導讀：曾幾何時，時常有人問我：“使用CAD軟件導出的零件再導入deform後，零件的位置都變了，跟裝配好後的位置完全不同。這是由於CAD導出零件需要在裝配體界面下進行，否則導出的零件無法記錄裝配後的位置信息”。
一、DEFORM應用技巧之CAD建模與定位
其實，應用過Deform的朋友都知道，Deform的建模和裝配功能應用起來並沒有CAD軟件方便靈活，所以我們的模型經常需要由CAD軟件創建並裝配，然後再導入Deform進行後續的分析。Solidworks、Pro/E、UG、Catia等都是常用三維建模軟件，很多工程師都依賴於這些CAD軟件進行模型的創建和裝配。當完成一個零件的設計後，將零件另存為.stl格式，即可導入Deform。Stl是CAE軟件和CAD軟件通用的一種文件接口。先給大家介紹在CAD軟件中如何正確導出.stl文件，使導出的文件在導入DEFORM時可以保持裝配體中的定位關係。我們以Solidworks和CREO(Pro/E為例來進行說明。
1、Solidworks導出.stl文件到deform在Solidworks完成零件的建模和裝配後，在裝配體界面點擊“另存為”，選擇.stl文件格式。“另存為”對話框中的“選項”可修改導出文件的幾何精度。注意：“選項”中的“在單一文件中保存裝配體的所有零部件”前的選框不要勾選。修改文件名字和存儲位置，點擊保存，即可自動將裝配體中的每個零件分別保存為.stl文件。將保存好的零件一一導入Deform中，即會保持裝配後的零件位置（注意：導入deform時，文件名稱不能含有中文）。
2、CREO導出.stl文件到deformCreo新建幾何組裝完成後，點擊“另存為副本”，文件類型選擇stl格式，勾選“自定義導出”，點擊“確定”，進入“導出STL”對話框。軟件默認要導出的零件是所有零件，即Creo是把整個裝配體當做一個零件輸出為stl格式，不符合我們的要求。我們需要把裝配體中的每個零件單獨保存為.stl文件。將要導出的零件改為“包括”，選擇需要導出的零件，輸入文件名，點擊“應用”即可將所選擇的零件導出為.stl文件。同樣將裝配體中的其他零件依次導出為.stl文件。
將保存好的.stl文件一一導入Deform中，即會保持裝配後的零件位置。
二、圓盤類零件模鍛工藝仿真案例關於其他CAD軟件導入Deform軟件，,學習成形工藝仿真的建模分析流程。你也可以在課程訂閱VIP群一起交流進步。接下來，我給大家介紹一種圓盤類零件模鍛工藝仿真案例。
1、汽車零配件模鍛工藝仿真概述鍛件是汽車製造業中的基礎安全件，曲軸、前軸、凸輪軸、連桿、齒輪、齒圈、轉向節、萬向節、搖臂等鍛件廣泛應用於商用車的動力部分、行駛部分以及懸掛部分。汽車鍛件的模鍛工藝和模具參數多且複雜，另外汽車鍛件多為大批量生產，一套合理的工藝和模具參數顯得尤為重要。通過仿真計算可以得到全面豐富的場變量信息，這些數據的合理分析可以有效指導工業實踐。
2、Deform工藝仿真分析流程：
3、Deform仿真分析的模擬假設鑑於金屬塑性變形比較劇烈，忽略模鍛過程中工件的彈性變形，將材料簡化為剛塑性材料模型；為簡化計算，忽略模具的彈性變形和溫度傳熱對變形的影響，假定模具為恆溫狀態，且為剛性體。
4、Deform有限元建模有限元建模需要定義各工序的材料參數、幾何模型、邊界條件、運動條件和步長算法等信息。本案例所採用條件參數如下：工藝流程：①鐓粗；②回爐加熱；③模鍛；④衝孔。基於模型的軸對稱特性，選用1/4模型以減小計算量。網格劃分採用四面體網格以提高網格對複雜形狀的適應性和計算速度。模具和工件的接觸摩擦選用剪切摩擦模型：f=mk（m為0~1的數值,K為剪切屈服極限）。模具和工件之間的傳熱模型為q=hΔT（h為傳熱係數，ΔT為工件和模具之間的溫度差）。
三個變形工序的模具示意圖5、結果輸出及分析金屬鍛造加工屬於一種大塑性變形的力學行為，變形過程中工件的溫度場、應力場、應變場都發生了明顯的變化，而依靠傳統的實驗方法根本無法獲得這些場變量，所以傳統工藝制定大都是依靠試驗試錯和經驗制定。藉助模擬仿真可以非常方便獲得以上所述這些場變量，為工藝制定和缺陷分析提供了大量的數據支撐。① 溫度場分析模鍛工序是零件定型定性的關鍵工序，其溫度分佈影響了金屬流動和組織變化，關注模鍛過程中的溫度分佈有助於對工件的形狀和組織進行有效控制。模鍛前工件預熱至900℃，工件轉移到模具上有少許溫度降低。坯料在模鍛過程中變形劇烈，工件表層由於與模具（300℃恆溫）接觸，溫度較低，為700℃左右，工件芯部由於劇烈塑性變形引起溫度升高，並且高於初始的900℃。工件表層由於接觸模具散熱和與空氣的對流散熱而溫度較低。
模鍛前溫度場分佈
模鍛後溫度場分佈
② 應變場分析應變場是工件變形程度的度量，也是金屬啟動動態再結晶的驅動力，是鍛壓過程中需要重點關注的場變量。坯料經過鐓粗工序，塑性變形已經深入工件芯部，整體應變分佈較為均勻。模鍛變形過程中變形繼續深入。衝孔工序中，衝裁區被強烈拉伸，該區域也是應變最集中的區域。
模鍛前應變場分佈
模鍛後應變場分佈
衝孔應變場分佈
③ 流線分析金屬塑性成形過程中，流線是一種重要的分析方式，它可用來跟蹤金屬流動，查看變形劇烈程度，還可用來分析缺陷成因。通過對金屬變形的流線追蹤，可以比較清晰的看出金屬流動情況和變形集中情況。鐓粗工序和模鍛工序的變形都集中在芯部區域，流線平穩過渡無交叉。在衝孔工序，變形集中在衝裁區，在衝裁區的工件一側流線非常密集且稍有拐角紊亂現象，應變集中，該區域需警惕摺疊或裂紋風險。
④ 充模情況模鍛工序達到閉模間隙時，工件並沒有完全充模，工件外圈拐角邊緣未與模具貼合。
⑤ 摺疊缺陷情況結合流線分析，該工件在模鍛過程中沒有摺疊產生；衝孔工序在衝裁區域流線密集迴轉紊亂，應變集中，有摺疊或裂紋風險。在零件實際加工過程中也發現該缺陷，該問題可通過增大沖裁區加工餘量來避免。
Deformer老師，仿真秀專欄作者，研究方向為材料加工領域力學模擬，擅長deform軟件的行業應用。
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