deform3d模锻预成型设计中文版.docx

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deform3d模锻预成型设计中文版

第一章PreformDesignmodule概述

在成形的过程中，如果最终成形的形状很复杂，那么所谓的预成形形状则很重要。

通过使用preformshape，减低成形载荷，使应变分布更均匀，通过引进平滑的金属流动可以防止或者减少模具的损耗。

传统设计预成型毛坯形状因为其要求有很多横截面、并且是二维来设计，通常还要将二维转化为三位，所以导致效率低下、耗时多。

DEFORMTM-3D中的PreformDesignmodule模块是从最终的零件成形形状开始设计初试毛坯的工具，在这个过程中，以3-D模型作为输入，并以3-D模型作为输出，输出可以是一个可以直接用于模拟的STL格式的文件或者是一个DEFORMTM-3DKey文件.PreformDesignmodule另一个很强大的功能是对特征的修正。

一旦获得模拟结果，可以通过用PreformDesignmodule修正毛坯的形状。

Fig.1对于筋板类零件预成型形状

（虚线——预成型形状，实线——预成型毛坯形状）

第二章PreformDesign主要步骤

2.1designinginitialpreform概述

对于一个最终给定的外形结构，需要三步来生成一个初试的毛坯形状。

1.数字化过程——最终的几何模型以stl格式中三角形组成的面或者其他的形式被装在到系统中来，数字化过程就是首先将三角形组成的面转化为点云阵列；

2.滤波过程——得到结果的表面通过过滤程序得到一个光滑的曲面形状。

在过滤的过程中，通过Fourier变换，将时域的信息转化为频域的信息。

通过运用滤波函数，高频区域（尖峰、突出、边界、局部小几何特征）会被移动，然后通过傅里叶反变换得到光滑的曲面；

3.修剪过程——修剪过程用来控制光滑曲面的边界形状，从而得到一个理想的初试毛坯形状。

2.2主要预成型设计的步骤

第一步启动DEFORM界面并创建一个新问题。

选择预成型作为问题的类型

点击下一步

第二步选择“创建一个新的预成型形状”

第三步选择模型类型

fullmodel–选择该类型，如果上部和下部不一样

upperpartonly–选择该类型，如果上部和下部对称

第四步通过点击“Browse”来选择几何模型文件，可以使用以下格式的文件作为几何模型输入：

●STL

●GEO（AMGGEOfile）

●PDA（Patranfile）

●NAS（Nastranfile）

●UNV（IDEASfile）

●IGS（2DIGES）

●DEFORMKeyword

●DEFORMDB

第五步定义分割面

（i）二维分割面

选择分割面上的一个点

（ii）非二维的分割面——要求附加的分割面

第六步数字化——选择分辨率

第七步定义体积比——现在仅“闪蒸模型”可用

第八步定义闪蒸模型

在定义了闪蒸厚度（T）和闪蒸宽度（W），点击“Preview”（预执行），系统会计算体积比的值和显示出来。

第九步定义过滤的形状

●α系数~调整平滑度

●比例系数~调整高度（正常为1.0）

第十步定义预成型形状

●Distancefromouterboundary（D）~（-）insidecavity,（+）outsidecavity

●拔模斜度~度，正的值

第十一步准备预成型几何形状

●通过缝合上部和下部预成型形状（对于fullmodecase）

●通过镜像（对于uppermodelcase）

第十二步划分网格（如果必要）

第十三步存储预成型

第三章Preform的修正功能概况

3.1修正系统的概述

对一个理想的预成型通常要注意的事项：

●完全的模具型腔填充（无填充不满的情形）

●在每个锐角处有共同的或者接近共同的行腔填充

●没有褶皱或者流量控制方面的缺陷

●均匀的溢料模型（均匀的体积相分布）

●减少模具磨损（通过减小载荷和flow-by模具特征）

当不理想的流动情况发生时，通常要考虑修正过程中的两个问题：

●初始的预成型什么地方修要修正？

●出在每一个修正点有多少体积分数需要增加或移除？

通常建议的预成型修正模型过程如图2所示：

参考：

JinYongOh,JaeBongYang,Wei-TsuWu,HugoDelgado,“FiniteElementMethodAppliedto2Dand3DForgingDesignOptimization”,NUMIFORM2004

3.2PreformModification的步骤

第一步选择已存在的preform问题，或者通过DEFORMTM-3D创建一个新的预成型问题。

第二步选择“modifypreformshape”

第三步选择装载模拟结果界面

●选择数据库名称

●选择步数

●选择对象

第四步检查位置~如果需要的话

第五步结果分析

输入tolerancevalue（公差值）用于计算，然后点击“Calculate”（计算）button

当前的执行仅仅只能处理under-fill区域（显示为“Flash（-）”）

Underfilling

第七步预成型修正的几何模型进行平滑处理

第八步创建修正预成型

输入“volumechangelimit”来控制来增加的体积分数数量

第九步准备预成型几何形状~同上

第十步划分网格~同上

第十一步存储预成型~同上