基于Dynaform的汽车覆盖件冲压成型数值模拟及优化
基于 Dynaform 的汽车覆盖件冲压成型数值模拟及优化
基于 Dynaform 的汽车覆盖件冲压成型数值模拟及优化∗熊保玉【摘要】It has gradually been paid more attention to study forming law for automobile panel by applying numerical simulation.Left and right inner plates on automobile rear wheels are investigated,the stamping process of auto rear wheel is simulated based on Dynaform software.Simulation of stamping forming by changing magnitude of blank holder force and setting drawbead,predicting wrinkle,fracture,thinning,rebound and other defects is done.Blank holding force and draw-bead of process and technical parameters of left and right inner plates on automobile rear wheels are determined by compa-ring the simulation results,and it provides a scientific basis for the practical products shaping.%应用数值模拟技术对汽车覆盖件成型规律进行研究逐渐受到重视。
以汽车左、右后轮罩内板为研究对象，介绍了应用 Dynaform 软件对轮罩冲压成型进行数值模拟的步骤。
通过模拟产品在设置不同压边力数值及有、无拉延筋情况下的成型性能，预测板料成型中可能出现的如起皱、拉裂、变薄和回弹等缺陷问题。
基于Dynaform的汽车覆盖件冲压成形仿真的研究[1]
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基于Dynafo rm的汽车覆盖件冲压成形仿真的研究刘世豪,王东方,苏小平,徐 练(南京工业大学,江苏南京210009)摘 要:介绍了汽车覆盖件冲压成形仿真的研究背景,详细论述了板料冲压成形数值模拟的理论和主要步骤。
在Dynaform中对汽车行李箱门板进行了冲压成形过程的仿真,证明了仿真设计方法具有实用性,通过反复模拟,找出了合理的工艺参数,有利于优化冲压成形的过程及其结果。
关键词:汽车覆盖件;冲压成形;仿真;Dynaform中图分类号:T G386;T G115 文献标志码:A 汽车车身外形是由许多轮廓尺寸较大且具有空间曲面形状的覆盖件焊接而成,汽车覆盖件冲压成形质量的好坏直接关系到各部件的装配,从而影响到整车的质量。
可以说,汽车车身冲压成形一定程度上代表了整车的制造水平。
对于比较复杂的汽车覆盖件,特别是对成形质量要求较高的轿车外覆盖件,根据前人总结的经验公式很难满足这些成形零件的工艺要求。
因此,对制造出来的模具往往需要进行反复的试模和修模,这样无形中大大增加了产品的生产成本,增加了产品的研制开发周期,进而造成大量人力、财力和物力的浪费。
目前,对于模具设计员来说,大型汽车覆盖件模具的设计仍然是个难题。
因此,如何解决以上问题成为模具工业的迫切需要。
为了解决上述问题,基于现有的理论和方法,笔者尝试着以某汽车行李箱门板为研究对象,采用板料成形仿真软件D YNA FORM,应用数值模拟的方法对板料成形过程进行计算机模拟,以替代实际试模,为覆盖件工艺设计、模具设计提供可靠的判据和合理的工艺参数,为实际的汽车覆盖件模具冲压成形的优化提供参考。
1 板料冲压成形的数值模拟板料冲压计算机仿真的核心是应用数值方法来分析和研究金属板料塑性成形的问题。
作为数值分析方法中应用最广并且最具有生命力的一种方法,有限元法成为目前板料成形数值分析最有效的方法。
随着数值分析技术、塑性成形理论、计算机能力的发展以及对冲压过程越来越深刻的认识和理解,从上世纪70年代后期开始,经过20多年的发展,板料成形数值模拟逐步完善。
基于Dynaform的车身覆盖件成形数值模拟
基于Dynaform 的车身覆盖件成形数值模拟陈桂华，张群威（漯河职业技术学院，河南漯河462002）作者简介：陈桂华（1982-），女，河南周口人，本科，讲师，主要研究方向：机械制造。
摘要：文章概括了动态仿真在冲压成型中的应用，介绍了动态仿真模拟软件Dynaform 在板料成形中的使用功能和在车身覆盖件成形中的应用。
分析了Dynaform 在应用研究中仍存在的问题和进一步的研究发展方向。
关键词：动态仿真；材料模型；单元模型；Dynaform随着车型更新换代的速度加快，依靠经验的车身覆盖件冲压模具设计方法已无法满足实际生产的需要。
塑性成形理论的飞速发展以及计算机技术的广泛应用使冲压仿真作为一个有力工具进入工业界。
冲压仿真使汽车模具生产由经验上升到理论，大大缩短了车身覆盖件的成型周期、提高了车身覆盖件设计质量，为加速车型更新换代创造了很好的条件。
１动态仿真系统的关键技术发展有限元法是一种高效的用于数值计算的方法，用近似函数插值表示未知场函数在各个节点的数值，进而把连续的无限自由度问题转换成了离散有限自由度问题。
1.1求解格式冲压成型时一个及其复杂的力学过程，为实现动态仿真通过以下两种途径建立有限元格式：完全的La-grangian 格式（即T.L.格式）和更新的Lagrangian 格式（即U.L.格式）。
针对冲压成型过程的特点采用U.L.格式来建立有限元列式比较合适。
不管用哪种格式，最后的坯料运动方程都一样：M u +C u +f i =f e （1）其中：M —质量矩阵；C —阻尼矩阵；u —节点位移矢量；f i —等效内力矢量；f e —等效节点力矢量。
1.2材料模型冲压过程是通过冲压模具对板料施加压力实现变形过程的。
要分析冲压成型过程中的力学特性，就要建立对应材料的力学模型，这里称其为材料模型。
依据塑性流动理论，对于板料成形来说塑性特性是各向异性的。
板料成形通常采用以下几种材料模型。
（1）Hill 各向异性弹塑性模型依据Hill 的各向异性材料理论，如果体内有相互正交的各向异性主轴，而且坐标轴于各向异性主轴是互相平行的，则屈服准则为：F （σy-σz ）2+G （σz-σx ）2+H （σx-σy ）2+2Lσ2yz +2Nσ2xy -1（2）式中，F 、G 、H 、L 、M 、N 为各向异性常数。
基于Dynaform的汽车覆盖件成形中拉延筋的设置与数值模拟_图文
基于Dynaform的汽车覆盖件成形中拉延筋的设置与数值模拟_图文模具技术2020 . No. 639文章编号:100124934(2020 0620039203基于Dynaform 的汽车覆盖件成形中拉延筋的设置与数值模拟郭敏杰, 曾珊琪(陕西科技大学机电工程学院, 陕西西安710021摘要:使用 ETA 公司的CA E 软件Dynaform , 通过求解器L S 2Dyna 计算, 利用E TA/Po st 2p rocessor 来模拟某轿车引擎盖内板的拉深成形。
通过模拟结果的比较, 最终确定拉延筋的最佳布置方案及拉延筋的优化形式等。
缩短了模具设计周期, 降低了设计成本, 提高车身质量。
关键词:Dynaform ; 拉延筋; 汽车覆盖件; 中图分类号:TP391. 9Abstract :By i si twa re ETA/Dynaf or m , t he f or mi ng p rocess of aca r e ngine i calculated by LS 2Dyna a nd si mulated by ETA/Post 2p rocessor. The op ti mal a nd s hap e of draw bea d were deter mi ned by comp a ri ng t he si mulation re 2sults. The i mp roved design could shorte n t he develop me nt cycle of die , reduce design cost a nd i mp rove t he quality of ca r body.K eyw ords :Dynaf or m ; drawbea d ; aut omobile cover ; numerical si mulation0引言拉深件的质量在很大程度上受材料流动的影响。
基于DYNAFORM的汽车车身覆盖件冲压成形数值模拟
Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ ＆ Ｔ Ｅ Ｃ Ｈ Ｎ Ｏ Ｌ ０ Ｇ Ｙ
基于 Ｄ Ｙ Ｎ Ａ Ｆ Ｏ Ｒ Ｍ 的汽 车车 身覆盖 件冲 压成形 数值 沙
４ １ ０ ２ ０ ５ ）
摘 要： 汽车车 身覆盖 件冲 压成 形过程 中时 常会 出现破 裂 ， 起 皱 回弹 等缺 陷 。 本 文 以某汽 车 车身顶 盖晨 盖件 为例 ， 利 用Ｄ Ｙ Ｎ Ａ Ｆ Ｏ Ｒ Ｍ ； ￣ ； ． ． 料成 形数值模 拟软 件模 拟 了其成 形过 程 ， 对可 能 出现 的成形缺 陷进行 了预 测， 该数值 模拟 结果对板 料 冲压模具设 计 具有指导 意义 。 关键词 ： 汽车车 身覆 盖件 冲压成 形 数值模拟 Ｄ Ｙ Ｎ Ａ Ｆ Ｏ Ｒ Ｍ 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｇ ３ ８ ６ 文 献标 识 码 ： Ａ 文 章编 号 ： Ｉ ６ ７ ２ — ３ ７ ９ ｌ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ５ （ ａ ） 一０ ０ ２ ７ —０ １ 汽 车 覆 盖 件 是 构 成 汽 车 车 身 的 重 要组 成部分 ， 具有材料薄 、 形状复杂 、 结 构 尺 寸 大 和 表 面 质量 高等 特 点 … 。 覆盖 件 主 要 的生 产 方式是薄板 冲压成形 ， 其 过 程 是 一 个 复 杂 的力学过程 。 若按 照传统的“ 试错法 ” 设 计 覆盖件模具 ， 由于 反 复 的 试 模 、 修模 ， 将 导致 覆盖件 的开发周期延 长 ， 研 发 成 本 增 加， 无 法 在 市 场 竞 争 中处 于 领 先 地 位 。 板 料 成 形 数 值 模 拟 不 仅 能 够 保证 覆 盖 件 冲压工艺和 模具设计 的合格率 ， 还 可 以 减少试模次数 ， 避 免修 模 ， 从 而 缩 短 覆 盖 件 的开 发 周 期 ， 降 低研 发 成 本 ， 提 高 覆 盖 件 质 量 和市场竞争 力。 本 文 以板 料 成 形 模 拟软 件Ｄ ＹＮＡＦ ０Ｒ Ｍ为 平台 ， 对 某 汽车 顶 盖覆 盖 件 的成形过程进行研 究。 位置 。 它 不 但 决 定 能 否 生 产 出合 格 的 冲 压 件， 而 且 影 响 到 工 艺 补 充 部 分 的 多 少 和 压 料面的形状Ｉ ３ 】 。 在确 定冲压方向时 ， 应 保 证 凸模 形 状 能够 进 入 凹模 ， 不产生负角； 要 保 证拉延深 度浅而均 匀， 凸模 与 板 料 应 接 触 良好 ， 且接 触 部 位 处 于 模 具 中 心 ； 压 料 面 各 处进料 阻力均匀 。 １ ． ２ 工艺补 充设计 汽车 顶 盖 形状 复 杂 ， 结构对称 ， 直 接 成 形较困难。 为 了适 应 拉 延 工 艺 的要 求 ， 提 高 顶 盖 的 成 形 质量 ， 冲 压 方 向确 定 之 后 ， 必 须 设计工 艺补充来 改善拉延工艺性 。 工 艺 补 充 设 计 应 遵 守 内孔 封 闭 补 充 原 则 、 简 化 拉 延 件 结 构 形 状 原 则 以及 对 后 序 工 序 有 利 原 则 …。 工 艺补 充 应 包括 拉 延 部 分 的补 充和 压 料面 两部 分 ， 在 Ｕｎ ｉ ｇ ｒ ａ ｐ ｈ ｉ ｃ ｓ ＮＸ（ ＵＧ） 软 件 中可 进 行 设 计 顶 盖 的 工 艺 补 充 。
汽车覆盖件冲压成形的多因素耦合数值模拟研究
汽车覆盖件冲压成形的多因素耦合数值模拟研究作者：邱晓刚姜雷摘要：使用UG三维CAD软件对汽车覆盖件零件进行三维建模，并转换到DYNAFORM中建立了零件的有限元模型；通过模拟计算分析，讨论了拉延筋几何参数、坯料尺寸、压边力、材料参数等多种因素对零件成形的影响，解决了模具设计、冲压工艺和选材问题。
关键词：冲压成形，数值模拟，拉延筋，压边力，材料参数1 引言汽车覆盖件因为其独特的特点决定了汽车整车开发周期，成形模具设计制造依靠设计者的经验和反复试模的传统设计方法已经不能满足市场发展的要求了。
CAD/CAE/CAM一体化系统已经成为国内外汽车公司设计和制造新产品制胜的法宝，这一技术的采用，保守估计，可以使模具设计与制造周期缩短2/5，模具生产成本降低1/3，进而大大降低整车成本，增强市场的竞争力[1]。
目前板材成形有限元仿真技术广泛应用于汽车和钢铁工业等诸多领域，为模具设计、冲压工艺的制定、冲压零件的科学选材等起到了积极作用。
本文采用显式动力有限元软件DYNAFORM对汽车侧围外板进行有限元分析，对拉延筋几何参数、坯料尺寸、冲压工艺、材料参数（值）等多种因素对成形的影响进行了研究分析，为该零件确定了最佳的成形方案。
采用ASAME应变分析方法对实际零件进行测试，与模拟结果进行比较。
2 研究方法2.1 三维几何模型及有限元模型建立在复杂型面的板料冲压仿真分析过程中，几何模型建立的工作量占总的模拟过程工作量的很大比例，并且几何模型建立的质量直接影响模拟结果的准确度。
侧围外板零件尺寸较大，几何型面非常复杂，多为复杂的空间自由曲面，无法用解析形式表述，只能用参数曲面来表示。
eta／DYNAFORM的前处理功能根本不能满足建模的需要，所以使用大型三维造型软件UG 进行几何模型的建立，如图1所示即为UG建立的几何模型。
在建立几何模型时，要同时考虑冲压方向，工艺补充面及压料面的添加。
图1 UG建立的零件模型当精确的CAD模型建立之后，通过专用的数据转换接口如IGES、VDA等，将曲面模型转入eta/DYANFORM前处理器中进行曲面网格的划分，采用自适应网格划分法，将单元划分为四边形网格。
基于Dynaform的汽车覆盖件冲压成形及回弹仿真的研究
设 计 ・ 究 研
《 电加工与模具）０７ ２０ 年第 ６ 期
基 于 Ｄ ｎ ｆｒ 的汽 车覆 盖 件 冲 压 ｙ ａｏｍ 成 形及 回弹 仿 真 的研 究
刘世 豪 ，王 东方 ，苏 小平 ， 绍 华 唐
（南 京工业 大学 机械 与 动力工 程学 院 ， 苏南京 ２ ０ ０ 江 １ ０ ９）
摘 要 ： 绍 了汽 车覆盖 件 冲压成 形及 回弹 的仿 真研 究 背景 ， 细 论述 了板料 冲压 成形 与 回弹 介 详
数 值模 拟 的理论 和流程 。在 Ｄｙ ａ ｒ 中对汽 车底座横 梁 外板进行 了冲压 成形 和 回弹过程 的仿 真 ， ｎｆ ｍ ｏ
仿 真 结果与 实验 结果 的 比较 ， 明 了仿 真 分析 的 实用性 ， 而 总结 出控 制 回弹算 法仿 真 汽 车顶 弧 成 形 和 后 加 强 板切 边 时的 回弹 ， ｉｎ ｔ ｌ 用 动一 态算 法 计 算 汽 Ｆｎ ，ｅ ＿ 采 ａ４ Ｊ 静
车前 翼子 板成 形 中的 回弹 ， ｗｋ ，ｅ ａ ｓ进行 了复 Ｋａ ａ ｔ ｌ Ｉ Ｊ
杂零 件 的多步 成形 回弹 的仿真 研究 。 为了解 决 汽车覆 盖件 冲压成 形过 程 中的 回弹问 题 ， 于现 有的 理论 和方 法 ， 者尝试 以某 型汽 车底 基 笔 座横梁 外 板 为研 究 对 象 ， 用 板 料 成 形 仿 真 软 件 采 Ｄｙ ａ ｒ 在 计 算 机 上 模 拟 冲 压 成 形 及 回 弹 的 过 ｎ ｆ ｍ， ｏ
ｔ ｅ ａ ａｌｂ ｌ ｙ ｏ ｉ ｕａ ｉ ｎ ａ ａ ｙ ｉ ｓｐ ｏ ｅ ｙ ｃ ｍｐａ ｉ ｇ ｔ ｅ ｓｍｕ ａ ｉｎ ｒ ｓ ｌ ｔ ｈ ｘ ｒｍｅ ｈ ｖ ｉ ｉ ｔ ｆｓｍ ｌｔｏ ｎ ｌｓｓｉ ｒ ｖ ｄ ｂ ｏ ａ ｉ ｒｎ ｈ ｉ ｌｔｏ ｅ ｕ ｔｗｉｈ ｔ ｅ ｅ ｐｅ ｉ ｎｔ ｒｓ ｔ ｅ ｕｌ．Ｆｉ ｌ ｈｅ ｍｅ ｓ ｒ ｆｃ ｎ ｒ ｌｉ ｇ ｓ ｒｎ ｃ ｓｃ ｎｃｕ ｅ ｎａｌ ｔ ａ ｕ ｅ ｏ ｏ ｔｏ ｌｎ ｐ ｉ ｇ ｂａ ｋ ｉ ｏ ｌ ｄ ｄ． ｙ Ｋｅ ｒ ｓ：ａ ｔ ｍｏ ｉ ｅ ｂ ｄ ａ ｅｓ；ｔ ｍｐｉ ｇ ｆ ｒ ；ｐｒｎ ａ ｋ； ｉ ｌｔｏ Ｄｙ ｆ ｒ ｓ ｆｗａ ｅ ｙ ｗｏ ｄ ｕ ｏ ｔｖ ｏ ｙ ｐ ｎ ｌ ｓ ａ ｎ ｍ ｓ ｉ ｇ ｂ ｃ ｓｍｕ ａ ｉｎ； ｎａ ｍ ｏ ｔ ｒ ｏ ｏ
基于Dynaform软件的汽车内衬板冲压成形模拟
图 2 由凹模单元偏置生成凸模 F ig12 Genera tion of punch w ith offset of d ie un it
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Abstract: Fo r the w rink ling and c rack ing p rob lem s of au tom ob ile cove ring p ane l sub jec ted to stam p ing p rocess, the s tam p ing s im u la tion of the au tom ob ile cove ring p ane l w e re ca rried ou t based on D ynafo rm 516 sof tw a re. The bas ic p rocedu res and m od ify ing m e thod to rea lize the f in ite e lem en t s im u la tion of shee t s tam p ing w as desc ribed. The sim u la tion resu lt show s tha t bo th w rink ling defec t and th icken ing ra te a re ove r the to le rance. A nd thus, a m od ify ing m e thod to ba lance the inf low quan tity of m a te ria l by se tting the d raw 2beads a t the d ie en trance w as p rop osed. The s im u la tion resu lt is sa itsf ied by using th is m e thede. The p resen t stam p ing s im u la tion m e thod m ay p rov ide a refe rence fo r d ie des ign ing, and can reduce the p rocess ing cost and sho rten the m anufac tu ring cyc le s ign if ican tly.
DYNAFORM数值模拟技术在汽车覆盖件成形中的应用
在本例中．内压料面类型为平面压料面（Ｆｌａｔ Ｂｉｎｄｅｒ）．外压料面类型为双曲面压料面 （Ｔｗｏ．ＬｉｎｅｓＢｉｎｄｅｒ）；内工艺补充面截面线类型为 ＰｒｏｆｉｌｅＴｙｐｅ２．外工艺补充面截面线类型为Ｐｒｏｆｉｌｅ Ｔｙｐｅ３。压料面与工艺补充面创建完后再进行压 料面的裁剪。图４为创建完压料面与工艺补充面 后的凹模有限元模型。
ｂａｃｋ ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ ｄｏｏｒ
Ｔａｂ．１
袭１ 材料力学参数旧 Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｂｌｍｌ
密度／ 扬氏模量 柏松 强度系数 强化 屈服函数 各向异性参数体ｇ·ｍ。’ ／ＧＰａ
比
，Ｍ口ａ 指数 指数ｍ Ｒｏ Ｒ彤 Ｒ钟
７８３０
２０７
Ｏ．３
７１０ Ｏ．２２
６
１．８７ １．２７ ２．１７
图３内、外孔填充后的后车门外板件
Ｆｉｇ．３ Ｆｉｎｉｔｅ ｅｌｅｍｅｎｔ ｍｏｄｅＩ ｏｆｏｕｔｓｉｄｅ ｂｏａｒｄ ｏｎ ｂａｃｋ ａｕｒｏｒａｏｂｉｌｅｄｏｏｒａｆｔｅｒｉｎｓｉｄｅ ａｎｄｏｕｔｓｉｄｅｈｏｌｅｆｉＩＩｉｎｇ
２．３确定冲压方向 冲压方向是拉深工序中应首先确定的参数，
调整冲压方向时，要考虑零件便于成形及放置。利
《热加工工艺》２００９年第３８卷第１ｌ期
９１
万方数据
金属铸锻焊技术：ｅ删＝ｉｎｇ·Ｆｏｒｇｉｎｇ·Ｗｅｌｄｉｎｇ
２加９年６月
的变形不充足区域，而且是在后车门零件上。变形 不充足会使覆盖件的一些部位刚性差。受振后产 生空洞声。用这样的覆盖件装车。则会在汽车行驶 中产生振动．造成覆盖件的早期损坏［ｓｌ。
基于Dynaform的车门冲压成形过程仿真与坯料设计
目录摘要 (I)abstract (II)1 绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2成形过程仿真研究意义 (3)1.3国内外研究现状与发展趋势 (3)1.3.1 与CAD 软件的无逢集成 (4)1.3.2 更为强大的网格处理能力 (5)1.3.3 由求解线性问题发展到求解非线性问题 (5)1.3.4 由单一结构场求解发展到耦合场问题的求解 (6)1.3.5程序面向用户的开放性 (6)1.4 研究内容、方法、手段 (6)2 板料成形有限元模拟的基本理论及方法 (8)2.1概述 (8)2.2 板料成型有限元模拟的基本方法 (8)2.2.1板材刚塑性有限元材料基本假设 (8)2.2.2板材的成型的理论计算过程. (9)3 有限元软件dynaform综述 (11)3.1基本简介 (11)3.1.1 DYNAFORM前处理 (12)3.1.2 DYNAFORM求解器 (12)3.1.3 DYNAFORM的后处理 (13)4 汽车外门板的坯料展开仿真过程设计 (14)4.1车门外板的结构及加工工艺简介 (14)4.2研究的具体方法 (15)4.2.1建立覆盖件的几何模型 (15)4.2.2导入DYNAFORM软件 (16)4.2.3编辑数据库的零件层 (16)4.2.4网格划分 (17)4.2.5网格检查 (18)4.2.6 MSTEP模块参数设置 (19)4.2.7 启动后处理 (20)4.2.8 成形极限图分析(FLD) (21)4.2.9 厚度变化图 (23)4.2.10 产品排样 (26)4.2.11 车门的动画仿真过程 (29)5 总结 (30)参考文献 (31)谢辞 (32)摘要汽车覆盖件的加工成型过程属于复杂的冲压拉深变形工艺，为了获得无缺陷的车门外板成型件，本文利用有限元软件DYNAFORM的BSE工程模块对不同材质的车门外板成型过程进行仿真，研究并估算了工件坯料的外形尺寸，确定了工件在成形后的厚度变化、成形极限图、第一主应力的变化情况等，且得到了厚度与应力变化之间的关系。
基于Dynaform的汽车覆盖件成形中拉延筋的设置与数值模拟.
收稿日期:2009-06-29作者简介:郭敏杰(1986-,男,硕士研究生。
文章编号:1001-4934(200906-0039-03基于Dynaform 的汽车覆盖件成形中拉延筋的设置与数值模拟郭敏杰,曾珊琪(陕西科技大学机电工程学院,陕西西安 710021摘要:使用美国ET A 公司的CAE 软件Dynaform,通过求解器LS -Dyna 计算,利用ETA /Post -processor 来模拟某轿车引擎盖内板的拉深成形。
通过模拟结果的比较,最终确定拉延筋的最佳布置方案及拉延筋的优化形式等。
缩短了模具设计周期,降低了设计成本,提高车身质量。
关键词:Dynaform;拉延筋;汽车覆盖件;数值模拟中图分类号:T P391.9 文献标识码:BAbstract:By using increment simulation sof tware ETA/Dynafor m,the forming process of a car engine inner panal w as calculated by LS -Dyn a and simulated byETA/Post -pr ocessor.The optimal setting and sh ape of draw bead w ere deter mined by comparing the simulation r e -sults.T he impr oved design could shorten the development cycle of die,reduce design cost and improve the quality of car body.Keywords:Dynafor m;dr awbead;automobile cover;numerical simulation0 引言拉深件的质量在很大程度上受材料流动的影响。
基于DYNAFORM汽车复杂覆盖件仿真模拟研究及应用
作 为 一 款 专 用 的 板 料 成 型 仿 真 软 件 ， Ｄ Ｎ Ｆ Ｒ 可 以 预 Ｙ Ａ Ｏ Ｍ 测 成 形 过 程 中板 料 的裂 纹 、起 皱 、减 薄 、划 痕 、回 弹 ，可 以评 估 板 料 的 成 形 性 能 ，从 而 为 板 料 成 形 工 艺 及 模 具 设 计 提 供 帮 助 ，帮 助 汽 车覆 盖 件模 具设 计 人 员 减 少 模 具 开 发 设 计 时 间 及 试 模周期 。 目前 ，Ｄ Ｎ Ｆ Ｒ 已在 世 界 各 大 汽 车 、航 空 、钢 铁 公 司 Ｙ Ａ Ｏ Ｍ
维普资讯
基于 Ｄ Ｎ Ｆ Ｒ 汽车 Ｙ Ａ Ｏ Ｍ 复杂覆盖件仿真模拟研究及应用
乔晓 勇
（ 汽通 用五 菱技 术中心冲压工程及材料科 ，广西 柳州 ５ ５０ ） 上 ４ ０ ７
Ｉ 铺 翼】 文章 简要 介 绍 了利 用板 料 冲压 成 形 有 限 元 模 拟 软 件 Ｄ ＹＮＡ ＯＲＭ 进 行 汽 车覆 盖 件 冲压 成 彤 有 限元 仿 真 的 Ｆ
短 生 产 周期 ，降低 成 本 ，提 高 车 身质 量 。
【 ■ ■ 】 车覆 益 件 ；有 限元 模 拟 ；ＤＹ Ｆ 荚 汽 ＮＡ ＯＲＭ ；模 具 设 计 【 ■ 分 羹 鼍 ］ ６ 【 酞标 识 码 ｌ 【 章 编 号 ］６４ ０８ （０ ７ １ — ０ ５ ０ 中 Ｕ４ 文Ｉ Ａ 文 １７ — ６ ８ ２ ０ ）６ ０７ — ４
业 作 为 国 家 的 支柱 产 业 。
Ｃ Ｓ） Ｅ Ｓ 、求 解 器 （ ｓ Ｄ Ｎ 及 后 处 理 （ Ｏ Ｔ Ｒ Ｃ Ｓ ） 大 部 Ｉ — Ｙ Ａ） Ｐ ＳＰ Ｏ Ｅ Ｓ三
分 。该 软 件 能 提 供 丰 富 高 效 的单 元类 型 ，接 触 和 交 界 面 的 处 理
基于LS—DYNA的汽车覆盖件冲压成型数值模拟
性材料模型及３ 参数Ｂ ａ ｒ ｌ ａ ｔ 材 料模型等 。 在应用上 述弹塑性材料 模 型时 ， 需考虑材料 真实应 力一 对数应变 曲线 ， 且 涉及到 温度 影 响时 ， 需在相应温 度下测定相 关材料 参数 。本文选用 ３ 参数
Ｂ ａ ｒ ｌ ａ ｔ 材料模 型， 该 模 型 非 常 适 合 板 带 材 冲 压 成 型 模拟 。 本 文 选 用Ｓ Ｔ 一 １ ６ 材料 ， 其 真 实 应 力一 对 数 应 变 曲线 如 图３ 所示 。
＿ 设 计 与 分 析 ◆ ｓ ｈ ｅ ｊ ； ｙ ｕ Ｆ ｅ ｎ ｘ ｉ
基于Ｌ Ｓ — Ｄ Ｙ Ｎ Ａ的汽车 覆盖件冲压成型 数值模拟
曹 雪姣
（ 天津 冶金 职业 技 术学 院 机械 工程 系 ， 天津 ３ ０ ０ ４ ０ ０ ）
摘
要： 在 有 限元 技术 的基础 上 ， 利用 Ｌ ｓ — Ｄ Ⅵ Ａ 软 件对 汽 车覆 盖件 冲 压成 型 过 程进 行 了研 究 ， 预 测 冲压 件表 面 可 能 出现 拉裂 、 褶皱
来满 足需求 “ ］ 。 鉴 于此， 本 文将 利用Ｌ Ｓ － ＤＹ ＮＡ软 件来模拟冲压
成 型过程 ， 分 析 板 料 成 型 过 程 中 出 现 的各 种 问 题 。 汽 车顶 盖左 右加 强板是 汽车 覆盖件 之一 ， 此 类 覆 盖 件 具
有 刚性 好、 尺寸大 、 形状 复杂等 特点 ， 其 表面 质量 和成型 精度 要 求较高 。本 文将建立 的汽车顶盖 左右加强板Ｃ ＡＤ模型导入
Ｅ Ｔ Ａ／ Ｄ ￣ ＡＦ ＯＲ Ｍ
图 ２ 有 限 元 网 格 图
２ ． ２ 材 料 模 型 选 择 板 料拉 延成 型是 一个较 为 复杂 的变形 过程 ， 利 用 有 限 元
基于Dynaform的汽车覆盖件冲压成形及回弹仿真的研究
基于Dynaform的汽车覆盖件冲压成形及回弹仿真的研究刘世豪,王东方,苏小平,唐绍华(南京工业大学机械与动力工程学院,江苏南京210009)摘要:介绍了汽车覆盖件冲压成形及回弹的仿真研究背景,详细论述了板料冲压成形与回弹数值模拟的理论和流程。
在Dynaform中对汽车底座横梁外板进行了冲压成形和回弹过程的仿真,仿真结果与实验结果的比较,证明了仿真分析的实用性,从而总结出控制回弹的措施。
关键词:汽车覆盖件;冲压成形;回弹;仿真;Dynaform软件中图分类号:TG386,TG115The Research of S imulation of the Stamping Form Process and Spring backfor Automotive Body Panels Based on DynaformLiu Shihao,Wang Dongfang,Su Xiaoping,Tang Shaohua(Nanjing University of Technology,Nanjing210009,China)Abstract:T he research backg round of simulation of the stamping form process and spring back for complex automotive body panels is first described in this paper,then the theory and flow of numerical simulation for form ing and spring back of sheet ramming is expounded.T he simulation of stamping form and spring back for foundation crossbeam outside plank of automotive is carried out in Dynaform, the availability of simulation analysis is proved by comparing the simulation result w ith the experiment result.Finally the measure of controlling spring back is concluded.Key words:automotive body panels;stamping form;spring back;simulation;Dynaform software近年来由于高强度薄钢板和铝合金板材在汽车薄板壳类零件中的大量使用,冲压件成形回弹问题成了冲压成形领域关注的热点问题。
基于dynaform软件的冲压成形分析
基于dynaform软件的冲压成形分析作者：李盛来源：《科学与财富》2016年第10期摘要：本文利用dynaform软件，以某公司一汽车覆盖件的成形过程为研究对象，进行成形模拟与仿真分析。
关键词：Dynaform；冲压成形引言随着汽车工业的发展，覆盖件越来越要求“轻量化”、“强度化”，因此高强度板料的应用也随之发展，如何将数值仿真技术与工程实际有机结合就具有重要的意义。
一、板料成形数值模拟的理论与方法板料成形中会遇到几个问题：1、接触算法和设置：有罚函数法计算接触节点所受的法相外力，。
2、摩擦力计算：采用修正的库伦摩擦定律，摩擦力，3、等效拉延筋在CAE分析中，常用两种拉延筋，一种是几何模型，另一种是等效拉延筋。
二、零件成形分析过程2.1 CAD在板料成形过程中的分析流程本文模拟过程流程如图2.1所示。
2.2 CAE成形分析的应用图2.2是某公司的一个零件，我们通过该零件的冲压成形仿真过程及结果来分析。
2.2.1成形性分析1）、工艺分析零件特点：厚度：1.0mm，长300mm，宽300mm，高80mm；材料：08F。
该零件确定为拉延、成形类零件。
2）成形性分析（1）冲压方向的确定在此类对称件成形类工序中，选择冲压方向时，常要考虑它对拔模斜度、负角等问题；对于冲裁类的工序，应尽量简单。
（2）工具定义生成成形零件的工具：凸模、凹模、压边器的型面，完成料厚的偏置定位。
凸模、凹模、压料器的相对位置如图2.3。
（3）成形过程设置成形4个阶段：重力下垂阶段、压料阶段、凸模成形阶段、凹模成形阶段。
因修边线较远，故暂时不设置拉延筋。
2.3 成形结果分析图2.4为成形结果图。
根据分析成形极限图，可以知道本次冲压最主要的成形阶段是能够实现的。
至于之后的修边冲孔翻边等工序，由于相对简单，本次不再赘述。
三、结束语对某车型一零件的成形过程展开模拟仿真，成形结果有助于未来更进一步分析。
参考文献[1]成虹。
冲压工艺与模具设计[M]。
基于DYNAFORM汽车履盖件成形、优化设计
基于DYNAFORM汽车履盖件成形、优化设计本文基于DYNAFORM汽车履盖件成形和优化设计进行研究。
汽车履盖件是汽车的重要部件之一，具有保护车轮和车身，提高空气动力性能等功能。
本文选取一个典型的汽车履盖件为研究对象，采用DYNAFORM软件进行成形模拟和优化设计，探索如何提高汽车履盖件的成形质量和性能。
一、研究背景汽车履盖件在汽车运行过程中扮演着重要的角色，目的是保护车轮、车身和发动机舱等重要部件，同时提高汽车的空气动力性能，降低风阻系数和油耗，从而提高汽车的综合性能。
汽车履盖件分为前后两种类型，分别安装在汽车前后轮下，其结构和尺寸根据不同汽车的品牌和型号有所不同。
目前，汽车履盖件的成形和设计主要依靠CAD 和CAE软件，其中DYNAFORM是一款功能强大的汽车履盖件成形模拟和优化设计软件。
二、DYNAFORM软件介绍DYNAFORM软件是一种汽车履盖件的成形模拟和优化设计软件，能够精确地预测汽车履盖件在成形过程中的变形、应力、应变和厚度变化等数据，并能够对汽车履盖件进行优化设计，提高其成形质量和性能。
DYNAFORM软件具有以下特点：1.高精度成形模拟DYNAFORM软件使用有限元法进行汽车履盖件的成形模拟，能够准确地预测汽车履盖件的变形、应力、应变和厚度变化等数据，具有高精度和高效性。
2.优化设计功能DYNAFORM软件还具有优化设计功能，能够根据用户设定的目标函数和约束条件来自动优化汽车履盖件的设计参数，提高其成形质量和性能。
3.多种材料支持DYNAFORM软件支持多种汽车履盖件常用的材料，如铝合金、钢板、复合材料等，并能够考虑材料的本构关系和非线性特性，提高模拟精度。
三、汽车履盖件的成形模拟在进行汽车履盖件的成形模拟前，需要先对汽车履盖件进行建模和网格划分。
本文选取一款典型的汽车履盖件进行建模和网格划分，建模结果如图1所示。
图中红色线条为汽车履盖件的轮廓线，蓝色线条为成形模具的轮廓线。
基于Dynaform的汽车内盖板热冲压成形数值模拟
基于Dynaform的汽车内盖板热冲压成形数值模拟苏曦;陈泽中;茹林潺;魏雅新【摘要】文中运用三维建模软件UG建立汽车前内盖板零件的三维模型,利用dynaform有限元软件对于高强度钢板22MnB5的热冲压过程进行数值模拟,分析在热冲压成形过程中温度场的变化及造成变化的原因.通过控制成形工艺,获得无严重起皱、破裂缺陷的高强度汽车覆盖件产品.【期刊名称】《通信电源技术》【年(卷),期】2015(032)006【总页数】3页(P61-63)【关键词】热冲压;dynaform;内盖板;有限元【作者】苏曦;陈泽中;茹林潺;魏雅新【作者单位】上海理工大学机械工程学院,上海200093;上海理工大学机械工程学院,上海200093;上海理工大学机械工程学院,上海200093;上海理工大学机械工程学院,上海200093【正文语种】中文【中图分类】U463.30 引言热冲压成形技术作为一种制造高强度钢复杂零件的新方法，已广泛引起企业及科研机构的关注。
热冲压是一种创新型的非等温热板金属成形技术，即将奥氏体板料成形同淬火过程同时一步完成。
汽车工业中常采用的金属材料为厚度为0.8～2.5 mm的硼锰钢。
钢板加热到高于900℃的高温，钢板组织转变为奥氏体组织。
由于升温时的流动应力减少造成板料的成形性能增强，可以实现高强度钢板的良好成形［1］。
经过淬火零件的实际强度可以高达1 500 Mpa，对于车身零件的强度提高起到了重要作用。
通过有限元手段对于热冲压成形过程的研究已经开始得到运用。
如刘红生、包军利用有限元软件对于高强钢板沟槽形件冲压成形进行数值模拟研究［2］。
本文采用UG软件对汽车内盖板进行三维建模，再利用有限元软件dynaform对热冲压成形进行数值模拟，对板料冲压前后的温度分布进行分析，并通过工艺的优化获得合格产品。
1 有限元模型1.1 三维模型利用三维建模软件UG建立起汽车内盖板覆盖件模型。
内盖板冲压件模型如图1所示。
车身覆盖件冲压成形仿真分析
间的竞争。
为了赢得这场竞争，各个汽车生产商不断的推出新车型来满足用户的不同 需求。为此，缩短新款车型的开发周期就成为在竞争中获胜的一个关键。在汽 车整车产品中，车身部分的市场生存周期最短，变化最频繁。汽车覆盖件是汽
ｃａｎ
ｓｈｅｅｔ ｆｏｒｍｉｎｇ
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ｆｏｒｍｉｎｇ ａｎｄ
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ｍｏｌｄｉｎｇ．Ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ｍｅｔｈｏｄｓ
ｓｅｅｋｉｎｇ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｍｏｌｄｉｎｇ
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ｃａｕｓｅｄ ｂｙ
ｆｒｉｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｔａｃｔ．
２．Ｓｏｍｅ ｋｅｙ ｉｓｓｕｅｓ ａｂｏｕｔ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｏｆ ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ｐａｎｅｌ ｐｒｅｓｓ
基于Dynaform的汽车覆盖件拉深成形分析
基于Dynaform的汽车覆盖件拉深成形分析摘要：随着我国汽车产业的快速发展，车辆车身开发也越来越注重性能、装饰等细节，对于较为复杂的造型，零件拉延成形的难度也较大，在模具试冲压以及调试、验证过程中产生的各种问题也引起了设计人员的重视。
本文基于Dynaform软件，对汽车覆盖件拉深成形进行数字模拟仿真，并对相关工艺参数进行优化，以期提高模具制造的经济性和汽车覆盖件的质量。
关键词：Dynaform；汽车覆盖件；拉深成形汽车车身开发的基础是覆盖件模具的设计和制造，这也是开发新型车面临的主要瓶颈之一，汽车覆盖件冲压成形取决于覆盖件设计要求及结构特点，这实际上是一个涵盖几何、边界和材料非线性的大变形、大挠度的弹塑性变形过程。
然而，在实际设计和生产过程中，因模具设计不合理而引发的成形缺陷问题时有发生。
如果借助常规试错法进行纠正，不仅对资源造成了严重的浪费，也难以适应产品快速更新的发展要求。
基于Dynaform软件，对汽车覆盖件拉深成形进行数字模拟仿真，有助于模具的开发，且能够为生产实践提供一定的指导。
1.Dynaform软件及在汽车覆盖件方面的应用1.1 Dynaform软件Dynaform是当前较为流行的一款板料成形分析软件，具备强大的分析和处理功能，这些功能实现主要基于动力显式积分算法、板壳有限元理论、网格细化自适应技术、多工步成形模拟技术以及有限元模型建立的若干技巧。
该软件可以对设计的数值进行模拟，将板料变形过程中的应变和应力分布显示出来，便于对各种成形缺陷进行准确的预测。
1.2基于有限元的汽车覆盖件冲压工艺数据模拟技术在国内模具工业的应用还相对不足，与发达国家相比还存在很大差距，从目前覆盖件冲压工艺的发展情况来看，模具设计制造中，新模式正在逐渐取代旧模式，数字化塑性成形已经成为一种发展趋势，就拉延方案而言，最先要解决的问题就是拉延方向的确定，即要适当改变凹形及反拉延的形状，然后再在后续工序中对改变的部分进行调整，以达到覆盖件设计要求。
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板 为研 究对 象 ， 介 绍 了应 用 Ｄ ｙ ｎ ａ ｆ ｏ ｒ ｍ 软 件 对轮 罩 冲 压成 型进 行 数 值模 拟 的 步骤 。通 过 模 拟产 品在 设 置 不 同压 边力数 值及 有 、 无拉 延 筋情 况 下的 成 型性 能 ， 预 测板料 成型 中可 能 出现 的如 起 皱 、 拉 裂、 变 薄和 回
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弹 等缺 陷 问题 。通过 模拟 结果 的 比较 分 析 确 定 ， 汽 车左 、 右后 轮 罩 内板 成 型 工 艺过程 和 技 术 参数 中压 边
力的 大小和 有 、 无拉 延 筋设置 对产 品影 响较 大 ， 为 实际产 品冲压 成型提 供 了科 学依 据 。
关键 词 ： 数值模 拟 ； 压边 力 ； 拉 延 筋 中图分 类号 ： ＴＰ ３ ９ １ 文 献标 志码 ： Ａ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｉ ｔ ｈ ａ ｓ ｇ ｒ ａ ｄ ｕ ａ ｌ ｌ ｙ ｂ ｅ ｅ ｎ ｐ ａ ｉ ｄ ｍｏ ｒ ｅ ａ ｔ ｔ ｅ ｎ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｏ ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｆ ｏ ｒ ｍｉ ｎ ｇ ｌ ａ ｗ ｆ ｏ ｒ ａ ｕ ｔ ｏ ｍｏ ｂ ｉ ｌ ｅ ｐ ａ ｎ ｅ ｌ ｂ ｙ ａ ｐ ｐ ｌ ｙ ｉ ｎ ｇ ｎ ｕ ｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ． Ｌｅ ｆ ｔ ａ ｎ ｄ ｒ ｉ ｇ ｈ ｔ ｉ ｎ ｎ ｅ ｒ ｐ ｌ ａ ｔ ｅ ｓ ｏ ｎ ａ ｕ ｔ ｏ ｍｏ ｂ ｉ ｌ ｅ ｒ ｅ ａ ｒ ｗｈ ｅ ｅ ｌ ｓ ａ ｒ ｅ ｉ ｎ ｖ ｅ ｓ ｔ ｉ ｇ ａ ｔ ｅ ｄ，ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｍｐ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ａ ｕ ｔ ｏ ｒ ｅ ａ ｒ ｗｈ ｅ ｅ ｌ ｉ ｓ
Байду номын сангаас
与一般 的 冲压件 相 比 ， 汽 车 覆 盖件 具 有 结 构 尺
压方 案设计 成“ 一 模 两件 ” ， 由原 来 的每 道 工 序 ２幅
寸大 、 变形 复杂 、 材 料 薄 和 表 面 质 量 要 求 高 等 特 点Ｌ １ ］ ， 因此 ， 在 汽 车覆 盖 件 板 料 冲压 成 型 中 ， 汽 车模 具 设计 与制 造周期 长 、 难度 大 、 成本 高 ， 试制 时间长 。
ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｄ ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｄｙｎ ａ ｆ ｏｒ ｍ ｓ ｏｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ．Ｓ ｉ ｍｕｌ ａ ｔ ｉ ｏｎ ｏ ｆ ｓ ｔ ａ ｍｐ ｉ ｎｇ ｆ ｏ ｒ ｍｉ ｎｇ ｂｙ ｃ ｈａ ｎ ｇｉ ｎ ｇ ｍａ ｇｎ ｉ ｔ ｕ ｄｅ ｏｆ ｂｌ ａ ｎｋ ｈｏ ｌ ｄ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ａ ｎｄ ｓ ｅ ｔ ｔ ｉ ｎ ｇ ｄｒ ａ ｗｂ ｅ ａ ｄ，ｐｒ ｅ ｄｉ ｃ ｔ ｉ ｎｇ ｗｒ ｉ ｎ ｋｌ ｅ，ｆ ｒ ａ ｃ ｔ ｕｒ ｅ，ｔ ｈｉ ｎｎｉ ｎ ｇ，ｒ ｅ ｂ ｏｕ ｎｄ ａ ｎｄ ｏ ｔ ｈｅ ｒ ｄｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ｓ ｉ ｓ ｄｏ ｎｅ ． Ｂｌ ａ ｎｋ ｈｏ ｌ ｄｉ ｎｇ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ ａ ｎｄ ｄ ｒ ａ ｗ—
Ｎｕ ｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎｄ Ｏ ｐｔ ｉ ｍｉ ｚ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ａｕ ｔ ｏ ｍｏ ｂｉ ｌ ｅ Ｐａ ｎ ｅ ｌ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｄｙ ｎａ ｆ ｏ ｒ ｍ
Ｘ１ ０ Ｎ Ｇ Ｂａ ｏｙ ｕ
新 技术 新工艺
２ ０ １ ５年 第 １ ０期
基于 Ｄ ｙ ｎ ａ ｆ ｏ ｒ ｍ 的汽车覆盖件冲压 成型数值模 拟 及优化 ＊
熊保 玉
（ 四川 信 息 职 业 技 术 学 院 机 电工 程 系 ， 四川 广 元 ６ ２ ８ ０ １ ７ ）
摘
要： 应 用数 值 模 拟 技 术 对 汽 车 覆 盖 件 成 型 规 律 进 行 研 究 逐 渐 受 到 重 视 。 以 汽 车 左 、 右 后轮 罩 内
（ Ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｉ ｃ ａ ｌ＆ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｄｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ，Ｓ ｉ ｃ ｈ ｕ ａ ｎ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｃ ｏ ｌ ｌ ｅ ｇ ｅ ，Ｇｕ ａ ｎ ｇ ｙ ｕ ａ ｎ ６ ２ ８ ０ １ ７，Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）