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simufact.forming实例分析教程(锻造)

simufact.forming9.0
—实例分析教程
锻造
段小亮2010年1月北京
e-mail:simuate@
1. 创建一个新的工艺仿真
通过开始菜单或桌面快捷方式打开simufact.forming软件。

在软件界面点击File下拉菜单中的New Project,或者通过快捷键Ctrl+N来创建一个新的工艺仿真。

或者通过点击新建图标来创建一个新的工艺仿真。

点击后会弹出如下Process Properties对话框:
这里可以设置仿真相关参数:锻造类型(热/冷)、仿真类型(2D/3D)、和求解器(有限元/有限体积)。

当选择完工艺类型后,系统将自动定义相关参数。

下面可以选择模具数量。

操作步骤:
左侧选择工艺类型为Open Die(开式模锻),修改锻造类型为Hot
保留缺省设置(3D和FV)
点击ok确认
2. 仿真建模
确认后,你可以看到simufact.forming软件已经自动设置好了仿真所需要的相关参数。

在左侧可以看到仿真所需要的进程树,右侧为预览窗口。

鼠标左键缓慢双击要修改名称的进程树,或者通过右键单击选择Rename可以修改名称。

3 导入几何模型
导入模具和坯料的几何模型有两种方式:
1、在菜单栏点击Insert —Model —Form file/CAD import
2、下图所示第二个空白区(备品区)点击鼠标右键Model —Form file/CAD
import
解释:
Form file:一般导入通用有限元格式,如STL、BDF、DA T、ARC、T16、WRL 和DXF。

CAD import:可以直接打开proe、catia、ug、SolidWorks等默认格式文件,无需转换。

选择Form file导入STL格式文件,例子中要用到的文件我上传到附件中了。

在弹出的对话框中选中如下三个文件:Lower.stl、Billet.stl、Upper.stl,点击“打开”
选择单位为:mm
在备品区用鼠标左键拖动Lower、Billet、Upper到左侧进程树对应模具和坯料中
拖动后在右侧图形区会出现图示几何模型。

点击切换鼠标功能按钮,切换鼠标功能,点击按钮,将鼠标功能切换
为移动功能,点击,限定只能沿Z轴移动。

在进程树中选中upperdie(上模)。

在右侧图形区,按住鼠标左键拖动上模和下模分开。

拖拉完毕后,再次点击切换鼠标功能按钮,切换鼠标功能。

在进程树workpiece上点击鼠标右键选择Align BoundingBox。

在弹出的对话框中间选择LowerDie,意为:使坯料向下模以一定方式靠近。

点击上部和下部Center按钮,选择坯料和下模的参考点均为中心点,使坯料的中心点和下模的中心点重合。

点击ok。

点击切换鼠标功能按钮,切换鼠标功能,点击按钮,将鼠标功能切换
为移动功能,点击,限定只能沿Z轴移动。

在进程树中选中workpiece(坯料)。

在右侧图形区,按住鼠标左键拖动坯料至上模和下模中间位置。

同理,使用拖拉方式,将坯料限定在X方向移动,在进程树中选中上模,
点击工具栏透明图标,隐藏上模。

使其移动到如下图所示位置。

在进程树中选中workpiece,点击菜单栏Tools,在下拉菜单中选择Positioner。

在弹出的坯料位置自动确定对话框中,选择坯料自由下落方向为Z,点击向下的箭头。

坯料自动落到下模上面。

如图所示。

4 定义材料
模具材料的定义:如果不定义模具材料,缺省设置为H13模具钢,同样在备品区点击鼠标右键,出现如下图菜单,选择Material-Library
在材料数据库中选择Steel—DIN_1.7131 (16MnCrS5),点击Load,所选材料出现在右侧备品区。

点击Close关闭材料数据库对话框。

将备品区所选DIN_1.7131材料通过鼠标左键拖拽到左侧进程树Workpiece 下方。

5 定义压力机
右键在备品区单击,选择Press —Manual,弹出如下对话框,选择Crank press (曲柄压力机)并定义相关参数如下图所示:
然后将所定义的压力机press1在备品区通过鼠标拖拽到进程树中。

然后再将上模拖拽到press1下面
6 定义摩擦
在备品区点击鼠标右键,或者通过Insert —Friction —Manual插入摩擦类型,选择Coulomb Friction and Plastic Shear Friction,定义摩擦因子等相关参数图如下图所示,然后点击OK。

将定义好的摩擦通过鼠标拖拽到进程树中的上模和下模上。

如图
7 定义温度
在进程树中用鼠标左键双击Ambient Temperature设定温度为50℃。

在备品区点击右键或者点击菜单Insert —Heat —Die —Manual设置模具温度,相关参数设定如下:
同样Heat —WorkPiece设置坯料温度,相关设置如下:
将模具温度和坯料温度拖拽到左侧进程树对应处,如下图所示:
8 其它控制参数设置
点击菜单栏Tools,在下拉菜单中选择Define Point。

弹出定义点的对话框。

用鼠标在右侧图形区选中上模模面上的一点。

点击定义点对话框中的Add (添加下一点),在右侧图形区选中下模模面上一点,再点击Add,点击Close 退出。

在进程树中左键双击Forming,出现如下工艺过程相关参数定义对话框。

点击按钮,使用前面定义的两点确定压力机行程。

在弹出的对话框中,分别选择前面定义的两个点,在Distance at 100% stroke
处输入2。

意为:压力机达到最大行程时,两个点之间的距离,这里也就是上下模之间的距离。

点击ok返回。

其它设置采取默认设置,点击Start按钮可查看模具运动是否正确,如果正确,点击确定后退出。

在Element Sizes菜单中可以调整坯料在通过优先体积法计算时,单元的边长。

如下图所示,入选中Show FV in Pre,则在右侧图形区可以看到所划分外表面单元的大小。

下面两个图是分别选择单元尺寸为10和5时所划分的单元格对比。

在仿真中,我们根据实际需要选择单元大小。

9 提交运行
点击确定。

返回主页面。

点击下方运行工具栏运行图标弹出工作提交对话框,点击yes即可开始计算。

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