套筒扳头挤压成形过程数值模拟与成形工艺优化分析
（4）压力机为水压机，工作速度取200--380mm/sec。
3.4 模拟的过程步骤
第一模拟过程：工件与外界的热传导的模拟 3.4.1创建新目录
创建新的工作目录taotongbantoujiyachengxing，打开DEFORM--3D主窗口，设置工作目录到taotongbantoujiyachengxing，单击新文件按钮，接受默认值，单击【next】按钮，进入下一菜单，接着单击【next】按钮，设置心目录的名称为fangzhen，接着单击【finish】，进入DEFORM--3D前处理[7]。 3.4.2模拟控制设定
单击模拟控制
按钮，打开simulation controls窗口。在文本框simulation
title中命名taotongbanshou，在operation name中命名为 rechuandao，设定单位为SI公制，选中热传导heat transfer选项，关闭变形deformation选项。
单击模拟步信息设定【step】，设定总模拟步数为50步，每隔10步存储模拟信息[6]。在解题步长定义选项栏，选择with constant time increment项，填入0.2。单击【OK】，退出模拟控制菜单。
图3—1 模拟控制设置 3.4.3创建新对象
为了模拟套筒扳头的成形，工件、上模具、下模具需要定义。第一模拟过程虽然用不到上下模具，但是为了节省其余过程的模拟时间，所以此阶段把上下模具也导入物体树。
在物体树内激活对象1，单击【general】进入对象概要设置对话框，改变对象的类型为plastic。第一模拟工程，工件从加热炉中取出的温度大约为1100?C，
因此在temperature栏中输入1100C。
?
接着单击【geometry】，打开输入对象几何窗口，单击式下导入工件。
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，在STL格
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单击，设置对象2，该对象命为top tie，单击【geometry】按钮，打开输
，在STL格式下导入top die。使用【check geo】和
入几何窗口，单击
【show/hide normal】检查对象的几何特征的正确性。用同样的方法将上凹模、下凸模和凹模导入。 3.4.4 工件划分网格
我们本次实验采用相对划分网格。点击物体信息栏中的
按钮，出现对话
框，在【number of elements】栏中，输入10000网格左右，则点击【preview】按钮，预览对象网格划得是否理想，如果网格划分达到要求则单击钮。
按
图3--2网格设定 图3--3划分网格后
3.4.5 定义工件的传热边界条件
对于第一模拟过程，只需要对工件设定传热边界条件，变形边界条件以及模具的传热边界条件待下几个模拟过程需要时再设定。设定工件热交换边界条件的具体步骤如下：
⑴激活workpiece工件，使其高度显亮。 ⑵单击物体信息栏中的边界条件加载灰。此时视窗中的工件边界高度显亮。
⑶定义环境温度。1100?C 3.4.6 输入工件的材料
给工件加载材料。在物体信息栏中，单击材料加载
按钮，打开材料
按钮，打开边界条件设计菜单，在
单击【thermal】栏中heat exchange with environment(与环境发生热传递)，使其反
库，在steel中选择AISI-1025[1800-2200F(1000-1200C)]，双击即可将材料加载上。
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3.4.7 保存模拟文件生成数据库进行模拟
信息设定完毕后单击保存接下来，单击数据库
按钮，存储模拟项目的k文件。
按钮，打开数据库生成对话框，单击【check】按钮，
检查数据库是否能够生成。在检查信息中发现？提示信息，此信息指明没有定义对象间的关系，因此单击【generate】按钮，生成数据库文件。再单击【close】按钮，退出数据库生成菜单。
数据库生成后，表明前处理完成，单击退出按钮，退出前处理窗口。 退出前处理窗口后，回到了DEFORM软件的主窗口，在项目栏中已经存在了spike.DB数据库文件，激活此数据库文件，单击【run】按钮，打开运算菜单，向FEM 运算器提交计算任务。 3.4.8 后处理
当模拟任务结束后，在DEFORM软件主菜单中，激活taotongbanshou.DB数据库文件，单击【DEFORM—3D】按钮，进入后处理[9]。
单击状态变量按钮
，选取温度temperature作为分析对象，接着打开比例
按钮选取50步。
选择按钮steps global，在单击【ok】按钮。接着单击选步序数
此时，视图显示模拟过程中第五十步时，工件上的温度分布情况如下图3--4所示。
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图3--4第五十步时工件上的温度分布
热挤压成形的第二模拟过程（工件与上下模具的接触过程）、第三模拟过程（热挤压过程）的参数设定已经给定，具体的操作步骤不再累述，参考有关教材即可。
3.5 热挤压模拟前的分析
由于对于热挤压模具的过渡圆角处设计的尺寸过小，并且我我们这个零件的一个过渡圆角较为特殊，它不是一般的倒直角或圆角，而是一个空间的曲面过渡，我们从空间设定一个位置，决定取r10—r14之间。在模拟过程会出现废品。另外，凹模过渡圆角对于模具的寿命影响很大，圆角半径微小的增加都会使模具的寿命成倍增加。我们这个特殊的过渡圆角如果太小起不到过渡的作用，太大也不
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