1.5DEFORM成形模拟软件

1.5.1DEFORM成形模拟软件简介

DEFORM（DesignEnvironmentforForming）是由美国SFTC公司研发出的，软件是在加利福尼亚大学Battelle研究室开发的ALPID程序的基础上开发研制的，该软件集成了成形、热处理和机加工[7]，是一套基于有限元的工艺仿真系统，目前已应用于很多家金属成形的公司与机构。通过在软件中模拟金属的成形过程，就可以直观的看到金属的流动情况，更好的改进模具结构、毛坯尺寸或者工艺流程，减少实际试验所带来的解决损失。

DEFORM软件是集建模、模具运动、金属流动、变量分析于一体的塑性成形模拟软件，它的功能非常多，适用于热、冷、温金属塑性成形，以下是它的基本功能：

（1）有着丰富的材料库。里面有各种钢、铝合金和其他合金材料，可以任意选取，也可以手动添加材料库中没有的材料；

（2）模拟结果准确。不仅能显示出模具的运动情况和金属的流动情况，还能显示出所受载荷、损伤值、等效应变等结果；

（3）自动化。在模拟过程中如果网格划分太大，软件会自动细分网格。

（4）环境化。可以手动设置自己需要的边界条件、接触条件、运动设置及其他模拟参数；

（5）能够快速准确地模拟出金属塑性成形及模具运动过程，简单并且准确。

1.5.2DEFORM软件操作流程

用DEFORM模拟金属的塑性成形过程，可以按照规定的步骤一步一步操作，

也可以按照零件实际的操作步骤选择其中的部分操作步骤，一般的模拟顺序如下：

（1）设置保存路径。打开DEFORM软件，设置文件保存的路径；在上方“模拟控制”菜单下将单位改为“SI”，将语言设为简体中文。

（2）导入几何模型。在UG软件中将凸模、凹模、毛坯绘制出来，并将其保存为STL格式，在右下方“几何”选项下点击“载入几何”，依次导入需要的凸模、凹模、毛坯及其他部件。

（3）体积补偿及选择材料及温度。本次镦粗模拟体积变化较大，所以需要在“性质”选项下选择“FEM+网格主动”进行体积补偿；再在一般选项下导入毛坯材料，本次镦粗模拟使用的是纯铜，需要手动加载，温度为常温。

（4）网格划分。在“网格”选项下对材料进行网格划分，网格密度太大会增长模拟时间，运行缓慢，网格密度太小会使模拟粗糙，达不到要求的效果，所以需要合适的划分网格。

（5）物件定位。定位导入的模型之间的相互关系，通过回转、偏移、干涉等来定位[8]。

（6）接触定义[9]。设置工件与所有模具最简单接触关系，打开上方“对象间关系菜单”，此次镦粗需要设置每个零部件之间都存在关系，设置数值。

（7）设置工具动作。点击“工具动作”选项，给凸模或者其他部件一定的运动速度。

（8）模拟控制。设置模拟步数、每隔多少步保存及每步主模具运动的距离，还有主模具运动到多少距离应该停止运动。

（9）产生DB档。点击“数据文件产生”，对文件进行命名，检查、产生，若模拟模型没错误就可以产生DB档。

（10）点击“执行选项”，将“machine”改为32bit或者64bit，计算机开始执行模拟。

（11）后处理。DB档运行完成后，打开后处理，就可以观察模具的运动过程及毛坯的成形过程，还可以显示温度变化，破坏能量变化，应力变化等曲线。

1.6本文主要内容

（1）对锻造及镦粗挤压进行简单的介绍，研究未来的镦粗的发展方向，以及设计大高径比防失稳模具对于工业生产的意义。