第7章 齿轮托架成形分析

第7章齿轮托架成形分析北大出版社配套电子课件【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。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，PrimaryDie的含义，热成形零件的多工序成形工艺完整分析过程。7.1分析问题成形工艺•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：DINC15•坯料尺寸：直径31.5mm，高度67mm•预热温度：1230oC•模具温度：80oC•设备：MechanicalPressForging（机械压力机）•工序1：空气传热过程，是从炉子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。7.2空气传热过程•建立一个新的Problem名字取为Gear_Carrier.•模拟名称:GearCarrier•工序名称:FurnaceTransfer•工序序号1•处理类型：HeatTransfer•单位：SI•导入几何体Geometry•Workpiece:IDS_GC_Billet.stl•TopDie:IDS_GC_Upset_Top.stl•BottomDie:IDS_GC_Upset_Bot.stl•Workpiece设为plastic,tools设为rigid.7.2.3导入对象几何体7.2.4定义初始温度•Workpiece•TopDie•TopDie7.2.5分配材料7.2.6定义工件网格•SettheWeightingfactorsto:•SurfaceCurvature0.9•Temperature0.0•StrainDistribution0.1•StrainRateDistribution0.1•MeshthebilletusingabsolutemeshwithaMaxElement•Sizeof1mmandaSizeRatioof1.•初始网格生成以后将theSizeRatio改为3,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。•(SizeRatio=3,MinSize=.33mm,MaxSize=1mm)7.2.7定义工件Billet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。7.2.8设置上模的运动7.2.9设置模拟控制•7.2.10生成数据文件，并运行模拟计算。•7.2.11后处理7.3下模传热过程•7.3.1打开前处理7.3.2设置模拟控制7.3.3定位坯料7.3.4设置接触条件BottompDie-Workpiece•7.3.5生成数据文件，运行模拟计算。•7.3.6后处理7.4进行镦粗分析•7.4.1打开前处理7.4.2模拟控制7.4.3设置坯料对称面•选中工件Workpiece。7.4.4激活目标体积7.4.5定位上模7.4.6检查上模运动设置7.4.7回顾接触对象的边界条件7.4.8生成数据文件，运行模拟计算。7.4.9后处理7.5二次转移热传导分析•7.5.1打开前处理7.5.2模拟控制7.5.3模具的移动•7.5.4检查生成计算•7.5.5后处理7.6终锻成形•7.6.1打开前处理7.6.2设置模拟控制7.6.3导入对象几何体（2）选择Topdie，导入几何体，本例中选择安装目录下DEFORM3D\V6_1\Labs的IDS_gc_die.STL。（3）选择Bottomdie，导入几何体，本例中选择安装目录下DEFORM3D\V6_1\Labs的IDS_gc_punch.stl。7.6.4定位物体7.6.5设置模具对称面•(1)选中上模TopDie和BottomDie。7.6.6设置模具运动7.6.7接触条件生成7.6.8设置步数及停止条件•7.6.9检查生成计算•7.6.10后处理【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？