Deform多孔材料的滚珠轴承环成形

 

多孔材料与塑性材料（可压缩的刚性-粘塑性材料）的处理方式本质上相同，只是多了一个密度的设置。多孔材料应该设置为Porous类型，而不是我们通常计算的Plastic类型。另外，密度的设置可以对整个工件进行统一设置也可以通过Element data来对单独的区域进行设置。

 

材料密度变化的对象（例如粉末成型中使用的材料）应建模为多孔对象。 

 

当前可用于多孔材料的唯一迭代方法是直接求解方法。该方法不具有快速收敛能力，因此，多孔材料模拟可能比可比较的塑性材料模拟花费更长的时间。

 

下面是一个滚珠轴承环（如下图）压缩成形的实例，这里只取一个其横截面进行分析。

 

 

1 新建一个问题，并命名为Porous_race。然后进入前处理，打开2D模块。

 

 

 

2 模拟控制部分只考虑变形不考虑传热。依次导入工件几何体PM_pre.igs，上下模几何体PM_top.igs和PM_btm.igs。

 

 

 

3 设置坯料基本性质。温度2000F，密度0.9，材料AISI-4340[1550-2200F (  850-1200C)]。

 

          

这里的密度是相对密度，不是绝对密度，取值为0-1。这个值最好设置成0.7及以上，因为DEFORM不能对散粉压缩进行计算，即需要一定密实的材料。

设置材料密度除了这样统一设置之外，还可以通过Advanced中的Element data设置。这两种方法的区别是，后者能设置局部的密度信息，见下图。其中Range可以批量给一定范围的单元赋值，而Picking则可以给单独选择的单元赋值。

 

                                       

 

4 划分网格。这里简单的划分350个网格。

 

 

5设置上模运动速度为7。下模保持默认。

 

 

6 进行定位设置，上下模均采用干涉定位。

 

 

7 定位关系设置。

 

 

8 模拟控制。步数为100，每5步一存。步进设置为0.0092in/step。

 

 

 

9 检查并生成数据库，并计算。

 

10 后处理，查看密度变化。

 

 

从后处理结果可以看到材料被压实的一个过程，其他变量可自行查看。

 

相应的KEY文件和几何文件可公众号回复【多孔材料】获得