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第一篇 理论基础 1

第1章 塑性成形CAE技术 3

1．1 塑性成形CAE技术概述 4

1．1．1 国外CAE技术现状 4

1．1．2 我国CAE技术现状 5

1．2 金属塑性成形技术 5

1．3 DEFORM-3D软件 6

1．3．1 DEFORM的发展 6

1．3．2 DEFORM的特点 7

1．3．3 DEFORM的功能 8

综合习题 8

第2章 塑性成形过程数值模拟 9

2．1 DEFORM-3D软件的模块结构 10

2．2 塑性成形模拟的特点 13

2．3 有限元处理过程的几个问题 14

综合习题 17

第3章 塑性仿真缺陷预测 18

3．1 组织性能的变化和成形缺陷预测 19

3．2 金属的断裂准则及断裂行为数值模拟 22

3．3 DEFORM软件的缺陷预测 25

3．4 提高塑性成形数值仿真的精度 26

综合习题 29

第二篇 基本成形 31

第4章 锻压模拟基本过程 33

4．1 问题分析 34

4．2 建立模型基本步骤 35

4．2．1 物体的设置 35

4．2．2 模拟设置 36

4．3 建立模型 38

4．3．1 创建一个新的问题 38

4．3．2 设置模拟控制 41

4．3．3 设置坯料基本属性 41

4．3．4 导入毛坯几何文件 41

4．3．5 划分网格 43

4．3．6 导入上模文件 44

4．3．7 设置上模运动参数 45

4．3．8 导入下模文件 45

4．3．9 设置模拟参数 47

4．3．10 改动物体的空间位置 47

4．3．11 定义接触关系 47

4．3．12 检查生成数据库文件 49

4．4 模拟和后处理 50

综合习题 56

第5章 方形环镦粗分析 58

5．1 分析问题 59

5．2 建立模型 60

5．2．1 创建一个新的问题 60

5．2．2 设置坯料 61

5．2．3 坯料网格划分 61

5．2．4 设置边界条件 61

5．2．5 上模设置 62

5．2．6 设置模拟控制 63

5．2．7 位置关系确定 64

5．2．8 接触关系设置 64

5．2．9 检查生成数据库文件 65

5．3 模拟和后处理 65

综合习题 70

第6章 道钉成形分析 71

6．1 分析问题 72

6．2 热传导工序分析 73

6．2．1 创建一个新的问题 73

6．2．2 设置模拟控制 73

6．2．3 定义毛坯的温度及材料 75

6．2．4 几何体导入 75

6．2．5 坯料网格划分 76

6．2．6 定义热边界条件 77

6．2．7 检查生成数据库文件 78

6．2．8 模拟和后处理 79

6．3 坯料与下模热传导工序 79

6．3．1 打开前处理文件 79

6．3．2 定义上模 81

6．3．3 定义下模 82

6．3．4 调整工件位置 82

6．3．5 定义接触关系 83

6．3．6 设置模拟控制 84

6．3．7 检查生成数据库文件 84

6．3．8 模拟和后处理 85

6．4 热锻成形工序 86

6．4．1 打开原来的数据文件 86

6．4．2 改变模拟控制参数 87

6．4．3 设置坯料边界条件 88

6．4．4 添加体积补偿参数 88

6．4．5 上模对称及运动设置 89

6．4．6 下模对称设置 89

6．4．7 定位上模 90

6．4．8 设置接触关系 90

6．4．9 检查生成数据库文件 91

6．4．10 模拟和后处理 92

综合习题 97

第7章 齿轮托架成形分析 98

7．1 分析问题 99

7．2 空气传热过程 100

7．2．1 创建一个新的问题 100

7．2．2 设置模拟控制 100

7．2．3 导入几何体 102

7．2．4 定义初始温度 102

7．2．5 分配材料 103

7．2．6 定义工件网格 103

7．2．7 定义工件Billet的边界条件 106

7．2．8 设置上模的运动 106

7．2．9 设置模拟控制的步数 106

7．2．10 检查生成数据库文件 107

7．2．11 模拟和后处理 107

7．3 下模传热过程 108

7．3．1 打开前处理 108

7．3．2 设置模拟控制 108

7．3．3 定位坯料 109

7．3．4 设置接触条件 110

7．3．5 检查生成数据库文件 110

7．3．6 模拟和后处理 110

7．4 进行镦粗分析 111

7．4．1 打开前处理 111

7．4．2 设置模拟控制 111

7．4．3 设置坯料对称面 112

7．4．4 激活目标体积 112

7．4．5 定位上模 113

7．4．6 检查上模运动设置 114

7．4．7 回顾接触物体的边界条件 114

7．4．8 检查生成数据库文件 115

7．4．9 模拟和后处理 116

7．5 二次转移热传导分析 116

7．5．1 打开前处理 116

7．5．2 设置模拟控制 117

7．5．3 模具的移动 118

7．5．4 检查生成数据库文件 120

7．5．5 模拟和后处理 120

7．6 终锻成形 120

7．6．1 打开前处理 120

7．6．2 设置模拟控制 120

7．6．3 导入几何体 121

7．6．4 定位物体 121

7．6．5 设置模具对称面 123

7．6．6 设置模具运动 123

7．6．7 接触条件生成 123

7．6．8 设置步数及停止条件 124

7．6．9 检查生成数据库文件 125

7．6．10 模拟和后处理 125

综合习题 128

第8章 模具应力分析 129

8．1 分析问题 130

8．2 建立模型 131

8．2．1 新问题的建立 131

8．2．2 载入数据文件中的计算步骤 131

8．2．3 设置模拟控制 131

8．2．4 添加附加的工具和删除Billet 133

8．2．5 上模设置 133

8．2．6 下模设置 136

8．2．7 上模支撑 137

8．2．8 下模支撑 139

8．2．9 定义接触关系 141

8．2．10 检查生成数据库文件 142

8．3 模拟和后处理 142

综合习题 146

第三篇 成形工艺分析实例 149

第9章 Wizard的使用 151

9．1 问题分析 152

9．2 建立模型 152

9．2．1 创建一个新的问题 152

9．2．2 基本设置 153

9．2．3 坯料设置 155

9．2．4 上模设置 158

9．2．5 下模设置 160

9．2．6 模具位置设置 162

9．2．7 接触关系设置 162

9．2．8 设置模拟控制 162

9．2．9 检查生成数据库文件 164

9．3 模拟和后处理 164

综合习题 164

第10章 轧制分析 165

10．1 分析问题 166

10．2 建立模型 167

10．2．1 创建一个新的问题 167

10．2．2 型轧工艺的设置 167

10．2．3 定义轧制工艺 168

10．2．4 轧辊设计 170

10．2．5 定义坯料 172

10．2．6 定义轧辊 175

10．2．7 定义推块 177

10．2．8 接触关系设置 180

10．2．9 设置模拟控制 182

10．2．10 检查生成数据库文件 182

10．3 模拟和后处理 183

综合习题 186

第11章 辊锻成形分析 187

11．1 分析问题 189

11．2 建立模型 189

11．2．1 创建一个新的问题 189

11．2．2 设置模拟控制 189

11．2．3 坯料设置 190

11．2．4 上辊设置 190

11．2．5 下辊设置 191

11．2．6 设置模拟控制的步数 192

11．2．7 定义接触关系 192

11．2．8 检查生成数据库文件 193

11．3 模拟和后处理 193

综合习题 196

第12章 楔横轧分析 197

12．1 分析问题 198

12．2 建立模型 199

12．2．1 创建一个新的问题 199

12．2．2 设置模拟控制 199

12．2．3 坯料设置 199

12．2．4 上辊设置 201

12．2．5 下辊设置 202

12．2．6 挡板设置 203

12．2．7 设置模拟控制的步数 203

12．2．8 定义接触关系 204

12．2．9 检查生成数据库文件 205

12．3 模拟和后处理 205

综合习题 208

第13章 摆辗成形分析 209

13．1 分析问题 210

13．2 建立模型 211

13．2．1 创建一个新的问题 211

13．2．2 设置模拟控制 211

13．2．3 坯料设置 212

13．2．4 上模设置 213

13．2．5 设置模拟控制的步数 213

13．2．6 定义接触关系 214

13．2．7 检查生成数据库文件 214

13．3 模拟和后处理 215

综合习题 218

第14章 旋压成形分析 219

14．1 分析问题 220

14．2 建立模型 221

14．2．1 创建一个新的问题 221

14．2．2 设置模拟控制 221

14．2．3 坯料设置 221

14．2．4 滚轮设置 222

14．2．5 心轴设置 223

14．2．6 顶杆设置 224

14．2．7 设置模拟控制的步数 225

14．2．8 定义接触关系 225

14．2．9 检查生成数据库文件 226

14．3 模拟和后处理 226

综合习题 231

第15章 断裂分析 232

15．1 分析问题 233

15．2 建立模型 234

15．2．1 创建一个新的问题 234

15．2．2 设置模拟控制 234

15．2．3 材料设置 234

15．2．4 坯料设置 236

15．2．5 上模设置 236

15．2．6 下模设置 237

15．2．7 设置模拟控制的步数 238

15．2．8 定义接触关系 238

15．2．9 检查生成数据库文件 239

15．3 模拟和后处理 239

综合习题 241

第16章 模具磨损分析 242

16．1 问题分析 243

16．2 建立模型 244

16．2．1 创建一个新的问题 244

16．2．2 设置模拟控制 244

16．2．3 导入毛坯几何文件 244

16．2．4 网格划分 245

16．2．5 定义材料 246

16．2．6 边界条件定义 246

16．2．7 定义对称面 246

16．2．8 定义物体间关系 247

16．2．9 定义材料的硬度 248

16．2．10 模具运动 248

16．2．11 检查生成数据库文件 249

16．3 模拟和后处理 249

综合习题 255

第17章 热处理 256

17．1 问题分析 257

17．2 建立模型 258

17．2．1 创建一个新的问题 258

17．2．2 基本设置 258

17．2．3 输入几何体 258

17．2．4 生成网格 260

17．2．5 材料的定义 261

17．2．6 坯料设定 262

17．2．7 介质定义 263

17．2．8 方案定义 265

17．2．9 设置模拟控制 266

17．3 模拟和后处理 268

综合习题 271

第18章 晶粒度分析 272

18．1 分析问题 273

18．2 建立模型 274

18．2．1 创建一个新的问题 274

18．2．2 追踪选项设置 274

18．2．3 离散点阵设置 274

18．2．4 边界条件设置 276

18．2．5 晶粒边界条件设置 276

18．2．6 位错密度常数设置 276

18．2．7 再结晶设置 277

18．2．8 形核状况设置 277

18．2．9 晶粒生长设置 278

18．2．10 流动应力和材料常数设置 278

18．2．11 初始输入设置 280

18．2．12 晶粒演变设置 280

18．3 执行演变过程和后处理 281

综合习题 289

附录 290

参考文献 291

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