1、第第1章塑性成形章塑性成形CAE技術技術北大出版社配套電子課件北大出版社配套電子課件第第6章章 道釘成形分析道釘成形分析 了解道釘成形仿真過程的設置，掌握熱成形分析的設置步驟； 掌握熱分析的邊界條件的設置； 掌握多工序成形分析的設置步驟?！颈菊陆虒W要點】【本章教學要點】知識要點能力要求相關知識熱成形分析技術掌握熱傳遞分析的基本步驟，掌握熱傳遞和成形分析之間的耦合熱交換面的設置，DB文件的打開及編輯，熱分析結果的顯示熱邊界條件的設置掌握塑性成形分析對稱面的設置技術對稱面的添加、刪除及編輯分析的多工序掌握工序之間的銜接技術應變的保留、溫度的梯度及對塑性的影響導入案例 道釘就是這鐵路等使用的螺釘，如

2、圖6-1所示，其實也是一種舶來物，是從國外傳過來的一種先進的交通安全產品。道釘?shù)囊环N英文名字叫：Raised pavement marker 這是美式英語的一種叫法，原意是突起路標，道釘?shù)牧硪粋€英文名字是：road stud，這是英國英語或歐洲的一種叫法，意思是路上的釘子，以形容其帶釘?shù)男螤?。我們國家的國標中選用的道釘英文單詞是美國的Raised pavement marker。道釘類產品 本章介紹 本章主要是通過道釘?shù)某尚芜^程，讓讀者掌握熱傳導的分析，熱成形分析。本案例重點掌握以下內容：熱傳導分析的邊界條件設置，多工序過程分析技術。此零件的成形工藝分析，需要很多工序，本章需要掌握的內容只講解

3、其中三個工序。6.1分析問題分析問題 此案例是一個熱鍛成形工藝。 工藝參數(shù)： 幾何體和工具采用1/4來分析 單位：英制（English） 坯料材料（Material）:AISI-1025 模具材料（Material）：AISI-H-13 坯料溫度（temperature）:2000F 模具溫度（temperature）:300F 上模速度:2in/sec 模具行程：0.75in 對于這個熱成形工藝進行數(shù)值仿真，我們要分三個工序進行分析。 （1）模擬10秒時間坯料從爐子到模具的熱傳遞。這是從爐子里拿出來進行鍛造之前工件和空氣之間進行的熱交換。 （2）坯料停留于下模停留的2秒進行模擬。這個過程也是

4、一個熱傳遞的模擬。 （3）進行熱傳遞和鍛造工藝共同進行的耦合分析過程。6.2熱傳導工序分析熱傳導工序分析 6.2.1創(chuàng)建一個新問題創(chuàng)建一個新問題 窗口中輸入題目的名稱窗口中輸入題目的名稱(Problem name)Spike 6.2.2設置模擬控制參數(shù)設置模擬控制參數(shù) 在前處理控制窗口中點擊按鈕 ，在彈出的Simulation Controls窗口中，把模擬標題（Simulation Title）改為Spike Forging，工序名稱（Operation Name）改為Transfer from Furnace，Mode中取消選擇Deformation，選中Heat Transfer，Ope

5、ration Number設為1。6.2.3定義毛坯的溫度及材料定義毛坯的溫度及材料 （1）此時默認選中Workpiece，點擊 按鈕，物體類型（Object Type）采用默認的塑性體（plastic）。 （2）點擊按鈕 ，在出現(xiàn)的對話框中輸入2000，如圖6-6所示，點擊 ，結束對話框。 6.2.4幾何體導入幾何體導入 （1）點擊按鈕 ，然后選擇 按鈕，在彈出的讀取文件窗口中找到 Spike_Billet.STL(DEFORM3DV6_1Labs)并加載此文件。 （2）在Objects窗口中點擊按鈕 ，在物體的列表中增加了一個名為Top Die的物體，并點擊 按鈕， 選擇 按鈕，導入Spi

6、ke_TopDie1.STL (DEFORM3DV6_1Labs)。 （3）點擊按鈕 ，增加一個名為Bottom Die的剛性物體，點擊按鈕導入Spike_BottomDie.STL，導完的幾何體如圖。6.2.5劃分坯料網格劃分坯料網格6.2.6定義熱邊界條件定義熱邊界條件 這是一個 1 / 4 對稱體的一部分，所以在分析中，要通過邊界條件的定義體現(xiàn)出來，因為我們要分析熱問題，所以制定一熱邊界條件即可。這一步操作不許是對己經劃分網格的物體才能操作。選擇 Workpiece ，點擊按鈕 BCC ，彈出對話框，在 BCC Type 下選擇 Thermal 類中的 Heat Exchange wit

7、h Environment 在選擇右面的按鈕 Define ，在彈出的窗口中，設置環(huán)境溫度為 706.2.8進行計算進行計算 選在DEFORM-3D的主窗口中，選擇Simulator中的開始模擬。6.2.9后處理后處理6.3坯料與下模熱傳導工序坯料與下模熱傳導工序 6.3.1打開前處理文件打開前處理文件6.3.2定義上模定義上模 （1）選中Top Die，點擊 按鈕，物體類型（Object Type）保持默認的的剛形體（Rigid）。點擊 按鈕，在對話框中輸入300，點擊 ，結束對話框。定義模具的材料定義模具的熱邊界條件選擇除對稱面之外的所有面 6.3.3定義下模定義下模（1）溫度300; (

8、2)H13; (3)劃分網格默認；（4）定義熱交換面。6.3.4調整工件位置調整工件位置6.3.5定義接觸關系定義接觸關系Bottomp Die-Workpiece， 6.3.6設置控制參數(shù)設置控制參數(shù)6.3.7檢查生成檢查生成db文件文件6.3.8進行計算進行計算6.3.9后處理后處理6.4熱鍛成形成形工序熱鍛成形成形工序 6.4.1 打開原來的數(shù)據文件打開原來的數(shù)據文件6.4.2 改變模擬控制參數(shù)改變模擬控制參數(shù)6.4.3坯料邊界條件坯料邊界條件 選中工件Workpiece，點擊 ，選中圖標 ，分別選中坯料的對稱面，并分別點擊 ，增加（1，0，0）和（0，1，0）對稱面。設置完成以后對稱面處如圖6-39。6.4.4添加體積補償參數(shù)添加體積補償參數(shù) 選中工件Workpiece 6.4.5上模對稱及運動設置上模對稱及運動設置 選中上模Top Die 6.4.6下模對稱設置下模對稱設置 選中上模Bottom Die，點擊 ，點擊標簽 ，分別選中下模的對稱面，并點擊 。6.4.7定位上模定位上模6.4.8設置接觸關系設置接觸關系6.4.9生成數(shù)據文件生成數(shù)據文件6.4.10進行模擬進行模擬 選在DEFORM-3D的主窗口中，選擇Simulator中 的開始模擬。6.4.11后處理后處理【綜合習題】 一、簡答題 （1）坯料在熱成形的時候都和哪些物