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列车顶盖成型模拟分析报告
本次模拟成型分析零件图如下：

通过零件图，我们可以看出，该零件较为简单而且为中心对称体，所以初步决定采用一步锻压直接成型，经计算分别采用100x100x110的坯料与85x85x175的坯料进行模拟分析，变形速度分别采用5mm/s,10mm/s。四种方案进行求解，来优化设计。下面是对最优化方案85x85x175坯料变形速度为10mm/s进行分析求解的过程。
Deform模拟分析的基本思路为：1.导入模型2.模型前处理3.求解、后处理结果分析。
1. 导入模型
根据体积不变的原理，对锻件坯料体积进行计算，包含加工余量在内，最终求得坯料体积约为1280cm3，最终决定采用85x85x175的方形坯料。
然后由pro/e对坯料进行绘制，再绘制出上下模，转存为stl格式，导入deform中进行前处理：

坯料

上模 下模

2.模型前处理
设置运动步数，每步移动距离等相关参数。

对坯料进行网格划分，选择材料，由于要做热传导，所以对模具也要进行网格划分。

其中坯料初始温度为1080°C 上下模为300°C

设置上模运动

由于所做为四分之一断面，还要添加坯料以及模具的边界条件。

坯料边界条件

上模边界条件

下模边界条件

通过上下模与坯料的干涉，最后得到关系图如图:

设置模拟条件添加接触关系等如图：

检查生成数据，开始求解：

3.求解、后处理。
（1）成型后温度变化如图所示：

变形速度10mm/s 变形速度5mm/s
50步变形温度

变形速度10mm/s 变形速度5mm/s
100步变形温度

变形速度10mm/s 变形速度5mm/s
165步最终成型时变形温度

根据后处理结果，我们可以看到，坯料成型过程中，由于上下表面与模具接触，所以散热较快，而中心部分，由于变形产生能量，无法良好散热，所以温度变化较小，而由于变形速度的不同，温度下降速度在100步以后也出现了明显的差异，10mm/s的变形速度的边缘一点的温度只降到了952°，而5mm/s的变形速度的边缘一点的温度则降低到了830°。从材料的塑性来讲，温度越高金属材料的塑性也就越好，所以10mm/s的变形速度，最后在圆角边角的成形较5mm/s的变形速度的成形更为优异。而纵观整体来看，其变形过程中的温度变化也比较符合坯料敦粗的温度变化过程。
(2)两种不同坯料成型过程中金属流动的速度与方向

85x85x175 （85步） 100x100x110

（120步）

如图示其中85步时，85x85的坯料在成型过程中，其侧面金属流动方向和速度都较为一致，相反100x100的坯料在成型过程中其侧面的速度不相一致，有快有慢，造成了最终边缘出现了缺陷，影响了其成形性。而到达120步时，前者图示中右部分的速度明显要快于后者，也就是说在图示右部分中的边角最终成形前者要早于或者说好于后者。

（85步）

（120步）

由图我们可以看出，在85步时前者工件下部分圆角部分的金属流动已经开始充形，而后者金属还未完全落入下模型腔内部。而观其与下模圆角接触部分可以很明显的看出，前者由于坯料坐入下模型腔，金属沿着圆角的方向自然的向外扩展，而后者由于尺寸大于下模型腔，固坐在型腔之上，而成形过程中金属流动较为混乱，还沿着模具圆角形成了一个类似于折角的形状，对成型十分不利。当到达120步时，边角成型的效果更佳明显，后者金属还没有开始成形，这也是初始粗皮料方案最终边角成型不好的原因所在，综上所述选择85x85x175的坯料进行加工。

以上六幅图是85x85x175坯料在变形最后阶段（分别为155 157 159 161 163 165步）的金属流动反向与速度的展示，我们可以看出，最后成型阶段，金属优先充满下模型腔边角，而后充满上模型腔的边角部分。最后得到的工件边角成型与整体的成型都比较完整。再通过最终剪边的工序得到完整的工件，这里我们不予讨论。我们得到最终完整的工件如下图所示：

总结：
本次模具设计采用了pro/e对工件进行反求，拔模斜度为5°，由于工件形状较为简单，固未加飞边槽。模拟过程中由于工件中心对称，固采用对其四分之一进行求解来简化模拟过程进而减少时间，通过三种不同方案的对比分析，最终选取了最优化方案坯料为85x85x175，变形速度为10mm/s,的加工方案，通过一步锻压成型，得到的的结果较为良好。通过这次分析报告，不仅使本人更加熟练的掌握了deform这款软件的运用，更加体会到了模拟分析软件在金属成型工艺优化中的重要作用。试想若没有模拟分析的过程，凭空很难想象常规来讲的比较好的“短粗”型坯料在成型过程中产生的缺陷，却在改变为平时认为不好的宽厚比比较大的“细高”形坯料加工后得到了弥补。而且可以看到变形过程中的没一点的温度速度，以及表面质量的变化。
本次分析报告只对温度与变形速度进行了浅析，其余变量由同组其他人员进行分析。