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1、DEFORM-3D塑性成形CAE应用教程第7章 齿轮托架成形1【本章学习目标】了解齿轮托架成形仿真过程的设置，掌握热成形分析的完整工序；掌握网格划分的详细设置；掌握设置库的运用；掌握模拟停止条件的设置。【本章学习目标】了解齿轮托架成形仿真过程的设置，掌握热成2【本章教学要点】【本章教学要点】知识要点能力要求相关知识网格划分技术掌握网格划分的质量控制和细化技术网格的数量、比率、权重因子的设置设备库的设置掌握DEFORM-3D软件中的设备库及运用机械压力机的设置，变形速度对成形的影响分析停止的条件设置掌握准确停止模拟过程的设置技术运动距离条件，设备能力条件，材料变形条件【本章教学要点】知识要点能力
2、要求相关知识网格划分技术掌握网格3导入案例 齿轮传动作为动力传动的主体，在21世纪的成套机械装备中仍然是重要的基本部件。它具有恒功率输出、实用可靠、效率高、生产技术成熟等优点，因此，在传递动力，尤其是较大动力为主的场合，仍然具有不可取代的地位。导入案例 齿轮传动作为动力传动的主体，在21世纪的成套机械装4本章介绍这个案例在让大家巩固塑性成形分析工艺的同时，让大家进一步掌握一些前面没有提到的内容，通过本章案例的学习，大家会对如何比较准确的分析一个零件成形的整体工艺有一个比较深刻的了解。本章重点掌握：设备库的运用，停止条件的设置，Primary Die的含义，热成形零件的多工序成形工艺完整分析过程
3、。本章介绍这个案例在让大家巩固塑性成形分析工艺的同时，让大家进57.1分析问题分析问题7.1分析问题6成形工艺 成形工艺 7第7章齿轮托架成形分析ppt课件8此案例是一个温锻成形工艺。成形一共需要两个成形工序，从仿真的角度应该需要至少5个工序，下面结合工序参数进行说明。工具和坯料都简化为采用几何体的1/12进行分析；单位：公制（Si）坯料材料：DIN C15坯料尺寸：直径31.5mm，高度67mm预热温度：1230oC模具温度：80oC此案例是一个温锻成形工艺。成形一共需要两个成形工序，从仿真的9设备：Mechanical Press Forging（机械压力机）工序1：空气传热过程，是从炉子
4、到压力机的传送过程，时间：7秒工序2：下模上的停留，时间：0.7秒工序3：坯料镦粗工程，将高度从31.5mm镦到9.5mm工序4：传送到终锻模过程，时间：3秒工序5：终锻成形。设备：Mechanical Press Forging（机械107.2 空气传热过程空气传热过程建立一个新的 Problem 名字取为 Gear_Carrier.模拟名称:Gear Carrier工序名称:Furnace Transfer工序序号 1处理类型：Heat Transfer 单位：SI7.2 空气传热过程建立一个新的 Problem 名字取为 11第7章齿轮托架成形分析ppt课件12导入几何体导入几何体 Ge
5、ometry Workpiece:IDS_GC_Billet.stlTop Die:IDS_GC_Upset_Top.stlBottom Die:IDS_GC_Upset_Bot.stlWorkpiece 设为plastic,tools 设为 rigid.7.2.3 导入对象几何体导入对象几何体导入几何体 Geometry7.2.3 导入对象几何体13第7章齿轮托架成形分析ppt课件147.2.4定义初始温度定义初始温度Workpiece Top Die Top Die 7.2.4定义初始温度Workpiece Top Die T157.2.5分配材料分配材料7.2.5分配材料167.2.6定
6、义工件网格定义工件网格Set the Weighting factors to:Surface Curvature 0.9Temperature 0.0Strain Distribution 0.1Strain Rate Distribution 0.1Mesh the billet using absolute mesh with a Max ElementSize of 1mm and a Size Ratio of 1.7.2.6定义工件网格Set the Weighting f17第7章齿轮托架成形分析ppt课件18初始网格生成以后 将 the Size Ratio 改为3,不过不要再
7、生成网格不过不要再生成网格.这些数值为在运算过程中重新划分网格所用。(Size Ratio=3,Min Size=.33mm,Max Size=1mm)初始网格生成以后 将 the Size Ratio 改为3,19第7章齿轮托架成形分析ppt课件20第7章齿轮托架成形分析ppt课件217.2.7定义工件定义工件Billet的边界条件的边界条件创造对称边界条件和热交换面，注意，对称面不是热交换面。7.2.7定义工件Billet的边界条件创造对称边界条件和热227.2.8 设置上模的运动设置上模的运动7.2.8 设置上模的运动237.2.9 设置模拟控制设置模拟控制7.2.9 设置模拟控制247
8、.2.10生成数据文件，并运行模拟计算。生成数据文件，并运行模拟计算。7.2.11后处理后处理7.2.10生成数据文件，并运行模拟计算。7.2.11后处理257.3下模传热过程下模传热过程7.3.1打开前处理打开前处理7.3下模传热过程7.3.1打开前处理267.3.2 设置模拟控制设置模拟控制7.3.2 设置模拟控制27第7章齿轮托架成形分析ppt课件287.3.3 定位坯料定位坯料7.3.3 定位坯料297.3.4设置接触条件设置接触条件Bottomp Die-Workpiece 7.3.4设置接触条件Bottomp Die-Workpie307.3.5 生成数据文件，运行模拟计算。7.3
9、.6后处理后处理7.3.5 生成数据文件，运行模拟计算。7.3.6后处理317.4进行镦粗分析进行镦粗分析7.4.1打开前处理打开前处理7.4进行镦粗分析7.4.1打开前处理327.4.2 模拟控制模拟控制7.4.2 模拟控制33第7章齿轮托架成形分析ppt课件347.4.3设置坯料对称面设置坯料对称面选中工件Workpiece。7.4.3设置坯料对称面选中工件Workpiece。357.4.4 激活目标体积激活目标体积7.4.4 激活目标体积367.4.5定位上模定位上模7.4.5定位上模37第7章齿轮托架成形分析ppt课件387.4.6检查上模运动设置检查上模运动设置7.4.6检查上模运动
10、设置397.4.7回顾接触对象的边界条件回顾接触对象的边界条件7.4.7回顾接触对象的边界条件407.4.8生成数据文件，运行模拟计算。生成数据文件，运行模拟计算。7.4.8生成数据文件，运行模拟计算。417.4.9后处理后处理7.4.9后处理427.5二次转移热传导分析二次转移热传导分析7.5.1打开前处理打开前处理7.5二次转移热传导分析7.5.1打开前处理437.5.2 模拟控制模拟控制7.5.2 模拟控制44第7章齿轮托架成形分析ppt课件457.5.3模具的移动模具的移动7.5.3模具的移动46第7章齿轮托架成形分析ppt课件47第7章齿轮托架成形分析ppt课件487.5.4检查生成
11、计算检查生成计算7.5.5后处理后处理7.5.4检查生成计算7.5.5后处理497.6终锻成形终锻成形7.6.1打开前处理打开前处理7.6终锻成形7.6.1打开前处理507.6.2设置模拟控制设置模拟控制7.6.2设置模拟控制517.6.3导入对象几何体导入对象几何体（2）选择Top die，导入几何体，本例中选择安装目录下DEFORM3D V6_1Labs 的IDS_gc_die.STL。（3）选择Bottom die，导入几何体，本例中选择安装目录下DEFORM3D V6_1Labs 的IDS_gc_punch.stl。7.6.3导入对象几何体（2）选择Top die，导入几何体527.6
12、.4定位物体定位物体7.6.4定位物体53第7章齿轮托架成形分析ppt课件54第7章齿轮托架成形分析ppt课件557.6.5设置模具对称面设置模具对称面(1)选中上模Top Die 和Bottom Die。7.6.5设置模具对称面(1)选中上模Top Die 和Bo567.6.6设置模具运动设置模具运动7.6.6设置模具运动577.6.7接触条件生成接触条件生成7.6.7接触条件生成587.6.8设置步数及停止条件设置步数及停止条件7.6.8设置步数及停止条件59第7章齿轮托架成形分析ppt课件607.6.9检查生成计算检查生成计算7.6.10后处理后处理7.6.9检查生成计算7.6.10后处理61【综合习题】一、思考题（1）在模拟的时候为什么采用设备库，不同的设备对成形工艺有什么影响？（2）停止条件的设置在模拟分析中有什么用？【综合习题】一、思考题62
第7章齿轮托架成形分析ppt课件
