阎汐睿

（山东科技大学，山东 青岛 266590）

塑形成形计算机辅助工程（CAE）的特点是以工程和科学问题为背景，建立计算模型并进行计算机仿真分析。对盘状零件热锻成形分析应用DEFORM-3D软件进行仿真模拟，DEFORM是一套基于有限元的在集成环境内综合建模、成形、热传导和成型设备特性的工艺仿真系统，通过划分网格建立有限元分析模型，用于分析金属成形及其相关工业的各种成形工艺和热处理工艺。

1 分析问题

盘状零件的热锻成形工艺，将要进行热锻处理的坯料的简化模型。

工艺参数：

单位：国际单位制

配料材料：AISI-1045

模具材料：AISI-H-26

坯料温度：1200 °C

模具温度：800 °C

上模速度：1

模具行程：150mm

对于这个热成形工艺进行数值分析，要分3个工序进行分析。

（1）模拟10s内坯料从炉子到模具的热传递。

（2）对坯料停留于下模的2s时间进行模拟。

（3）进行热传递和锻造工艺共同进行的耦合分析过程。

2 热传导工序分析

由于坯料从炉子里拿出来进行锻造之间，坯料和空气之间进行热交换，使坯料的温度发生变换，因此对此过程进行分析，分析坯料的温度变化。

打开DEFORM软件，创建一个新的问题，进入前处理模块。在前窗口控制窗口中，打开模拟控制对话框，修改标题选中HeatTransfer复选框，操作数设为1，进行热传递模拟。将模拟仿真步数设置为50，每10步保存一次，每一步的时间为0.2s。由于坯料在热锻过程中产生变形，因此设置坯料的类型为塑性体，并设置坯料的初始温度为1200°C，在材料库中选AISI-1045[1800-2200F（1000-1200C）]作为坯料的材质进行分析。将STL格式模型导入到DEFROM中。……