基于Simufact Forming的案例介绍：风机叶片锻造成形

    本文主要介绍的是采用simufact forming软件对某风机叶片进行锻造成形模拟的方法。

    主要步骤包括以下几步。

    1.创建一个项目（project）。

    2.将模具和坯料的几何体赋予到项目中。

    3.定义材料。

    4.定义压力机。

    5.添加摩擦。

    6.设置温度。

    7.定义模拟条件（网格划分等）。

    整个模具如图1所示。

    图1 风机叶片成形模具图

    现介绍具体操作步骤。

    1. 创建一个项目（project）

    创建一个热成形的工程项目并选择锻造成形工艺，3维仿真模拟，采用有限体积求解器，如图2、3所示。

    图2 选择成形模块

    图3 选择加工工艺过程

    2. 将模具和坯料的几何体赋予到项目中

    在“备品区”（工程区project右边的为备品区）中右键点击鼠标，出现下图4，鼠标滑选“几何形状”——“从文件”，出现图5对话框。

    图4 插入模型文件

    图5 模型文件对话框

    将模型文件分别拖拽到project目录下并将工程名字命名FanBladeForming，拖拽完毕后如图6所示。

    图6 将坯料和模具赋予到project中

    3. 赋予材料

    在“备品区”点击鼠标右键，鼠标滑动选择“材料”——“材料库”，如图7所示。

    图7 插入材料

    在弹出来的材料库对话框中选择“钛”——“Ti-6Al-4v_h1”材料，点击“ok”，如图8所示。然后将出现在“备品区”的材料拖拽到工程区“坯料workpiece”目录下，如图9所示。在simufact中如果不赋予模具材料属性的话，软件会默认模具材料为H13模具钢，同时会相应的调整材料的密度和传热属性，此文中模具采用的是H13模具钢，所以在此没有必要赋予模具材料属性。

    图8 材料库

    图9 材料赋予到坯料目录栏中

    4. 定义压力机

    在“备品区”点击鼠标右键，鼠标滑动选择“压力机”——“手动定义”，如图10所示。在弹出来的对话框中选择“液压机”，液压机速度为100mm/s，如图11所示。点击“Apply”，液压机便会出现在“备品区”中。

    图10 定义压力机

    图11 液压机参数

    将出现在“备品区”中的曲柄压力机拖拽到相邻左边的project（FanBladeForming）的根目录中，然后将上模（upper）拖拽到液压机目录下，完成压力机的赋予工作。如图12所示。

    图12 将上模（upper）赋予到压力机上

    5. 添加摩擦

    在“备品区”点击鼠标右键，鼠标滑动选择“摩擦”——“数据库”，如图13所示。在弹出的对话框中选择如图14中显示的参数（titanium-hot-medium），点击确定即可在“备品区”出现摩擦条目，双击条目之后可以看到如图15所示的详细参数。然后将摩擦条目拖拽到project中，如图16所示。

    图13 定义摩擦

    图14 定义摩擦参数

    图15 titanium-hot-medium摩擦详细参数

    图16 将摩擦系数赋予到project中