本书为读者学习材料成型CAE技术（塑料成型、板料成型和体积成型）快速入门提供了良好的平台。本书共分12章，主要包括塑料成型CAE软件Moldflow的基本操作，Moldflow网格前处理，浇注系统和冷却水路创建，浇注系统的平衡设计，浇口位置的不同对熔接痕的影响和综合应用实例等；板料成型CAE软件DYNAFORM的基本操作，模面工程和坯料排样技术，盒形件拉深成型过程分析；体积成型CAE软件DEFORM软件及功能介绍，DEFORM-3D软件的前处理，模拟计算，后处理及模拟分析流程等内容。

前 言 模具CAE是模具计算机辅助工程技术的简称，是以现代计算力学为基础，以计算机仿真为手段的工程分析技术，是实现模具优化的主要支持模块。运用模具CAE技术，可对未来模具的工作状态和运行行为进行模拟，及早发现设计缺陷。模具计算机辅助工程技术分析已成为实现产品开发、模具设计及产品加工中这些薄弱环节的最有效途径。本书主要结合Moldflow、DYNAFORM、DEFORM三款软件讲述注塑成型CAE技术。 Moldflow软件是Moldflow公司的产品，该公司自1976年发行了世界上第一套塑料注塑成型流动分析软件以来，几十年来以不断的技术改革和创新一直主导着CAE软件市场。 DYNAFORM软件专门用于工艺及模具设计涉及的复杂板成形问题，如弯曲、拉深、成型等典型板料冲压工艺，液压成形、滚弯成形等特殊成形工艺；并可以预测成形过程中板料的裂纹、起皱、减薄、划痕、回弹，评估板料的成形性能。 DEFORM系列软件是基于工艺过程模拟的有限元系统(FEM)，可用于分析各种塑性体积成形过程中的金属流动以及应变应力温度等物理场量的分布，提供材料流动、模具充填、成形载荷、模具应力、纤维流向、缺陷形成、韧性破裂和金属微结构等信息，并提供模具仿真及其他相关的工艺分析数据。 本书详细介绍了Moldflow软件、DYNAFORM软件和DEFORM软件的基本操作，网格前处理及实例分析。Moldflow软件重点突出冷却水路创建、浇注系统的平衡设计、浇口位置的不同对熔接痕的影响等产品、工艺和模具的优化、设计方法。DYNAFORM软件重点突出模面设计（DFE）和毛坯尺寸估算（BSE）。体积成形CAE技术主要介绍了DEFORM软件及刚粘塑性有限元法基本原理，DEFORM-3D软件的前处理、模拟计算及后处理，DEFORM-3D分析案例。该书重点突出，内容全面，实例丰富，讲解详细，条理清晰。 本书由南京工程学院吴梦陵、张珑担任主编，吴梦陵编写了第1、3、4、5、7和8章，张珑编写了第6章，李振红担任副主编，编写了第9、11、12章，黄英娜编写了第10章，宿迁学院张俊编写了第2章的1～3节，安徽电子信息职业技术学院金敦水编写了第2章的4～6节，南京工程学院庄卫国编写了第2章的7～8节。同时，陈国栋等同学为本书提供了校稿工作，在此表示衷心的感谢。 在编写本书的过程中，得到电子工业出版社和Moldflow公司大中华区的关心和帮助，在此谨表谢意。在编写过程中也得到了南京工程学院以及兄弟院校、有关企业专家特别是南京志翔科技有限公司张廷军先生的大力支持和帮助，在此一并表示感谢，同时感谢所引用文献的作者，他们辛勤研究的成果也使得本教材增色不少。 由于编者水平有限，书中难免不当和错误之处，恳请使用本书的教师和广大读者批评指正。 本书素材范例的项目方案和部分范例的视频教学录像可在电子工业出版社的华信教育资源网站（http://www.hxedu.com.cn）上免费下载或可联系主编本人的邮箱wmlzl@sina.com进行索取。

第1章 注塑成型CAE技术 1 1.1 注塑成型CAE技术的发展 1 1.2 注塑模CAE的发展趋势 5 1.3 Autodesk Moldflow软件介绍 6 第2章 Moldflow用户界面及基本操作 11 2.1 Moldflow用户界面 11 2.1.1 窗口分布及简要说明 11 2.1.2 菜单栏和工具栏 12 2.2 各菜单功能简介 14 2.2.1 文件操作 14 2.2.2 编辑 15 2.2.3 视图 16 2.2.4 建模 17 2.2.5 网格 18 2.2.6 分析 18 2.2.7 结果 19 2.2.8 报告 20 2.2.9 工具 20 2.2.10 窗口和帮助 20 2.3 节点的创建 21 2.4 线的创建 24 2.5 多模腔创建 28 2.6 浇口创建 33 2.6.1 浇口创建命令 33 2.6.2 浇口属性设置 35 2.6.3 浇口曲线与柱体单元划分 36 2.7 冷流道浇注系统创建实例 36 2.8 冷却水路创建 41 2.8.1 冷却水路手动创建命令 41 2.8.2 冷却水路属性设置 43 2.8.3 冷却水路曲线与柱体单元划分 45 第3章 Moldflow网格前处理 50 3.1 有限元方法概述 50 3.2 网格的类型 51 3.3 网格的划分 51 3.4 网格状态统计 54 3.5 网格处理工具 56 3.6 网格缺陷诊断 65 3.7 网格处理实例 73 第4章 浇口位置对熔接痕的影响 76 4.1 熔接痕概述 76 4.2 原方案熔接痕的分析 76 4.2.1 项目创建和模型导入 76 4.2.2 材料选择 84 4.2.3 工艺过程参数的设定和 分析计算 85 4.3 改进原始方案 88 4.3.1 增加加热系统后的分析 88 4.3.2 分析计算 95 4.3.3 结果分析 96 4.4 对浇口位置和形式改变后的分析 98 4.4.1 分析前处理 99 4.4.2 分析计算和结果分析 108 第5章 Moldflow分析实例 110 5.1 汽车轮罩 110 5.1.1 制品材料 110 5.1.2 型腔模型准备 111 5.1.3 浇注系统设计 111 5.1.4 小结 121 5.2 电视机后壳 121 5.2.1 分析目的 121 5.2.2 制品材料 122 5.2.3 方案一 122 5.2.4 方案二 123 5.2.5 方案三 124 5.2.6 小结 126 5.3 最佳进浇位置及数目 126 5.3.1 产品模型简介 126 5.3.2 塑料材料简介 127 5.3.3 浇注系统设计 127 5.3.4 成型条件简介 128 5.3.5 结论与建议 134 5.4 外罩壳体 135 5.4.1 制品流动模拟分析 135 5.4.2 制品材料 135 5.4.3 型腔模型准备 136 5.4.4 分析结果 137 5.4.5 小结 142 第6章 DYNAFORM软件及其基本操作 143 6.1 DYNAFORM软件概述 143 6.1.1 DYNAFORM主要特色 143 6.1.2 DYNAFORM功能介绍 143 6.2 DYNAFORM界面介绍 146 6.2.1 菜单栏（MENU BAR） 146 6.2.2 图标栏（ICON BAR） 147 6.2.3 窗口显示 （DISPLAY WINDOW） 149 6.2.4 显示选项 （DISPLAY OPTIONS） 150 6.2.5 鼠标功能 （MOUSE FUNCTIONS） 151 6.2.6 规格（SPECIFICATIONS） 151 6.2.7 几何数据 （GEOMETRY DATA） 152 6.2.8 推荐命名规范 （RECOMMENDED NAMING CONVENTION） 152 6.2.9 对话框（DIALOG BOXES） 152 6.2.10 属性表 （PROPERTY TABLES） 153 6.3 DYNAFORM软件的基本功能 154 6.3.1 文件管理（File） 154 6.3.2 零件层控制（Parts） 155 6.3.3 前处理（PREPROCESS） 156 6.3.4 模面设计（DFE） 157 6.3.5 毛坯尺寸估算（BSE） 158 6.3.6 快速设置（QS） 158 6.3.7 工具定义 159 6.3.8 选项菜单 160 6.3.9 辅助工具 161 6.3.10 视图选项 162 6.3.11 分析 163 6.4 后处理 164 6.4.1 后处理功能简介 164 6.4.2 动画制作 166 第7章 模面工程和毛坯的排样 168 7.1 模面工程 168 7.1.1 导入零件几何模型及保存 168 7.1.2 划分曲面网格 168 7.1.3 检查并修补网格 169 7.1.4 冲压方向调整 170 7.1.5 镜像网格 171 7.1.6 内部填充 172 7.1.7 外部光顺 172 7.1.8 创建压料面 173 7.1.9 创建过渡面（Addendum） 175 7.1.10 切割压料面 177 7.1.11 展开曲面 178 7.2 毛坯的排样 180 7.2.1 单排（One-up Nesting） 工具按钮 180 7.2.2 对排（Two-pair Nesting） 工具按钮 183 7.2.3 其他排样工具 184 7.3 工具的设定 184 7.4 实例分析 186 第8章 盒形件拉深成型过程分析 190 8.1 创建三维模型 190 8.2 数据库操作 199 8.3 网格划分 200 8.4 快速设置 203 8.5 分析求解 207 8.6 后置处理 208 第9章 DEFORM软件介绍 211 9.1 DEFORM软件简介 211 9.2 DEFORM软件的特色 211 9.3 DEFORM软件的功能概览 212 9.4 DEFORM软件的主要模块 214 9.5 DEFORM-3D的主界面及基本操作 215 9.5.1 DEFORM-3D主界面简介 216 9.5.2 模具及坯料模型的建立 217 第10章 DEFORM-3D软件的前处理 219 10.1 DEFORM-3D前处理主界面简介 219 10.2 File（文件）菜单 220 10.3 Input（输入）菜单 221 10.3.1 Simulation controls （模拟控制） 221 10.3.2 Material（材料设置） 223 10.3.3 Object Positioning （对象位置定义） 238 10.3.4 Inter-Object （物间关系定义） 238 10.3.5 Database（数据库生成） 240 10.4 Viewport（视区）菜单 242 10.5 Display（显示）菜单 242 10.6 Model（模型）菜单 243 10.7 Options（选项）菜单 243 10.7.1 Environment（环境设置） 244 10.7.2 Preferences（偏好设置） 245 10.7.3 Display properties （显示设置） 245 10.7.4 Graph properties （图表设置） 245 10.8 对象设置区 246 第11章 DEFORM-3D软件的模拟 计算及后处理 247 11.1 模拟计算 247 11.2 DEFORM-3D后处理主界面简介 249 11.3 Step（模拟步）菜单 250 11.4 Tools（分析工具）菜单 251 11.5 显示属性设置区 257 第12章 DEFORM-3D模拟分析流程 261 12.1 创建新项目 261 12.2 设置模拟控制初始参数 262 12.3 创建对象 262 12.3.1 坯料的定义 262 12.3.2 上模具的定义 264 12.3.3 下模具的定义 264 12.4 网格划分 264 12.5 对象位置定义 267 12.6 定义材料 268 12.7 定义模具运动方式 269 12.8 定义物间关系 270 12.9 设置模拟控制信息 271 12.10 生成数据库 273 12.11 分析求解 273 12.12 后处理 274 参考文献 276

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