一种在T铁锻压中采用Deform3D模拟的方法
【专利摘要】本发明涉及计算机仿真【技术领域】，公开了一种在T铁锻压中采用Deform3D模拟的方法，该方法包括采用模具对坯料进行打头、压扁、成型和切边的步骤，在对坯料锻压前还包括采用Deform3D软件对坯料进行打头、压扁、成型和切边的模拟步骤，并在该模拟步骤中，所述压扁工序为异形压扁工序，该异形压扁工序为使经打头后的坯料形成具有头部和颈部的T形坯料，所述T形坯料的头部内侧面为一锥形面，所述T形坯料的头部两侧面为内凹的圆弧面；且在采用模具对坯料进行打头、压扁、成型和切边的步骤中，所述压扁工序与Deform3D软件中模拟的异形压扁工序一致。采用本发明的方法后，在切边过程中切去的材料较少，提高了材料的利用率、降低了材料的成本。
【专利说明】—种在T铁锻压中采用Deform3D模拟的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及计算机仿真【技术领域】，更具体地说，特别涉及一种在T铁锻压中采用Deform3D模拟的方法。
【背景技术】
[0002]电视机喇叭多程长方形状，其盘架、华司、磁体、磁芯(即T铁)亦程长方形，或近似跑道形。如图1所示，现有技术中的加工方法是打头(图la、图lb)、压扁(图lc、图1d)、成型(图le、图1f)和圆形切边(图1f中的A处采用圆形切边)，而针对现有技术中跑道T铁，尤其是长宽比大于2:1的跑道形T铁产品，采用圆形切边的工艺来说，其存在的缺点是:材料成本较高，材料利用率低，同时在锻压之前无采用计算机仿真，影响了锻压的效果。
[0003]Deform3D软件是一款三维工艺仿真软件，采用输入P0R/E实休造型(STL)格式。自动划分网格，可以完成相当复杂的锻件成形分析。具有FL0WNET和点跟踪、变形、云图、矢量图。载荷运行曲线，单步模具应力分析。并具有2D切片功能。可以显示工件或模具的剖面结果。该软件用以模拟材料的流动，锻造负荷，模具应力晶粒演变和缺陷成因分析等等.适用于分析金属体积成型及相关各种成型工艺，便于工程技术人员进行前期的数据准备工作和后期的数据分析。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种提高材料利用率、降低材料成本的在T铁锻压中采用Deform3D模拟的方法。
[0005]为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下:
[0006]一种在T铁锻压中采用Def0rm3D模拟的方法，该方法包括采用模具对坯料进行打头、压扁、成型和切边的步骤，在对坯料锻压前还包括采用Def0rm3D软件对坯料进行打头、压扁、成型和切边的模拟步骤，并在该模拟步骤中，所述压扁工序为异形压扁工序，该异形压扁工序为使经打头后的坯料形成具有头部和颈部的T形坯料，所述T形坯料的头部内侧面为一锥形面，所述T形坯料的头部两侧面为内凹的圆弧面；且在采用模具对坯料进行打头、压扁、成型和切边的步骤中，所述压扁工序与Deform3D软件中模拟的异形压扁工序一致。
[0007]优选地，所采用Def0rm3D软件对坯料进行打头、压扁、成型和切边的模拟步骤具体包括，
[0008]SI采用三维制图软件绘制坯料和模具的3D实体图，且在所述坯料的端部设有分流孔，并保存为TSL格式；
[0009]S2将上述TSL格式的坯料和模具的3D实体图导入Deform3D软件后，生成网格，再设置几何模型与初始条件后采用冷锻方式进行打头、压扁、成型和切边的模拟步骤。
[0010]优选地，在所述步骤S2中的Deform3D软件内，所述坯料的几何模型为10号钢，所述模具的几何模型为刚性，所述坯料与模具的摩擦系数为0.13，所述模具的上模移动速度为220毫米/秒。
[0011]优选地，所述分流孔的截面形状为圆形。
[0012]与现有技术相比，本发明的优点在于:本发明在对坯料进行打头、压扁、成型和切边之前还设有采用Def0rm3D模拟的步骤，并在模拟过程中确定打头后的T形坯料的头部内侧面为一锥形面，以及头部两侧面为内凹的圆弧面，这样在切边过程中，切去的材料较少，提高了材料的利用率、降低了材料的成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0014]图1中图la、图lb、图lc、图1d、图le、图1f是现有技术中对T铁锻压的工艺图。
[0015]图2中图2a、图2b、图2c、图2d、图2e、图2f是本发明所述在T铁锻压中采用Deform3D模拟的方法中对T铁锻压的工艺图。
[0016]图3是本发明所述在T铁锻压中采用Def0rm3D模拟的方法的流程图。
[0017]图4是本发明所述在T铁锻压中采用Deform3D模拟的方法中坯料的结构图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步的详细说明。
[0019]参阅图2和图3所示，本发明提供的一种在T铁锻压中采用Deform3D模拟的方法，该方法包括采用模具对坯料进行打头、压扁、成型和切边的步骤，在对坯料锻压前还包括采用Def0rm3D软件对坯料进行打头、压扁、成型和切边的模拟步骤，并在该模拟步骤中，所述压扁工序异形压扁工序，该异形压扁工序为使经打头后的坯料形成具有头部110和颈部120的T形坯料100，所述T形坯料100的头部110内侧面为一锥形面130，所述T形坯料100的头部110两侧面为内凹的圆弧面140 ;且在模具对坯料进行打头、压扁、成型和切边的步骤中，所述压扁工序与Def0rm3D软件中模拟的异形压扁工序一致。
[0020]再结合图3和图4所示，具体的，本发明中所采用Deform3D软件对坯料进行打头、压扁、成型和切边的模拟步骤具体包括以下步骤:第一步、采用三维制图软件绘制坯料I和模具的3D实体图，并且在坯料I的端部设有分流孔2，并保存为TSL格式；第二步、将上述TSL格式的坯料和模具的3D实体图导入Deform3D软件后，生成网格，再设置几何模型与初始条件后采用冷锻方式进行打头、压扁、成型和切边的模拟步骤，其中的坯料的几何模型为10号钢，模具的几何模型为刚性，坯料与模具的摩擦系数为0.13，模具的上模移动速度为220毫米/秒。并且，选择分流孔2的截面形状为圆形。其中，分流孔2的设计可使冷锻过程中多余的材料实现分流，一方面保证了冷锻中形腔内的压力稳定性，进一步提高了产品的尺寸精度的和延长了模具的使用寿命，另一方面减少了材料的耗损，同时还省略了在冷精锻后需对还料的磁心和板面进行机加工的工序，大大提闻了生广效率，具有很闻的经济效益。
[0021]在具体模具的设计上，上模采用分体式镶块结构，可减少模具的维修成本和便于更换易损件；下模采用预应力套分体封闭式结构，并且采用两层预应力套有利于加强模具的结构性强度；分体式模具方式，方便了模维修和便于更换易损件，比整体式模具有更好的加工工艺性能。具体的，可将坯料放在下模定位内，上模向下运动，凸模挤压产品，产品在凹模型腔内受压力变化，使材料塑性变形向下凹模孔内流动，完成出脚成型，上模过下死点向上运动至上死点，下模顶针顶出工件。
[0022]下面具体介绍应用本发明的方法的产品的实施例。
[0023]所需要加工的T铁产品的形状为长方形。长宽比2.5:1，净重30克。如果按旧工艺(即打头、压扁、成型、圆形切边)，耗重为53克。材料利用率仅56.6%，材料损耗严重，而且高径比较大。并且采用常规的T铁锻工艺方式难以实现。
[0024]而采用本发明的锻压方法，首先从P0R/E绘好3D的坯料和模具实体，将其保存到TSL格式。然后，导入Deform3D软件，应用系统自动生成的网格，再设置几何模型与初始条件，坯料设为10号沸腾钢，模具设为刚体，摩擦系数为0.13，上滑块移动速度为220毫米/秒，采用冷锻方式锻造，过程中不考虑热耦合。整个模拟过程为:打头坯料、压扁(可分多次，如3次进行)，使压扁后的T形坯料的头部内侧面为一锥形面，以及头部两侧面为内凹的圆弧面，其中锥形面的锥角和圆弧面的半径可以根据实际产品进行选定，选定标准是保证一方面保证材料的变形量和流动性，以防止形成走料死区，另一方面避免由于压力过大而造成的模具的破坏。最后，实际的锻压与Def0rm3D软件中模拟的保证一致即完成了对T铁产品的锻压。从图2中的图2c和图2d可以看出，采用本发明的方法比旧工艺节省了大量的材料，并且减少切边的废料量。
[0025]虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是专利所有者可以在所附权利要求的范围之内做出各种变形或修改，只要不超过本发明的权利要求所描述的保护范围，都应当在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种在T铁锻压中采用Def0rm3D模拟的方法，该方法包括采用模具对坯料进行打头、压扁、成型和切边的步骤，其特征在于:在对坯料锻压前还包括采用Def0rm3D软件对坯料进行打头、压扁、成型和切边的模拟步骤，并在该模拟步骤中，所述压扁工序为异形压扁工序，该异形压扁工序为使经打头后的坯料形成具有头部(110)和颈部(120)的T形坯料(100)，所述T形坯料(100)的头部(110)内侧面为一锥形面(130)，所述T形坯料(100)的头部(I 10)两侧面为内凹的圆弧面(140);且在采用模具对坯料进行打头、压扁、成型和切边的步骤中，所述压扁工序与Def0rm3D软件中模拟的异形压扁工序一致。
2.根据权利要求1所述的在T铁锻压中采用Def0rm3D模拟的方法，其特征在于:所采用Def0rm3D软件对坯料进行打头、压扁、成型和切边的模拟步骤具体包括， SI采用三维制图软件绘制坯料(I)和模具的3D实体图，且在所述坯料(I)的端部设有分流孔(2)，并保存为TSL格式； S2将上述TSL格式的坯料和模具的3D实体图导入Deform3D软件后，生成网格，再设置几何模型与初始条件后采用冷锻方式进行打头、压扁、成型和切边的模拟步骤。
3.根据权利要求2所述的T铁冷精锻中采用中孔分流技术的方法，其特征在于:在所述步骤S2中的Def0rm3D软件内，所述坯料的几何模型为10号钢，所述模具的几何模型为刚性，所述坯料与模具的摩擦系数为0.13，所述模具的上模移动速度为220毫米/秒。
4.根据权利要求2所述的T铁冷精锻中采用中孔分流技术的方法，其特征在于:所述分流孔(2)的截面形状为圆形。
【文档编号】G06F17/50GK103617311SQ201310572318
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2013年11月15日 优先权日:2013年11月15日
【发明者】冯宏志 申请人:梧州恒声电子科技有限公司