QForm7用户手册.docx
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QForm7用户手册
QFORM2D/3D
Version7.0
用户手册
WWW.IUITGROUP.COM北京创联智软科技有限公司
软件介绍
QForm7.0是金属锻压成形模拟软件的新突破。
我们仔细研究并总结了市场上锻压模拟软件的发展趋势，再结合我们多年软件开发的经验，开发出来具有前瞻性的先进的高端金属成形模拟软件。
下面是一些新版本特征，由于太多不能在此文档下一一列举。
附加文档将会尽快出来。
1数据结构和界面
软件现在使用新的构架，新的数据结构和新的界面。
这些使得软件可以更快更容易的模拟多种工艺，并且可以调用远程计算机上使用。
基础改变总结如下：
软件构架：
软件程序和模拟核心现在完全分离了，源数据和结果数据可以两者共用。
数据结构：
现在的数据结构特别为有限元模拟大数据量开发。
提供非常快和容易的接口，允许保存所有的时间步数据，这意味着在后处理中可以计算许多特殊的参数。
结果的播放变的更加快速并且可以在模拟的同时进行。
界面改进：
数据准备向导需要的一些数据和材料库设备库都在数据库表格中编辑。
与模拟核心的分离使得程序界面可以更为有效的调用计算机内存和在模拟计算的时候播放模拟结果。
界面反应更为迅速。
现在在后处理中可以计算流线，轨迹点和其它的派生功能，后处理也允许客户自定义函数进行计算并输出需要的结果。
2D和3D模式完全整合共用一个界面和相同的代码，这也意味着两种模型使用相同的函数除了实际特征是2D或3D。
新模拟功能
∙坯料与模具热模拟耦合计算
∙坯料与模具机械模拟耦合计算
∙多变形体模拟
∙模具装配预应力模拟
∙坯料弹塑性变形分析
新的设备类型
∙载荷控制工具
∙回弹控制工具
∙多旋转轴模具
∙液压模拟设备
扩展计算方法
∙隐式方法
∙新网格生成算法
扩展模拟和控制方法
∙参数可以在指定区域内
∙参数可以随时间或函数变化
∙参数可以使用LUA语言编程自定义
2Qform安装和启动
2.1硬件需求
QForm7可以在windowsvista或windows764位系统上使用，同时也支持32位系统。
软件对内存的要求提高，例如，下面的配置可以满足要求：
CPU:
IntelCore2i7orbetter
内存：
RAM8GB
硬盘：
HDD1TBSATA
显卡：
NVidia
操作系统：
WindowsVista64...
计算机需要配置显示器，网卡与光驱。
2.2安装QForm7.0
1）以管理员用户登录操作系统
2）将QForm7的光盘放入光驱
3）如果允许自动运行，安装窗口将会自动出现，选择“安装QFORM”选项进行QFORM安装。
如果没有自动运行，就在安装盘根目录下手动运行“QFormSetup.exe”命令即可。
4）安装窗口出现后，点击“下一步”继续安装。
出现的下一窗口中可以指定安装路径。
可以使用默认，也可以改变。
5）单击“下一步”按钮，接下来的窗口单击“安装”按钮即可，完成软件安装。
当安装完成后，会提示安装成功，就可以运行软件了。
2.3启动QForm7
1）第一种情况，使用本地密码狗（TimeHASPKey），它为即插即用的USB硬件，安装在计算机的USB接口上即可。
2）第二种情况，使用网络密码狗（NetTimeHASPKey），它也是即插即用的USB硬件,安装在局域网络上的任何一台计算机的USB接口，这台计算机需要安装QFORM或至少安装HASP的驱动程序。
3）点击操作系统的“开始”按钮，选择程序里面“QuantorForm”,点击QForm7（32位版本）或QForm7（x64）（64位版本）。
2.4卸载QForm
如果需要安装新版本或不需要QFORM的情况下，可以从计算机上缷载移除。
进入“控制面板”，选择“添加或删除程序”，在程序列表中点击“QFORM”，删除它。
2.5QForm7.0中license控制
过渡时期QForm7使用QForm5的license就可以。
3
快速入门指南
3.1.QForm主界面
在Qform主界面下，打开例题目录（Samples）下的文件“fork.qfm”。
主窗口界面将呈现如下图所示的9个条目部分，并如下所示表格中作相应的说明解释。
当打开文件后，计算结果总是处于最终状态。
模拟结果的回放需要点击“倒回”键，之后点击“播放”键。
在重放期间可以按需要按任何有用的按钮。
1.
菜单栏
菜单栏包括主菜单项。
点击主菜单项将显示其下的一系列命令。
2.
主工具栏
更多主工具栏上的命令，为方便用户操作的共有的窗口命令，或者为频繁使用的操作命令。
3.
播放控制面板
允许你在模拟结果文件中选择合适的结果记录或重放结果。
4.
模拟控制面板
操作这个面板内的按钮，你可以开始和停止模拟计算。
5.
源数据控制选项卡
这些选项卡之间切换可以查看不同的输入数据。
6.
数据输入和控制窗口
前处理数据在这里输入与修改
7.
日志文件输出窗口
输出模拟计算的信息和错误警告信息
8.
图像窗口
显示工件和模具的模拟结果
9
命令行
可以输入命令以及执行
主工具栏逐个解释如下
-选择目标通过指针；移动目标；改变尺寸；旋转目标；定位
-缩放选择窗口；缩小；缩放到合适尺寸
-所选目标显示/隐藏网格；隐藏目标；显示目标；显示所有；允许不透明；显示隐藏边线；显示对称视图
-标准视图
-3D视图2D标记；测量；曲线图；设置剪切面；网格信息；高亮显示对称面和接触面；显示接触点；打开QShape
输出工具栏如下：
显示模式从左到右:
不显示任何场，渐变模式，突变模式，等值线显示，黑白模式，光暗模式
图标在各种模式下的显示，渐变模式，突变模式，等值线显示，黑白模式
工件，模具物理场显示
3.2.QForm7兼容性与新版设置
由于采用了新的软件框架，算法和数据结构，现在不能完整的把QForm5的数据传递到QForm7中。
不过我们尽可能保持了与前面版本的兼容。
与以前版本的兼容通过打开以前版本的qfm文件进行数据转换成新的数据结构。
因此在QForm7中可以打开qfm文件和其中的所有数据。
同时被保存成新的数据格式qform文件并可以直接模拟。
另一方面QForm5计算的结果用QForm7不能打开了。
几何准备目前保持和QForm5一致。
导入几何模型到QShape或QDraft进行网格划分。
计算中的网格生成QForm7完全使用了新的算法，开始是从QShape生成的面网格shl文件获取，新的程序生成的新网格在表面与内部一致。
这种方法帮助我们避免面网格出现折叠或者对折问题时不能进行下去的问题。
并且显著的节省了网格生成时间。
这种方法比以前更为可靠。
另外一个改进是模拟前模具网格需要划分，因为采用了完全的耦合分析，所以模具需要划分体网格。
网格密度分析现在很容易控制，现在可以指定温度梯度，应变或者应变率来决定网格密度。
这个特征是可选的应用于对于模拟精度有特殊需求的问题上。
3.3数据准备与运行模拟
下面我们来看一个例子，采用机械压力机对钢件进行热闭式模锻，数据如下：
设备：
25MN压力机
几何1：
QForm5/geometry/fork.shl
锻件材料：
C45
润滑剂：
石墨水gw-st-h
初始温度：
12000С
运输时间：
5s
模具温度：
2000C
最终距离：
4mm
启动QForm7.主界面出现。
数据通过数据准备向导DataPreparationWizard进行输入。
点击“Createnewoperation”按钮开始设置。
数据准备向导对数据逐个进行设置。
在每一页下需要制定数据信息然后点击下一个“forward”，在第一页，选择工艺类型，界面如下：
几何从QForm/Geometry导入。
包含四分之一的模具和坯料及对称面。
显示如下
下页是工件材料和温度设置，点击材料，数据库窗口出现，选择文件夹steels->CarbonSteels->C45:
下面我们为模具指定参数，选择热耦合不选择机械耦合（thermallycoupledproblemwithoutmechanicalcoupling），机械耦合需要固定模具，将在后面解释。
选择热传递耦合。
从数据下指定上模Tool1驱动为25MN机械压力机，Tool2为+OZ固定。
选择润滑剂gw-st-h，模具材料为41CrHRC39温度200C点击forward下一步
选择停止条件为Tool1与Tool2距离4mm，下一步
边界条件窗口指定环境和工件模具的约束。
默认空气为室温20C。
下一步
指定锻打前冷却时间，下一步
最后一页是工艺参数，在我们的例子中选择默认即可，点击OK
这时前处理完成我们可以通过点击下面的红色按钮开始模拟，程序询问是否保存，点击yes开始计算。
程序进行前处理并且把模具放到工件上，如下图
这时模拟开始。
我们可以随时查看结果通过点击播放面板中的按钮。
使用对称按钮可以显示整个锻件和模具。
我们可以隐藏模具只显示工件的温度场
同样的，我们也可以显示截面图，测量距离，显示曲线图，流线和轨迹点。
在另外文档中详细解释。
3.4机械耦合分析问题数据准备和运行模拟
我们使用与3.3中相同的例子，但是使用耦合分析热河机械问题。
启动QForm7，点击“Createnewoperation”。
接下来选择Generalformingwiththermalproblem.加载几何文件fork.shl。
下一页中工件材料C45:
模具驱动与温度选择与前面一致
最终距离4mm，下一页
机械耦合需要固定模具才可以模拟他们的变形和应力。
在边界条件Boundaryconditions下，我们选择刚性体T1定义约束。
在Properties下我们看到下面的菜单。
为了阻止模具运动我们选择Rigidfixing
选择Domainshape使用Cylinder
界面自带默认参数并且在显示窗口下可以预览Cylinder。
Cylinder
在Propertie菜单下我们取消定义中心孔的Radius2选项得到圆柱。
移动圆柱位置并控制大小为Tool1应用约束条件。
激活移动
按钮，点击按钮后通过鼠标就可以移动目标了。
我们激活改变尺寸按钮:
.单击后有双箭头出现，通过鼠标可以改变圆柱在水平和垂直方向的尺寸大小。
尺寸改变结果如下:
完成后点击OK观察到边界条件BC1已经被赋予Tool1了：
对Tool2约束的方法与1相同。
-在Boundaryconditions下选择T2应用Rigidfixing;
-在菜单Domainshape选择Cylinder;
-在菜单Properties下删除Radius2;
-移动
.
-改变大小
.
-单击OK完成
下一步是指定冷却时间。
最后是工艺参数Processparameters.此例按默认即可，点击OK完成。
数据设置完成，可以通过点击红色按钮开始计算。
提示保存点击yes确定。
这时开始模拟计算。
可以计算的同时观察结果。
耦合机械问题可以输出工件和模具的有效应变结果如下
模具上的应变值要远远小于坯料上的，所以我们没法在一张图上观察到，下面是通过点击后处理面板上的按钮单独观察模具上的应变。
下面是两模具在Z方向的变形
还可以显示曲线图，点击工具栏上的
按钮，出现对话框。
选择Addgraphtotheleft按钮，在小窗口中心选择目标，例如显示T1-fork/Tool1，选择载荷，结果显示如下
同时可以在右上角选择要显示的数据。
例如功，结果显示如下
4
参考信息
4.1新数据结构
数据库更新为四个文件夹
∙工程Project
∙未找到数据MissedinMyDatabase
∙我的数据库MyDatabase
∙标准Standard
所有这些文件夹可能包含材料，润滑剂和设备，但是文件夹使用不同。
仅显示当前程序需要的数据类型。
例如，当在Workpieceparameters下点击Material按钮时，我们只能看到工件材料项，其它的是隐藏的。
Project文件夹是程序当前打开的工程保存在qform文件中的数据。
这些项目可以是当前项目生成的，也可以是其它计算机上生成的qfm文件或者qform文件里面的。
当打开另一工程文件时里面的数据可能消失或被先的数据取代。
为了使所有工程都能运行，从其它处得来的工程文件里面的数据要保存在MyDatabase文件夹下。
这是主要的数据存储方式。
一般我们希望用户把所有的自定义数据保存在此处。
一旦用户打开的文件数据不在MyDatabase可能出现在了MissedinMyDatabase。
那可能是因为数据是从另外的计算机上定义并未定义在此计算机上。
因此用户可以复制这些数据到MyDatabase文件夹下。
Standard文件夹下的内容是软件自带的并且经常使用的。
这里的数据包含冷热状态。
这些材料放入不同的组里面容易查找。
这里的数据可以使用但是不能修改，如果需要修改，首先复制到MyDatabase文件夹下。
单击选择材料点击工具菜单下的Saveas就可以完成复制。
注意：
当前版本saveas功能使用前需要首先更改数据。
所有的QForm5的数据都可以导入到QForm7中。
自动保存在MyDatabase下,
打开文件夹可以看到在QForm5下所用的数据库。
数据库主菜单下有两个命令，
∙ImportDatabase
∙ImportQFormv5Database
第一个是可以从qfrmdata.qdb中导入。
第二个是导入QForm5的qfrmdata.qdb文件中导入。
警告：
在QForm7比QForm5需要数据多。
在计算热耦合问题时模具材料数据要包含热属性。
因此在使用以前版本导入的文件前先检查数据的完整性。
在Standard文件夹下的数据是完整的。
4.2热传导系数
工件与模具之间的接触热传导qcont如下
这里
h是热传导系数定义热流密度，坯料温度T模具温度Td.
QForm7对于热耦合问题由两种选项，一种叫“uncoupled”模拟，这种是不模拟模具认为模具温度恒定。
Td相当于模具的平均温度，在计算时不变。
第二种叫做“coupled”，模具温度Td需要模拟并随时间变化。
认为模具是一个单独的物体，有着初始温度和热属性。
耦合模拟可以提供更为精确地结果但是模拟时间长。
另一方面不完全耦合计算快速使用合适的参数也能得到准确的结果。
通用使用不完全耦合计算。
在热锻中与工件接触的模具表面温度比平均温度高很多。
因此在不耦合分析计算的时候相比耦合计算热传导系数要减少。
我们把这种系数叫做有效热传导系数，相反的真实的系数用于耦合模拟分析。
在QForm5中仅有不完全耦合模拟因此使用有效热传导系数。
在QForm7中我们对两者加以区别。
当导入QForm5的数据时，仅使用真实的热传导系数并放置在新数据库中。
因此模拟不完全热耦合问题时需要修改有效热传导系数的值作为润滑剂保存在MyDatabase文件夹下。
典型的真实热传导系数可能从25000to50000W/m2/K而有效热传导系数为2500to5000W/m2/K。
下图显示润滑剂有效热传导系数。
4.3
QForm7数据结构
每个模拟数据都保存在工程文件*.qform中。
这个文件包括所有的原始数据和模拟需要的设置。
模拟开始后生成很多文件包含结果等信息。
这些文件保存在当前目录下以*.data命名的文件夹下。
如下图
4.4怎样获得帮助?
模拟出现问题时用户可以发邮件给我们或者我们的分公司。
有时在模拟玩一些工艺后才出现问题。
这样使用sst-strip命令。
输入到命令窗口中回车，
成功执行后日志窗口显示如下，
这个命令复制qform文件和最后的模拟记录放到一个指定目录下，目录名称为工程名+.stripped。
如下图所示，压缩本文件夹发送给我们就可以了。
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