dynaform筒形件实验报告.docx

CAE实验报告
作者:

学 号：

学院(系):
机械工程
专业:
机械制造及自动化
题目:
基于dynaform的筒形件冲压成型仿真
2021年 4 月
CAE在研究领域的应用
CAE软件从60年代初在工程上开始使用到今天，已经历了40多年的开展历史，其理论和算法都经历了从蓬勃开展到日趋成熟的过程，现已成为在航空、航天、机械和土木结构等众多领域中的产品结构设计时必不可少的数值计算工具。随着计算机技术的不断开展，CAE系统的功能和计算精度也随之有了很大提高。计算时可采用CAD技术来建立几何模型，通过前处理完成分析数据的输入，求解得到的计算结果可以通过CAD技术生成形象的图形输出，如生成位移、应力、应变分布的等值线图、彩色云图，以及随机械载荷变化的动态显示图等。这些结果可有效用于产品质量分析，为工程应用提供实用的依据。
DYNAFORM软件是由美国ETA公司和LSTC公司联合开发的用于板料成形模拟的专用软件包，可方便地求解板料成形工艺及模具设计涉及的复杂问题，是目前该领域中应用最为广泛的CAE软件之一。它可以预测板料成形过程中的破裂、起皱、减薄和回弹，评估板料的成形性能，为板料成形工艺及模具设计提供帮助，可以显著减少模具设计时间及试模周期，从而提高产品品质和市场竞争力。目前，DYNAFORM软件已在世界各大汽车、航空、钢铁公司以及众多的大学和科研单位得到了广泛的应用；自进入中国以来，DYNAFORM软件已在长安汽车、南京汽车、上海宝钢、中国一汽、上海汇众汽车公司和洛阳一拖等知名企业得到了成功应用。
确定CAE分析对象
圆筒形零件的冲压成型过程是一个较为复杂的受力变形过程，其最终的成型结果好坏与否凸模冲压速度、压边圈压力大小及其加载曲线有很大关系。本次试验采用dynaform专业板料成型分析软件来分析给定条件下的圆筒件冲压成型过程的受力与变形，根据结果分析其中问题以及有待改良的地方。
3. 问题描述
为了分析圆筒形件的冲压成型过程，并从分析结果中给出防止出现零件缺陷的措施，现给定筒形件冲压模型，材料选用铝合金AA6009，，，凸模冲压速度5000mm/s，压边圈压力200000N。要求使用dynaform软件仿真零件成型过程并分析受力与变形情况，最后提出改良意见。
4. 仿真实验步骤
导入模型
首先采用solidworks建立凸模和毛坯件的三维模型，再转存为igs格式文件，之后导入dynaform软件数据库中。
毛坯件导入
网格划分及检查
首先对凸模进行网格划分，具体参数设置如下：
凸模网格划分参数
划分好之后的网格如下：
凸模的网格划分
划分网格之后要对其进行检查与修补：
检查凸模网格
毛坯料网格划分
首先将导入的毛坯件所在层切换当前零件层，之后点击：工具→毛坯生成器，在这里可以设定毛坯料的网格划分大小〔〕，之后同样在：前处理→model check/repair里对划分好的网格进行检查和修补〔〕。
毛坯料网格划分
毛坯料网格检查
生成凹模
首先新建凹模零件层，之后在前处理→单元中选择复制/偏移，选择凸模进行偏移。具体参数如下：
偏移参数设置
偏移后模型
设定压边圈
首先新建压边圈的零件层，之后从凸模边沿选择单元添加到压边圈层。具体操作如下列图：
选择压边圈单元并添加到BLINDER层
建立压边圈
定义毛坯属性
在工具→定义毛坯中可以定义毛坯的材料和物理属性，这里选择材料为热滚DQSK，具体材料参数包括密度、杨氏系数、泊松比等，；同时定义材料厚度为1mm。
定义BLINK层〔毛坯〕属性
材料参数设置
定义毛坯厚度
分析设置
这里设定冲压类型为inverted draw〔单动作拉延模〕，接触间隙设为1。
分析设置界面
定义工具
在工具→定义工具界面，根据各零件层作用及名字定义工具。首先凹模为
定义工具DIE
DIE层，定义工具DIE包含零件DIE。同样的方法去定义工具PUNCH和BINDER。
定义工具PUNCH和BINDER
工具定位
在工具→定