(yīng)力，所以圖線呈上圖狀態(tài)。（2） 查看最大應(yīng)變分布：在下拉菜單中，選擇“Stra

8、in-Max Principal”，點(diǎn)擊播放按鈕查看成型過程中的最大應(yīng)變分布及其變化情況，接近終了的最大應(yīng)變分布如下：從圖中可以清晰地看出，在整個擠壓過程中應(yīng)變最大的位置大都集中在下模與工件接觸的邊緣的尖的位置。此時工件部位的變形最大，即變形最大。所以在擠壓過程中，最容易損壞的部位是這些地方，應(yīng)注意。（3） 查看最大應(yīng)力分布：在下拉菜單中，選擇“Stress-Max Principal”，點(diǎn)擊播放按鈕查看成型過程中的最大應(yīng)力分布及其變化情況，接近終了的最大應(yīng)力分布如下：從圖中可以看出，最大應(yīng)力出現(xiàn)的區(qū)域與最大應(yīng)變出現(xiàn)的區(qū)域大致相同。（4） 成型載荷分析：點(diǎn)擊按鈕，在彈出的對話框（上圖）中，選擇

9、“Z-Load”，然后點(diǎn)擊“OK”按鈕生成下圖：成型載荷分布（5）點(diǎn)追蹤分析：單擊按鈕，彈出點(diǎn)追蹤對話框，用鼠標(biāo)連續(xù)單擊工件上的幾個點(diǎn)，各點(diǎn)的坐標(biāo)會顯示在點(diǎn)追蹤對話框中，單擊“Next”按鈕，接受系統(tǒng)默認(rèn)值，單擊“Finish”按鈕，系統(tǒng)自動提取這幾個點(diǎn)的數(shù)據(jù)信息。 a.在下拉菜單中，選擇“Strain-Max Principal”，生成下圖： 跟蹤點(diǎn)最大應(yīng)變分布由上圖可知：應(yīng)變整體上市呈上升趨勢，因?yàn)椴牧系某尚瓦^程中每個質(zhì)點(diǎn)都產(chǎn)生了小的應(yīng)變程度，所有質(zhì)點(diǎn)應(yīng)變的總和便構(gòu)成了整個工件的應(yīng)變，所以總應(yīng)變是逐漸增大的。b. 在下拉菜單中，選擇“Stress-Max Principal”，生成下圖：跟蹤點(diǎn)最大應(yīng)力分布由上圖可知：應(yīng)力分布是不均勻的，且變化幅度相對較大，因?yàn)樵跀D壓過程中工件的某些部位有很大的不均勻變形，同時附帶了大量的殘余應(yīng)力，然而殘余應(yīng)力在整個工件上的分布也是不均勻的，所以也就出現(xiàn)了如