DEFORM-3D塑性成形CAE应用教程
21世纪全国高等院校材料类创新型应用人才培养规划教材
DEFORM-3D塑性成形CAE应用教程基本信息
| 书名 | DEFORM-3D塑性成形CAE应用教程 | 作者 | 胡建军 李小平 |
|---|---|---|---|
| ISBN | 978-7-301-18392-2 | 出版社 | 北京大学出版社 |
| 开本 | 16开 | ||
第一篇理论基础
第1章 塑性成形CAE技术
1.1 塑性成形CAE技术概述
1.1.1 国外CAE技术现状
1.1.2 我国CAE技术现状
1.2 金属塑性成形技术
1.3 DEFORM-3D软件
1.3.1 DEFORM的发展
1.3.2 DEFORM的特点
1.3.3 DEFORM的功能
综合习题
第2章 塑性成形过程数值模拟
2.1 DEFORM-3D软件的模块结构
2.2 塑性成形模拟的特点
2.3 有限元处理过程的几个问题
综合习题
第3章 塑性仿真缺陷预测
3.1 组织性能的变化和成形缺陷预测
3.2 金属的断裂准则及断裂行为数值模拟
3.3 DEFORM软件的缺陷预测
3.4 提高塑性成形数值仿真的精度
综合习题
第二篇基本成形
第4章 锻压模拟基本过程
4.1 问题分析
4.2 建立模型基本步骤
4.2.1 物体的设置
4.2.2 模拟设置
4.3 建立模型
4.3.1 创建一个新的问题
4.3.2 设置模拟控制
4.3.3 设置坯料基本属性
4.3.4 导入毛坯几何文件
4.3.5 划分网格
4.3.6 导人上模文件
4.3.7 设置上模运动参数
4.3.8 导入下模文件
4.3.9 设置模拟参数
4.3.10 改动物体的空间位置
4.3.11 定义接触关系
4.3.12 检查生成数据库文件
4.4 模拟和后处理
综合习题
第5章 方形环镦粗分析
5.1 分析问题
5.2 建立模型
5.2.1 创建一个新的问题
5.2 设置坯料
5.2.3 坯料网格划分
5.2.4 设置边界条件
5.2.5 上模设置
5.2.6 设置模拟控制
5.2.7 位置关系确定
5.2.8 接触关系设置
5.2.9 检查生成数据库文件
5.3 模拟和后处理
综合习题
第6章 道钉成形分析
6.1 分析问题
6.2 热传导工序分析
6.2.1 创建一个新的问题
6.2.2 设置模拟控制
6.2.3 定义毛坯的温度及材料
6.2.4 几何体导人
6.2.5 坯料网格划分
6.2.6 定义热边界条件
6.2.7 检查生成数据库文件
6.2.8 模拟和后处理
6.3 坯料与下模热传导工序
6.3.1 打开前处理文件
6.3.2 定义上模
6.3.3 定义下模
6.3.4 调整工件位置
6.3.5 定义接触关系
6.3.6 设置模拟控制
6.3.7 检查生成数据库文件
6.3.8 模拟和后处理
6.4 热锻成形工序
6.4.1 打开原来的数据文件
6.4.2 改变模拟控制参数
6.4.3 设置坯料边界条件
6.4.4 添加体积补偿参数
6.4.5 上模对称及运动设置
6.4.6 下模对称设置
6.4.7 定位上模
6.4.8 设置接触关系
6.4.9 检查生成数据库文件
6.4.10 模拟和后处理
综合习题
第7章 齿轮托架成形分析
7.1 分析问题
7.2 空气传热过程
7.2.1 创建一个新的问题
7.2.2 设置模拟控制
7.2.3 导入几何体
7.2.4 定义初始温度
7.2.5 分配材料
7.2.6 定义工件网格
7.2.7 定义工件Billet的边界条件
7.2.8 设置上模的运动
7.2.9 设置模拟控制的步数
7.2.10 检查生成数据库文件
7.2.11 模拟和后处理
7.3 下模传热过程
7.3.1 打开前处理
7.3.2 设置模拟控制
7.3.3 定位坯料
7.3.4 设置接触条件
7.3.5 检查生成数据库文件
7.3.6 模拟和后处理
7.4 进行镦粗分析
7.4.1 打开前处理
7.4.2 设置模拟控制
7.4.3 设置坯料对称面
7.4.4 激活目标体积
7.4.5 定位上模
7.4.6 检查上模运动设置
7.4.7 回顾接触物体的边界条件
7.4.8 检查生成数据库文件
7.4.9 模拟和后处理
7.5 二次转移热传导分析
7.5.1 打开前处理
7.5.2 设置模拟控制
7.5.3 模具的移动
7.5.4 检查生成数据库文件
7.5.5 模拟和后处理
7.6 终锻成形
7.6.1 打开前处理
7.6.2 设置模拟控制
7.6.3 导入几何体
7.6.4 定位物体
……
第8章 模具应力分析
第三篇成型工艺分析实例
第9章 Wizard的使用
第10章 轧制分析
第11章 辊锻成形分析
第12章 楔横轧分析
第13章 摆辗成形分析
第14章 旋压成形分析
第15章 断裂分析
第16章 模具磨损分析
第17章 热处理
第18章 晶粒度分析
附录
参考文献
DEFORM-3D塑性成形CAE应用教程造价信息
图书信息
出版社:北京大学出版社
ISBN: 978-7-301-18392-2
作者: 胡建军 李小平
版次: 1
开本: 16开
装订: 平
字数: 440 千字
页数:291
定价: ￥34.00
出版日期: 2011-01
丛书名:
内容简介
本书内容共分为3篇:第1篇为理论基础，介绍DEFORM-3D分析的基本流程，增加DEFORM-3D软件分析中缺陷的判断以及如何提高模拟的精度等内容，为后面的案例教程打下基础;第2篇为基本成形，介绍基本的塑性过程分析技巧，包括基本成形的步骤，对称模拟的设置，热传导的分析，成形和热传导的耦合，多工序模拟的设置等，设备库的应用意义，停止条件的设置，模具受力的分析等。第3篇为提高部分，介绍各种特殊塑性成形工艺的分析实现，包括轧制成形、辊锻成形分析、摆碾成形分析、旋压成形分析、断裂分析、模具磨损分析、晶粒度分析。
DEFORM-3D塑性成形CAE应用教程常见问题
-
物体在受到外力时发生形变，去掉外力时变形不回复，这是塑性变形，实质是物体内部的晶粒和晶粒之间发生滑移和晶粒发生转动
-
塑性，力学专业术语，英文专业名是指在外力作用下，材料能稳定地发生永久变形而不破坏其完整性的能力。塑性变形是物质-包括流体及固体在一定的条件下，在外力的作用下产生形变，当施加的外力撤除或消失后该物体不能...
-
根据液限和塑限可以求得塑性指数为19，土的含水量及液性指数可由下式求得 w=1.15*10*0.98/27.2=41% ...
DEFORM-3D塑性成形CAE应用教程文献
基于Deform-3D的中空框架铝合金高速铣削有限元分析
通过对中空框架铝合金材料本构模型的建立,研究了高速切削中的断裂准则、加工变形网格划分以及刀具磨损模型等关键技术,在此基础上,采用Deform-3D有限元分析软件,对中空框状铝合金6N01材料高速铣削中的变形行为和刀具摩擦磨损行为进行了有限元模拟,获得了工件与刀具在加工中的热、力分布和刀具磨损的变化规律,为改进框架铝合金的加工工艺并提高其加工效率提供了理论依据。
诱发钛合金塑性增强的分步超塑性成形法
介绍了分步超塑成形法,从成形方式上探索一种增强材料塑性的途径。分步超塑成形过程中,分别以恒速度与最大m值法,分两步先后作用于拉伸试样,通过控制初始变形方式的变形量以及各步间隙时间等,来促使材料内部产生晶粒细化、组织结构改善等,从而增强材料塑性。实验比较了单步拉伸成形与分步拉伸成形,以及分步成形中恒速法的预应变量对金属延伸率与组织的影响。结果表明:未经特殊细化处理的TC6钛合金分步拉伸,其恒速变形的工程应变为2.0时,可获得延伸率为2053%,而同温度下单步恒速与最大m值法拉伸的延伸率为753.9%与1347%;TC4钛合金在分步拉伸中恒速应变量为1.5时,可获得2147%的大延伸率。可见分步成形显著诱发了塑性增强。此外,预应变量决定着拉伸试样的晶粒组织大小。
《金属塑性成形CAE应用：DYNAFORM》以基于板料成形有限元分析软件DYNAFORM5.9软件为平台，在详细介绍板料冲压成形CAE分析涉及的基础理论及DYNAFORM5.9软件的基本特点等内容基础上，结合作者多年从事相关领域的教研经验和丰富实践经验，选取8个典型板料冲压成形模拟实例及4个先进冲压成形模拟实例，对具体零件冲压成形CAE分析的具体操作步骤及工艺设置等进行了详细讲解 ，以引导读者掌握应用DYNAFORM5.9软件解决板料冲压成形工程实际问题的能力和技能。
《金属塑性成形CAE应用：DYNAFORM》可作为从事板料冲压成形方向CAE分析的工程技术人员学习和培训DYNAFORM5.9软件的初/中级应用教程，也可作为国内各大专院校的本、专科以及硕士研究生等材料加工工程专业的专业特色课程的主讲教材或参考教材。
第1章 板料冲压成形CAE分析基本理论
1.1 板料冲压成形CAE分析概述
1.2 板料冲压成形CAE分析有限元理论
1.2.1 有限变形的应变张量
1.2.2 有限变形的应力张量
1.2.3 几何非线性有限元方程的建立
1.3 板料冲压成形CAE分析关键技术
1.3.1 有限元求解算法及常用板料冲压成形CAE分析软件
1.3.2 各向异性屈服准则的运用
1.3.3 单元类型及选择
1.3.4 有限元网格划分技术
1.3.5 边界条件的处理技术
1.3.6 时间步长的计算
1.3.7 速度选取原则
1.3.8 提高分析效率的方法
1.4 板料冲压成形缺陷分析
1.4.1 起皱
1.4.2 破裂
1.4.3 回弹
第2章 DYNAFORM5.9软件特点及模块简介
2.1 DYNAFORM5.9软件特点简介
2.2 DYNAFORM5.9基本模块
2.2.1 坯料工程（BSE）模块
2.2.2 成形仿真（FS）模块
2.2.3 模面工程（DFE）模块
2.3 DYNAFORM5.9软件新功能模块简介
2.3.1 成形优化模块
2.3.2 改进主要功能
2.3.3 BSE模块中新实现的性能、特征和功能
2.3.4 DFE模块中新实现的性能、特征和功能
2.3.5 自动设置（AutoSetup）的更新
2.3.6 坯料生成器（Blank Generator）的新特征
2.3.7 任务提交器（Job Submitter）的特征和功能
2.3.8 改进和增强的前处理性能
2.3.9 后处理（ETA/Post）中新实现的特征和功能
2.3.10 支持的求解器（LS-DYNA）版本
2.3.11 新实现的PowerPoint插件E3DViewer
1CAE分析实例详解（一）典型板料冲压成形模拟
第3章 圆筒件拉深成形模拟
3.1 导入模型编辑零件名称
3.2 自动设置
3.2.1 初始设置
3.2.2 定义板料零件“BLANK”
3.2.3 定义凹模零件“DIE”
3.2.4 定义凸模零件“PUNCH”
3.2.5 定义压边圈零件“BINDER”
3.2.6 工模具初始定位设置
3.2.7 工模具拉深工艺参数设置
3.2.8 Control菜单控制说明
3.2.9 工模具运动规律的动画模拟演示
3.2.10 提交LS-DYNA进行求解计算
3.3 利用ETA/POST进行后处理分析
3.3.1 观察成形零件的变形过程
3.3.2 观察成形零件的成形极限图及厚度分布云图
第4章 汽车油箱底壳零件拉深成形模拟
4.1 导入模型编辑零件名称
4.2 估算原始坯料及创建凹模参考曲面
4.2.1 创建零件“MPART”单元模型（提取中性层）
4.2.2 创建零件“MPART”及板料轮廓线
4.2.3 抽取零件的上下表面
4.2.4 创建零件“DIE”参考曲面
4.3 自动设置
4.3.1 初始设置
4.3.2 定义板料零件“BLANK”
4.3.3 定义凹模零件“DIE”
4.3.4 定义凸模零件“PUNCH”
4.3.5 定义压边圈零件“BINDER”
4.3.6 工模具初始定位设置
4.3.7 工模具拉深工艺参数设置
4.3.8 工模具运动规律的动画模拟演示
4.3.9 提交LS-DYNA进行求解计算
4.4 利用ETA/POST进行后处理分析
4.4.1 观察成形零件的变形过程
4.4.2 观察成形零件的成形极限图及厚度分布云图
第5章 车门内板零件拼焊冲压成形模拟
5.1 模型准备
5.2 自动设置
5.2.1 初始设置
5.2.2 定义板料零件“BLANK”
5.2.3 定义凹模零件“DIE”
5.2.4 定义凸模零件“PUNCH”
5.2.5 定义压边圈零件“BINDER”
5.2.6 工模具初始定位设置
5.2.7 工模具拉深行程参数的设置
5.2.8 工模具运动规律的动画模拟演示
5.2.9 提交LS-DYNA进行求解计算
5.3 利用ETA/POST进行后处理分析
5.3.1 观察成形零件的变形过程
5.3.2 观察成形零件的成形极限图及厚度分布云图
第6章 电器U形卡头零件弯曲成形及回弹模拟
6.1 回弹
6.2 导入模型编辑零件名称
6.3 自动设置
6.3.1 初始设置
6.3.2 定义板料零件“BLANK”
6.3.3 定义凹模零件“DIE”
6.3.4 定义凸模零件“PUNCH”
6.3.5 定义压边圈零件“BINDER”
6.3.6 工模具初始定位设置
6.3.7 工模具拉深工艺参数设置
6.3.8 工模具运动规律的动画模拟演示
6.3.9 提交LS-DYNA进行求解计算
6.4 回弹设置
6.5 利用ETA/POST进行后处理分析
6.5.1 在后置处理器中读取d3plot文件
6.5.2 回弹分析结果对比
第7章 多步数控弯管成形模拟
7.1 导入弯管数据并创建模型
7.2 自动设置
7.2.1 初始设置
7.2.2 定义管件“Tube”
7.2.3 定义管坯工具“Tools”
7.2.4 工模具弯曲工艺参数设置
7.2.5 控制参数设置
7.2.6 工模具运动规律的动画模拟演示
7.2.7 提交LS-DYNA进行求解计算
7.3 利用ETA/POST进行后处理分析
7.3.1 观察成形零件的变形过程
7.3.2 观察成形零件的成形极限图及厚度分布云图
第8章 电器连接件多道次成形模拟
8.1 导入模型
8.2 自动设置
8.2.1 初始设置
8.2.2 第一步“Forming”
8.2.3 第二步“Triming”
8.2.4 第三步“Forming”
8.2.5 工模具运动规律的动画模拟演示
8.2.6 提交LS-DYNA进行求解计算
8.3 利用ETA/POST进行后处理分析
8.3.1 观察成形零件的变形过程
8.3.2 观察成形零件的成形极限图及厚度分布云图
第9章 多工位级进模成形模拟
9.1 导入模型
9.2 自动设置
9.2.1 初始设置
9.2.2 第一步“Blanking”
9.2.3 第二步“Dummy1”
9.2.4 第三步“Trim1”
9.2.5 第四步“Dummy2”
9.2.6 第五步“Trim2”
9.2.7 第六步“Forming1”
9.2.8 第七步“Bending1”
9.2.9 第八步“Dummy3”
9.2.10 第九步“Trim3”
9.2.11 第十步“Bending2”
9.2.12 第十一步“Dummy4”
9.2.13 第十二步“Trim4”
9.2.14 第十三步“Dummy5”
9.2.15 第十四步“Trim5”
9.2.16 第十五步“Bending4”
9.2.17 第十六步“Dummy6”
9.2.18 第十七步“Trim6”
9.2.19 工模具运动规律的动画模拟演示
9.2.20 提交LS-DYNA进行求解计算
9.3 利用ETA/POST进行后处理分析
9.3.1 观察成形零件的变形过程
9.3.2 观察成形零件的成形极限图及厚度分布云图
第10章 车用加强板热冲压成形模拟
10.1 导入模型并编辑零件名称
10.2 自动设置
10.2.1 初始设置
10.2.2 定义板料零件“BLANK”
10.2.3 定义凹模零件“DIE”
10.2.4 定义凸模零件“PUNCH”
10.2.5 定义压边圈零件“BINDER”
10.2.6 工模具初始定位设置
10.2.7 定义热分析选项参数
10.2.8 工模具拉深行程参数设置
10.2.9 添加冷却工步
10.2.10 工模具运动规律的动画模拟演示
10.2.11 提交LS-DYNA进行求解计算
10.3 利用ETA/POST进行后处理分析
10.3.1 观察成形零件的变形过程
10.3.2 观察成形零件温度等值云图
CAE分析实例详解（二）先进成形工艺模拟
第11章 半球形零件液压成形模拟
11.1 板料液压胀形
11.2 导入模型编辑零件名称
11.3 自动设置
11.3.1 初始设置
11.3.2 定义板料零件“BLANK”
11.3.3 定义凹模零件“DIE”
11.3.4 定义凸模零件“PUNCH”
11.3.5 定义压边圈零件“BINDER”
11.3.6 定义压延筋零件“DRAWBEAD”
11.3.7 工模具初始定位设置
11.3.8 工模具拉深工艺参数设置
11.3.9 工模具运动规律的动画模拟演示
11.3.10 提交LS-DYNA进行求解计算
11.4 利用ETA/POST进行后处理分析
11.4.1 观察成形零件的变形过程
11.4.2 观察成形零件的成形极限图及厚度分布云图
第12章 T形管件液压胀形模拟
12.1 管件液压胀形
12.2 导入模型编辑零件名称
12.3 自动设置
12.3.1 初始设置
12.3.2 定义零件“Tube”
12.3.3 定义工模具零件
12.3.4 工模具初始定位设置
12.3.5 工模具拉深工艺参数设置
12.3.6 工模具运动规律的动画模拟演示
12.3.7 提交LS-DYNA进行求解计算
12.4 利用ETA/POST进行后处理分析
12.4.1 观察成形零件的变形过程
12.4.2 观察成形零件的成形极限图及厚度分布云图
第13章 飞机蒙皮拉伸成形模拟
13.1 飞机蒙皮零件拉伸成形工艺
13.1.1 零件生产工艺简介
13.1.2 选材要求
13.2 导入模型
13.3 自动设置
13.3.1 初始设置
13.3.2 定义板料零件“BLANK”
13.3.3 定义工具“Tools”
13.3.4 工模具拉伸成形参数设置
13.3.5 工模具运动规律的动画模拟演示
13.3.6 提交LS-DYNA进行求解计算
13.4 利用ETA/POST进行后处理分析
13.4.1 观察成形零件的变形过程
13.4.2 观察成形零件的成形极限图及厚度分布云图
第14章 超塑性零件成形模拟
14.1 导入模型
14.2 自动设置
14.2.1 初始设置
14.2.2 定义板料零件“BLANK”
14.2.3 定义凹模零件“DIE”
14.2.4 工模具拉深行程参数设置
14.2.5 约束设置
14.2.6 提交LS-DYNA进行求解计算
14.3 利用ETA/POST进行后处理分析
14.3.1 观察成形零件的变形过程
14.3.2 观察成形零件的成形极限图及厚度分布云图
参考文献2100433B
板料成形
其成形方法主要有真空成形法。
真空成形法有凹模法和凸模法。将超塑性板料放在模具中，并把板料和模具都加热到预定的温度，向模具内吹入压缩空气或将模具内的空气抽出形成负压，使板料贴紧在凹模或凸模上，从而获得所需形状的工件。对制件外形尺寸精度要求较高时或浅腔件成形时用凹模法，而对制件内侧尺寸精度要求较高时或深腔件成形时则用凸模法。
真空成形法所需的最大气压为105Pa，其成形时间根据材料和形状的不同，一般只需20~30s。它仅适于厚度为0.4~4mm的薄板零件的成形。
板料深冲
在超塑性板料的法兰部分加热，并在外围加油压，一次能拉出非常深的容器。深冲比H/d0可为普通拉深的15倍左右。
挤压和模锻
超塑性模锻高温合金和钛合金不仅可以节省原材料，降低成本，而且大幅度提高成品率。所以，超塑性模锻对那些可锻性非常差的合金的锻造加工是很有前途的一种工艺。
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