盒形件冲压成形CAE分析
冲压CAE分析的有限元基础(教育知识)
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使用软件
Dynaform、autoform、pan-stamp
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谢谢！
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❖ CAE各阶段所用的时间为：40%～45%用于模型的建立和数据输入，50%～55% 用于分析结果的判读和评定，而真正的分析计算时间只占5%左右。针对这种情 况，采用CAD技术来建立CAE的几何模型和物理模型，完成分析数据的输入， 通常称此过程为CAE的前处理。同样，CAE的结果也需要用CAD技术生成形象 的图形输出，如生成位移图、应力、温度、压力分布的等值线图，表示应力、温
制件旋转时以工艺基准点为中心旋转，转角大小及次序最好事先做好记录，制 件在X,Y,Z每个方向上仅限于旋转一次，因此制件最多允许旋转三次，90度或 180度的旋转不计算在内。
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3Hale Waihona Puke 压料面压料是拉延过程中非常重要的功能，坯料就是沿压料面逐渐流入模具型腔的。因 此压料面的设计要有利于材料的流动，保证制件在各个截面上变形均匀（拉延深 度一致）。
虚拟筋和实体筋的对应关系是个难点，要靠做大量的实验对比分析。
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❖ 有限元方法的基本思想是将结构进行有限元 离散化，用有限个容易分析的单元来表示复 杂的工程结构，各单元之间通过有限元节点 相互连接，根据有限元基本理论建立有限元 总体平衡方程，然后求解。
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有限元分析理论
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冲压CAE分析的内容 产品工程设计阶段对工艺数模、铸造数模进行
可成型性分析。 分析产品的可成型性，是否有冲压缺陷如： ❖ 是否有冲压负角
板料成形性能及CAE分析
板料成形性能及CAE分析文献综述引言随着强度的提高，高强度钢板塑性变差、成形难度增加。
对典型高强度钢板，如DP 钢、TRIP 钢和BH 钢等在汽车上的应用情况进行介绍，介绍了目前处在实验测试阶段的TWIP钢，具有许多优良的性能，只是投入生产中还存在一些尚待解决的问题。
对高强度钢板冲压生产时成形性差、回弹严重，以及冲模受力恶劣等常见问题进行了分析，最后对高强度钢板冲压成形性能研究现状和回弹影响因素进行了总结。
结果表明，高强度钢板成形性随材料、模具和工艺参数变化而波动，所以须综合研究三者的影响规律，从而提高高强度钢板的成形性能。
1 高强度钢板在汽车上的应用情况高强度钢板的拉伸强度一般在350MPa 以上，它不但具有较高的拉伸强度，还有较高的屈服点，具有高的减重潜力、高的碰撞吸收能、高的成形性和低的平面各向异性等优点，在汽车上得到了广泛的应用[1]。
高强度钢板最初主要用于车身的前保险杠和车门抗侧撞梁。
近年来，随着高强度钢板的研制和开发，其成形性、焊接性、疲劳强度和外观质量都有所提高，现在高强度钢板已被广泛用来代替普通钢板制造车身的结构构件和板件[2]。
1. 1 双相钢( DP 钢)DP 钢是由低碳钢或低碳微合金钢经两相区热处理或控轧控冷而得到，其显微组织主要为铁素体和马氏体，马氏体以岛状弥散分布在铁素体机体上，DP 钢的显微组织示意如图1 所示[3]。
软的铁素体赋予DP钢较低的屈强比、较大的延伸率，具有优良的塑性; 而硬的马氏体则赋予其高的强度。
DP 钢的强度主要由硬的马氏体相的比例来决定，其变化范围为5% ～20%，随着马氏体的含量增加，强度线性增加，强度范围为500 ～ 1 200MPa。
目前大量使用的有DP590、DP780，热镀锌合金化DP980 的研发工作正在进行中[4]。
DP 钢具有低屈强比、高加工硬化指数、高烘烤硬化性能、无屈服延伸和室温时效等特点，一般用于需要高强度、高的抗碰撞吸收且也有一定成形要求的汽车零件，如车轮、保险杠、悬挂系统及其加强件等。
文具盒注射成型CAE分析
本 工 作 利 用 Ｍ Ｉ 件 对 文 具 盒 注 射 成 型 过 Ｐ 软
加 工 应 用 研 究 工 作 。 联 系 电 话 ：０ ０ ８ ３ ２ ７ ； — ａｌ （ １ ） １４ ３ ８ Ｅ ｍ ｉ：
程数值模 拟 ， 获得合 理 的工 艺参数 。
ｌｅｊ １＠ｙｈｏ１ｍ、１ ｅｄ９ ５ ａｏ、 １ 。 ２ ２ ｏ １
图 １ 利用 Ｐｏ 是 ｒ Ｅ建 立 的文具 盒 零件 三维 模 ／ 型， 制件外 形 尺寸为 ３ ２ｍｍ ×２ ２ｍｍ ×８ ３ ０ ０ｍｍ，
由图 ３可 以看 出 ， 案 Ａ和方 案 Ｂ的熔接 痕 方 比较 少 ， 方案 Ｃ的熔 接 痕 比较 多 ， 而 而且 集 中在 制 品的中 间部位 ， 这样会 影响制 品 的外 观 ， 以方 所 案 Ｃ不 合理 。 采用 不 同 的浇注 系统 进行 流 动填 充 分析 ， 用 于优化制 品的浇注 系统 。 由图 ４可 以看 出 ， 案 Ｂ 方
维普资讯
第 ５期
李 德 军 等 ． 具 盒 注 射 成 型 Ｃ Ｅ分 析 文 Ａ
４ ９
一
方案 Ａ
一
方案 Ｂ 图 ２ 浇 口设 计 方 案
Ｆ ｇ ２ Ｄｅ ｉ ｎ ｓ ｈ ｍｅ ｏ ｈ ａ ｅ ｉ． ｓｇ ｃ ｅ ｆｔ ｅ ｇ ｔ
ｌ 浇 注 系统 的 优 化
浇 口的位 置 和数 量不仅 影 响流动平 衡 ，还 影 响填充结 束时 的体 积收缩 。分析 浇 口位 置 目的在 于根据零 件结构 找到使流 动达到平 衡 的最佳 浇 口 位置 ， 以尽可能减 少制 品缺 陷 ， 而获得 质量好 的 从
产 品。
压力、 时间 以及模 具结构 和成型设 备等 ） 因此 ， 。 长
参 数 为 ： 射 时 间 为 ｌ ４ｓ 注 射 压 力 为 ４ － ４ ． ＭＰ ， 压 时间 为 １ ． ｓ保 压 压力 为 ３ ． ａ 冷 却 水 温 度 ２ ｃ， 注 一 ， ４３ ６１ ａ保 — ９１ ， ３２ＭＰ ， ５ｑ
机械毕业设计872基于CADCAE的桶形件变压边力冲压成形工艺研究
目录1 绪论 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 桶形件变压边力冲压成形国内外研究现状 (2)1.2.1 变压边力的加载模式 (2)1.2.2 变压边力的技术的实验研究 (3)1.2.3 变压边力的有限元数值模拟研究 (3)1.3 主要研究目标及内容 (4)1.4 论文的组织结构 (4)2 桶形件冲压成形工艺理论分析 (5)2.1 桶形件冲压过程及特点 (5)2.2 桶形件拉深工艺 (7)2.3 常见桶形件拉深缺陷 (8)2.4 影响桶形件成形的主要因素 (8)3 基于CAD/CAE变压边力分析理论及方法 (10)3.1 基于CAD/CAE变压边力分析 (10)3.2 仿真实验流程图 (11)3.3 仿真模型的建立 (14)3.3.1 模具CAD建模 (14)3.3.2 前处理步骤具体设计 (15)3.3.3 变压边力的加载模式及影响因素 (17)4 变压边力桶形件冲压仿真与分析 (20)4.1 变压边力曲线选择 (20)4.2 后处理分析方法简介 (21)4.3 不同变压边力加载方式下桶形件冲压仿真 (22)4.4 不同变压边力加载方式的冲压性能对比和分析 (31)4.5 小结 (34)结束语 (36)致谢 (37)参考文献 (38)1 绪论1.1 选题背景板料冲压成形作为金属塑性加工的基本方法之一，主要用于加工板料，因此又称为板料冲压。
冲压是在常温下，利用冲压模在冲压设备上对板料或型材施加压力，使其产生塑性变形或分离，从而获得所需形状，尺寸和性能零件的一种压力加工方法。
对于某些非金属材料，也可以采用冲压工艺制造零件。
冲压加工可以提高生产效率高、可以改善材料内部的结构和缺陷、提高零件的机械性能、减轻零件重量更可以提高材料利用率，由于其独特的优势广而被广泛应用于航空航天、汽车、摩托车、电器开关、家电、农用机械、医疗器械等行业，在工业生产中占有不可替代的地位。
近年来，随着板料成形理论的深入研究以及计算机信息技术、控制技术及自动化技术的快速发展，板料冲压技术也得到了前所未有的发展[1]。
盒形件冲压工艺分析及模具设计【毕业作品】
任务书设计题目：盒形件冲压工艺分析及模具设计1．设计的主要任务及目标（1）任务：1)模具装配图及零件图2)设计说明书一本3)电子资料一份（2）目标：以所学专业知识为基础，以实用为目的，通过对盒形件冲压工艺的分析及相关参数的计算，进一步进行模具的总装图及零件的设计，总结出并熟练掌握模具设计的规律和方法。
2．设计的基本要求和内容（1）基本要求1）认真学习相关书籍，查阅中外文资料，制定出合理的设计方案；2）认真做好各环节计算与分析，使零件的工艺分析正确，模具设计合理；3）勤于思考，应用所学的专业知识来解决设计中遇到的问题；4）翻译一篇与本课题相关的英文文献；（2）主要内容1）对盒形件的工艺性进行科学的分析；对相关参数进行准确的计算。
2）通过查阅相关的模具图册，设计出合理的模具装配图及主要零部件图（不少于5张）。
3）探索总结出一套相关的模具设计规律和方法。
3．主要参考文献[1]丁松聚. 冷冲模设计[M]. 北京.机械工业出版社. 2011.6．[2]王孝培. 冲压设计资料[M].北京. 机械工业出版社, 1983.12．[3]编写组. 冲模设计手册[M]. 北京.机械工业出版社, 1992.3[4]王芳．冷冲压模具设计指导书[M].北京．机械工业出版社，1988.104．进度安排1 资料查阅，完成开题报告2013.12.17—2014.03.172 制定工艺方案，制定模具大体结构2014.03.18—2014.03.253 绘制总体装配图2014.03.26—2014.04.304 绘制零件图2014.05.01—2014.06.015 撰写毕业设计2014.06.02—2014.06.126 制作答辩PPT，准备毕业设计答辩2014.06.13—2014.06.205．附图零件图如下：材料：1Cr18Ni9Ti厚度：0.8mm盒形件冲压工艺分析及模具设计摘要:模具技术生产的制品具有高精度、高复杂程度、高一致性、高生产效率和低消耗等特点。
盒形件冲压成形CAE分析报告
5.1工艺补充面的影响（优化前）
凹模圆角：R=65mm 压边面形状如图 各工艺补充面圆角大小如图
5.1工艺补充面的影响（优化前）
•板料：1400*1300，厚1.5mm •成形条件：
单动： 成形速度5000mm/s， 行程245.10mm 压边力10T
成形极限图
5.1工艺补充面的影响（优化） 优化的工艺补充面
5.3压边力的影响（优化前）
压边力20T
板料的拉深不足和起皱较为严重， 一些区域还存在金属流动较快快 要脱离压边圈。
5.3压边力的影响（优化）
成形极限图
压边力40T
增大压边力之后材料 的拉深不足有所改善， 起皱有所减轻，但是 在侧边孔部出现破裂 的趋势。
5.4坯料形状 的影响（优化前）
1/4板料为410*613
行程245.10mm
压边力10T
4、成形数值模拟（1次）
FLD变化(动画)
4、成形数值模拟（1次）
切面位置
切面变化(动画)
5、成形数值模拟讨论
FLD图
模拟结果中存在的问题： 1 拉深不足 2 起皱
解决上述问题的方法： 1. 改变工艺补充 2. 增加拉伸筋 1. 优化压边力 2. 增加坯料宽度尺寸
二次成形
6、结论
知识回顾 Knowledge Review
导入模型->网格划分->建立有限元模型->定义边 界条件->分析计算->得到模拟结果
有限元模型
4、成形数值模拟条件（1次）
第1次模拟坯料
模拟条件: 软件Dynamform5.6 板料：1226*820，厚度1.5mm 材料：B140H1 成形条件：
板料成形CAE技术与其应用完整
板料成形CAE技术与其应用完整(可以直接使用，可编辑优质资料，欢迎下载）板料成形CAE技术及应用长期以来，困扰广大模具设计人员的主要问题就是较长的模具开发设计周期，特别是对于某些特殊复杂的板料成形零件，甚至制约了整个产品的开发进度，而板料成形CAE技术及分析软件的出现，有效地缩短模具设计周期，大大减少试模时间，帮助企业改进产品质量，降低生产成本，从根本上提高了企业的市场竞争力。
一、前言计算机辅助设计技术以其强大的冲击力，影响和改变着工业的各个方面，甚至影响着社会的各个方面。
它使传统的产品技术、工程技术发生了深刻的变革，极大地提高了产品质量，缩短了从设计到生产的周期，实现了设计的自动化。
板料成形是利用模具对金属板料的冲压加工，获得质量轻、表面光滑、造型美观的冲压件，具有节省材料、效率高和低成本等优点，在汽车、航空、模具等行业中占据着重要地位。
由于板料成形是利用板材的变形得到所需的形状的，长期以来，困扰广大模具设计人员的主要问题就是较长的模具开发设计周期，特别是对于复杂的板料成形零件无法准确预测成形的结果，难以预防缺陷的产生，只能通过经验或类似零件的现有工艺资料，通过不断的试模、修模，才能成功。
某些特殊复杂的板料成形零件甚至制约了整个产品的开发进度。
板料成形CAE技术及分析软件，可以在产品原型设计阶段进行工件坯料形状预示、产品可成形性分析以及工艺方案优化，从而有效地缩短模具设计周期，大大减少试模时间，帮助企业改进产品质量，降低生产成本，从根本上提高企业的市场竞争力。
板料成形CAE技术对传统开发模式的改进作用可以通过图1 和图2进行对比。
图1 传统板料成形模具开发模式图2 CAE 技术模具开发方式通过比较，就可发现板料成形CAE技术的主要优点。
(1)通过对工件的可成形工艺性分析，做出工件是否可制造的早期判断；通过对模具方案和冲压方案的模拟分析，及时调整修改模具结构，减少实际试模次数，缩短开发周期。
(2)通过缺陷预测来制定缺陷预防措施，改进产品设计和模具设计，增强模具结构设计以及冲压方案的可靠性，从而减少生产成本。
CAE技术在汽车覆盖件冲压成形中的应用
CAE技术在汽车覆盖件冲压成形中的应用————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：CAE技术在汽车覆盖件冲压成形中的应用2007—1—17 14：13：00 进入论坛摘要：本文简述了CAE技术在汽车覆盖件冲压成形中的应用，通过对拉延工序进行冲压成形模拟分析，提前预知成形缺陷，并采取有效措施，进行工艺参数的调整与优化。
实践证明，分析计算缩短了模具制造周期，减少了模具调试次数，节约了生产成本.关键词：CAE技术；冲压成形;模具调试1 前言汽车覆盖件具有外形尺寸较大，材料比较薄，型面起伏复杂，尺寸精度与表面质量要求较高，在拉伸成形过程中容易出现拉裂、起皱现象。
模具调试过程中需要浪费大量的人力、物力和财力。
近年来随着计算机技术的不断发展，CAE（计算机辅助工程）技术目前已经在各大汽车模具厂广泛用于产品模拟分析、冲压板材成形过程分析。
通过提前对产品可能出现的成形缺陷进行研究，预示汽车覆盖件冲压成形的可行性。
根据理论上的模拟分析结果，提高产品工艺补充设计的合理性,减少模具实际调试次数，近而达到缩短模具制造周期、降低生产调试成本，提高企业生产效能，保证新车型及时投放市场。
本文利用Dynaform分析软件,以公司G项目中的顶盖产品分析为例,介绍CAE技术在汽车覆盖件冲压成形的应用。
2 产品介绍图1所示为我公司最近开发G项目标准短轴距顶盖产品，其材料为SPCC，料厚t=0.9mm，整体来看，具有材料较薄，外形尺寸较大，端部型面极不规则，成形困难，冲压工艺补充以及后续模具设计比较复杂等特点。
图1 顶盖产品数学模型3 CAE分析工作流程CAE分析技术在汽车覆盖件冲压成形应用中的工作流程，见下图2所示。
图2 CAE分析工作流程图4 汽车覆盖件工艺补充设计注意要点(1)选定合适的冲压方向，保证凸模将工件一次拉伸到位，凸模两侧包容角尽可能保持一致，周边进料均匀，尽可能降低拉伸深度,并尽量深度均匀。
基于正交试验的汽车油箱口盒冲压成形工艺参数优化
基于正交试验的汽车油箱口盒冲压成形工艺参数优化采用正交试验设计方法综合评估了冲压过程中的压边力、模具间隙和板材尺寸对汽车油箱口盒冲压成形质量的影响，通过对试验数据的分析，找到最优的工艺参数组合，所得结论对汽车油箱口盒冲压工艺的设计具有指导意义。
标签：汽车油箱口盒；冲压工艺参数；正交试验引言汽车覆盖件的可成形程度和成形质量主要取决于其模具系统（凸模、凹模、压边圈、拉深筋等）和冲压工艺参数（润滑油、压边力、冲头速度、凸凹模间隙等）[1-2]。
实际生产中，当模具系统的参数已确定时，则仅能对冲压工艺参数进行调节。
由于冲压工艺参数对汽车覆盖件成形质量具有较大影响，人们对此已展开了大量的研究[ 3-5]。
以有限元为理论基础的金属板材冲压成形CAE分析技术已经在汽车设计制造中得到广泛应用，通过数值模拟技术可对汽车覆盖件冲压工艺做出定性指导并得出一些有益结论。
文献[6]运用Dynaform进行有限元模拟分析了压边力、凹模圆角半径、凸模圆角半径对汽车油箱成形极限的影响。
文献[7]利用有限元模拟方法，研究了压边力、摩擦系数、冲压速度及板料尺寸对汽车后端板加强件成形质量的影响。
文献[8]利用自主开发的商品化冲压成形CAE软件研究了汽车外覆盖件表面破裂缺陷产生的原因并进行精确预示。
目前，汽车覆盖件冲压工艺数值模拟技术尚存在缺乏定量精度等不足，为获得质量优异的汽车覆盖件，仍然需要进行反复的试验调整，而合理的试验设计方法在一定程度上可以减少反复试凑的盲目性，能以较少的试验次数得到试验范围内较优的工艺组合。
文章以一汽海马汽车有限公司某车型的油箱口盒为例，采用正交试验进行优化研究，以提高产品的质量及合格率，从而降低生产成本。
1 正交试验方案设计正交试验设计利用数理统计学与正交性原理从大量的试验点中挑选适量的具有代表性、典型性的点，应用正交表合理安排试验。
正交试验设计方法中所选择的试验对每个因素和因素的每个水平都为均匀分配，此外，还需保证每个因素的水平以相同的次数出现，且任何两个因素的搭配出现的次数相同。
基于Moldflow的塑料箱注塑成型CAE分析
( 2) 最佳浇口位置的确定 MP I能自动生成最 佳浇口位置的相关信息, 并以图形形式显示出最佳浇 口所在区域, 颜色越深的区域越适合选作浇口, 如图 1 所示塑料盒模型对称结构, 选取图形中间区域最佳。
3 流动分析结果
为比较各浇口位置对产品注塑成型过程的影响, 利用 MP I软件对填充时间、充模压力、熔接痕、气穴、
例, 介绍 Moldflow软件在模具优化设计中的应用, 对 注塑制品的充模、气穴、熔接痕等行为进行了动态模
拟, 为该制品的模具设计及注塑工艺参数的确定提供
了理论依据, 从而改善制品的成型质量。
2 成型工艺分析
该制品为塑料箱零件如图 1所示, 采用 ABS 塑 料, 外 表面 质 量 要求 较 高。 采用 Moldflow 的 MP I (M oldflow P lastics Insight) 模块对该产品进行流动分 析。在分析中, 通过对流动过程的模拟分析, 确定 了浇口位置、数量及工艺条件, 并且模拟仿真流动过 程, 预测型腔压力 分布、温度 分布、锁模 力大小等, 为实际模塑提供成型工艺参数。
In ject ion m olding CAE ana lysis of p la st ic box ba sed on M oldflow
Yang Yong
(Guangdong F uhua lim ited company of eng ineering ma chinery m anufa cture, Ta ishan Gua ngdong 529200, China )
Abstr ac t: The important function and p lace about Moldflow technology are expounded in deta il in this paper. Through the
基于Dynaform的冲压不锈钢餐盘的CAE分析
课程名称：基于Dynaform的冲压不锈钢餐盘的CAE分析作者：学号：指导教师：摘要：本文简述了CAE技术在不锈钢餐盘冲压成形中的应用，通过对拉延工序进行冲压成形模拟分析，提前预知成形缺陷，并采取有效措施，进行工艺参数的调整与优化。
实践证明，分析计算缩短了模具制造周期，减少了模具调试次数，节约了生产成本。
关键词：CAE技术；冲压成形；模具调试1．前言：许多金属冲压件具有外形尺寸较大，材料比较薄，型面起伏复杂，尺寸精度与表面质量要求较高，在拉伸成形过程中容易出现拉裂、起皱现象。
模具调试过程中需要浪费大量的人力、物力和财力。
近年来随着计算机技术的不断发展，CAE（计算机辅助工程）技术目前已经在各大模具厂广泛用于产品模拟分析、冲压板材成形过程分析。
通过提前对产品可能出现的成形缺陷进行研究，预示冲压件冲压成形的可行性。
根据理论上的模拟分析结果，提高产品工艺补充设计的合理性，减少模具实际调试次数，近而达到缩短模具制造周期、降低生产调试成本，提高企业生产效能，保证新产品及时投放市场。
本文利用Dynaform分析软件,以不锈钢餐盘冲压成型分析为例，介绍CAE技术在金属件冲压成形的应用。
2．产品介绍：不锈钢餐盘可供餐厅、快餐店等使用外观优美，携带、洗涤方便，可重复使用不需丢弃，避免使用免洗餐具制造大量垃圾破坏环境，注重环保。
本文采用餐盘尺寸如图1所示，材料为SS304，厚度1.0mm，整体来看，具有材料较薄，外形尺寸不大，拉延深度小，成型不是困难，但有部分型面形状变化大，有可能出现破裂，因此可先进行CAE分析，观察成型情况。
3．产品分析过程⑪三维数据的导入利用proe等CAD设计软件中对数学模型进行整理，确定相关材料、料厚及其偏置方向等相关参数，避免存在重叠面、尖角、漏洞等现象，包括冲压方向、工艺补充面等，而后导入Dynaform分析软件中，为了得到均匀规则的分析网格，提高分析精度，要进一步检查片体是否存在负角，并对局部尖角部位进行型面光顺，导入模型后如图2。
冲压成形工艺中的CAE剖析
图1：交通工具遮盖件零件成形仿真剖析最后结果 长时期以来，我国交通工具 遮盖件生产模型的预设和制作是在过去经验的基础上，经过生产模型制作后期的反反复 复调整并最后完成的。这种凭经验和试着制做的办法不止使生产模型制作周期过长，并 且成本过高，品质总得不到保障。随着冲压产品的逐层复杂化以及对其精密度要求的不 断增长，树立一套科学的板材成形剖析系统来剖析、预先推测冲压件的变型状况和材料 流动行径并将其作谋生产模型预设时的根据是十分不可缺少的。 因为交通工具遮盖 件尺寸较大，式样复杂，且多为空间自由球面，所以其成形过程牵涉到数量多几何非线 性、材料非线性以及复杂的接触和磨擦等问题。随着非线性理论、有限元剖析办法和计 算机软硬件技术的迅疾进展，车身遮盖件冲压仿真技术渐渐如实验室走向工业实际应用 ，变成国里外交通工
具及其生产模型厂家缩减车身研发和生产模型制作周期的管用工具。 遮盖件成形仿 真剖析可以在各方面为公司的冲压出产供给有力量的支持：在预设办公的早期阶段名声 遮盖件及其生产模型预设、工艺预设的行得通性；在试冲试模阶段，施行故障剖析，解 决实际问题；在批量出产阶段施行欠缺剖析，以改善遮盖件出产品质，同时还可以被用 来调试材料等级，减低生产资本。 以有限应变弹范性有限元办法为基础的CAE技术 经过对交通工具遮盖件成形过程施行计算机摹拟来预先推测某一工艺方案成形的有可能 性以及有可能显露出来的问题，对增长遮盖件生产模型的加工精密度，缩减生产模型制 作周期起着十分关紧的效用。 我企业汽模工程部对板材成形有限元摹拟剖析技术施 行了深化研讨，并将其用于引导生产模型预设和出产实践：1、 板材成形过程摹拟的基 本流程。2、成形
整车项目局部零件剖析后，提出了产品预设问题，使预设部门趁早对产品施行了改进。
摹拟的基本过程。板材的成形摹拟普通需求通过多次反反复复计算能力获得比较满足的 最后结果。3、经过对多个零件的成形过程摹拟，并与出产实际施行相比较，总结概括 CAE软件应用的经验，积累有关的数值，形成总结概括报告陈述，施行评审。图2：板材 成形过程摹拟的基本流程经过上面所说的项目能技术纯熟运用有关的CAE软件，合理确认 冲压工艺参变量，并对摹拟计算最后结果做出准确的诠释，增长了对钣金成形机理的意 识，优化了冲压工艺预设。2、在科学研究和出产中，经过不断扩张CAE的应用领域，增 长了板材成形剖析的正确率，到现在为止正确率已达到70％左右。3、应用摹拟计算的 最后结果引导生产模型的预设和调短期工作，增长了生产模型预设品质、缩减了生产模 型制作周期，减低了成本。4、在对上汽某
机械毕业设计869基于CADCAE的方盒件变压边力冲压成形工艺设计
目录1 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 方盒件变压边力冲压成形的主要研究方向 (2)1.2.1 冲压成形工艺 (2)1.2.2 变压边力 (2)1.2.3 板料冲压成形CAE分析方法 (3)1.3 主要研究目标及内容 (4)1.4 论文的组织结构 (5)2 方盒件冲压成形工艺理论分析 (7)2.1 方盒件成形的拉深成形原理 (7)2.2 方盒形件变形特点 (8)2.3 方盒形件主要拉深失效形式 (9)3 方盒形件成形过程的变压边力分析与研究 (12)3.1 临界压边力影响因素分析 (12)3.2 板料成形安全区域研究 (14)3.3 变压边力中的控制曲线 (15)3.4 仿真与分析步骤 (15)4 基于CAD/CAE的方盒件变压边力冲压成形仿真与建模 (17)4.1 DYNAFORM软件概述 (17)4.2 基于CAD/CAE的方盒件模型建立 (18)4.3 方盒件冲压工艺模拟与分析前处理 (19)4.4 方盒件冲压工艺模拟与后处理分析 (21)4.5 不同压边力控制曲线仿真结果及分析 (22)4.6 同一压边力不同控制曲线结果分析 (29)4.7 小结 (32)结束语 (33)致谢 (34)参考文献 (35)1 绪论1.1 引言拉深是板料冲压成形中的主要成形方式,在汽车、航空航天、石油化工等诸多等领域均有广泛的应用。
例如,汽车车身覆盖件、大油罐等的成形均采用拉深工艺。
然而,如何保证板料塑性成形零件的质量,降低废品率,减少模具的返工,缩短模具设计周期,一直是板料塑性成形领域的一大难点。
板料成形过程包括了非常复杂的物理现象,涉及力学中的三大非线性问题:几何非线性、物理非线形和边界非线性[1]。
因此,难以用传统的弹塑性理论的解析法进行研究。
利用传统的方法进行冲压件工艺分析时，为了避免材料成形过程中出现断裂、起皱、颈缩等不良影响，必须反复修改成形加工的某些参数或修改模具形状，使得工艺过程耗资大、产品开发周期长，已不能适应激烈的场竞争和现代工业的发展要求。
汽车覆盖件冲压成形CAE的回弹研究
（ ｉ ＝Ａ， Ｂ） ， 卸载后为σ′ｉ、ｌ′ｉ、ρ′ｉ（ ｉ＝Ａ， Ｂ） ； 且 σＡ＞σＢ， ｌＡ＝ ｌＢ， ρＡ ＝ρＢ 。
!Ａ
!Ｂ
Ａ
Ｂ
!′Ａ
!′Ｂ
图１ 分析模型
（ １） 由弹性回复时的膜应变引起的失稳与线长相
比较， 曲率半径非常大时， 卸载后的线长收缩与加载
时在同一平面内产生， 由弹性回复引起的膜应变如图
“ＳＥＡＭＬＥＳＳ”主 要 用 于 一 些 简 单 冲 压 件 的 回 弹 分析。它是指利用显式分析方法完成冲压成形过程 的仿真分析之后， ＬＳ－ ＤＹＮＡ并不结束运算而是立即 转入隐式回弹分析； 此时， 只有指定的ＰＡＲＴ组名 ＰＳＩＤ中 包 括 的 ＰＡＲＴ仍 然 留 在 分 析 模 型 中 并 保 持 激 活， 其他的ＰＡＲＴ则被自动删除； 同时， 指定的节点约 束被激活以消除静态隐式回弹分析中冲压件的刚体 运动； 此外， 控制隐式会谈分析的所有控制参数的缺 省值也被激活。该方法简便， 但由于对冲压件的整 理， 如对网格粗化、零件裁剪等的处理不太方便。
关 于“ＳＥＡＭＬＥＳＳ”和“ＤＹＮＡＩＮ”回 弹 分 析 方 法 ， 长沙理工大学雷正保教授有深刻的研究， 并走在世 界 的 前 列 。 在 其 专 著 《汽 车 覆 盖 件 冲 压 成 形ＣＡＥ技 术》中有对于“ＳＥＡＭＬＥＳＳ”和“ＤＹＮＡＩＮ”回弹分析方 法比较详细的范例和操作过程。限于篇幅， 在此不做 赘叙。应该指出的是， 即使使用的零件来自于同一实 例的冲压件， 但由于设置网格粗化和裁剪的稍有不 同， 采用的人工稳定因子必须做出相应的修改才能 使得模拟结果符合问题的真实解。可见回弹量的计 算是一个相当复杂的问题， 还有待深入的讨论。
１ 传统理论下的回弹成因分析
基于CAE仿真弯曲件冲压的回弹分析
目录摘要 (III)ABSTRACT ................................................................................................................. I V 第一章绪论 . (1)1.1 引言 (1)1.2 课题研究的背景和意义 (2)1.3 国内外研究现状 (2)1.3.1 国内现状 (2)1.3.2 国外现状 (3)1.4 本课题主要内容 (5)第二章弯曲件的冲压理论分析 (6)2.1 弯曲件的分类及冲压变形特点 (6)2.1.1弯曲件的分类 (6)2.1.1大弯曲件及其变形特点 (7)2.1.2小弯曲件及其变形特点 (7)2.2 冲压弯曲回弹机理 (9)2.2.1 冲压弯曲的回弹机理 (9)2.2.2 弯曲件在成型过程中的应力分析 (9)第三章弯曲零件的回弹预测及控制方法 (12)3.1 回弹预测常用的计算方法 (12)3.1.1 解析法[7] (12)3.1.2 实验法 (13)3.1.3 有限元数字模拟法 (13)3.2 常用的回弹控制方法 (14)3.2.1 模具结构方面[1] (14)3.2.2 工艺方法方面 (19)3.2.3改进零件的构造工艺性方面 (19)第四章基于DYNAFORM的冲压实例的仿真分析 (21)4.1、DYNAFORM简介[1] (21)4.2、冲压回弹分析的一般过程 (21)4.3 U形弯曲零件冲压回弹过程仿真分析 (24)4.3.1U形弯曲零件冲压回弹指标[9] (24)4.3.2三维模型的创建 (24)4.3.3网格划分 (26)4.3.4零件参数设置 (28)4.3.5板料成型分析 (29)4.3.6提交运算 (32)4.3.7后处理 (32)4.3.8成型极限图（FLD图） (33)4.4回弹分析 (34)4.4.1成型分析 (34)4.4.2回弹量的计算 (34)4.5影响回弹的关键因素 (36)4.5.1摩擦系数 (37)4.5.2压边力 (37)4.5.3拉延筋阻力 (38)4.5.4模具间隙 (39)4.6本章小结 (40)结论 (41)参考文献 (42)致谢...............................................................................................错误!未定义书签。
冲压成形CAE技术在汽车冲压零件设计流程中的应用
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第(3)部分工作介绍：
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冲压加工工艺基础知识的讲解及冲压零件相关标准的解释工作。
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本人在科室内主要负责冲压成形及金属塑性成形CAE分析方面的工作。
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目前的工作内容：
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(1)冲压零件结构工艺性评估。这是产品设计人员需求最大的部分。 (2)冲压零件材料成本及制造成本的估算。
(3)冲压加工工艺基础知识的讲解及冲压零件相关标准的解释工作。
(4)冲压零件的试制及试制中的技术支持。
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冲压零件的结构无论多么复杂，都可以分解为若干个局部典型结构 如伸长类翻边、拉深变形区、胀形变形区、弯曲变形区等，而冲压零件 的成形极限一般是由其中的一个或多个局部典型结构来决定的。 对于这些局部典型结构，可以建立相应的参数化结构模型，通过不 同参变量及材料级别的组合并进行CAE计算可获得相应的成形极限、材 料厚度及强度变化的计算结果数据，该数据可以作为零件结构设计时的 参考数据以便对零件结构工艺性进行评估。 利用CAE方法获得基础数据的优势在于可以避免模型试验所必须的 高额费用，可以得到比生产实例范围更广、 更全面的基础数据。
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筒盖零件冲压工艺CAE分析及冲压模具设计
第二十页，共三十页。
第二十一页，共三十页。
拉深模具的设计
· 形状分析 （1）拉深件形状应尽可能简单、对称、避免急剧转角或凸台。 （2）深高度应尽可能小，以减小拉深次数，提高冲件质量。 （3）在保证装配要求的前提下，应允许拉深件侧壁有一定的斜度。 （4）需要多次拉深的零件，在保证必要的表面质量的前提下，应允许内、
立柱间距离（不小于）/mm
270
模柄孔尺寸（直径×深度）/mm
电动机功率/KW
2.2
第十一页，共三十页。
冲孔落料模具的设计
· 确定凸、凹模间隙及制造公差 · 冲孔时凸凹模刃口尺寸计算
· 弹性元件的选取与设计
由于橡胶允许承受的载荷较大，需要安装调整灵活方便。根据工艺 性质和模具结构确定采用较硬橡胶，形状是圆筒形，数量为4块
· 画出排样图
根据以上的内容，可以确定出制件的排样图
第八页，共三十页。
· 毛坯材料利用率的计算 · 材料的剪裁
查阅表1—13冷轧轧制薄钢板规格，拟用1mm×900mm×12000mm热轧钢板。 ①板料横向裁剪 裁板条数 n=900÷108=8（条），余36mm 每条个数 n=1200÷113.5=10（件），余65mm 每板总个数 80 ( 件) ②板料纵向裁剪 裁板条数 n=1200÷108=11（条），余12mm 每条个数 n=900÷113.5=7（件），余105.5mm 每板总个数 77(件) 由于计算可知横裁比纵裁的总个数多，而且送料方便考虑，我们可以采用横 裁。
防止设备超载，公称压力按总压力的1.3倍来计算
第十页，共三十页。
· 压力机的选择
公称压力/kN
250
滑块行程/mm
盒型注塑件的几何构型与CAE分析
收稿日期:2000-04-24作者简介:罗爱斌,男,1962年生,工程师1第22卷第4期2000年12月南昌大学学报(工科版)Journal of Nanchang University (Engineering &Technology )Vol.22No.4Dec.2000 文章编号 1006-0456(2000)04-0021-04盒型注塑件的几何构型与CA E 分析罗爱斌1 谢光华2 辛勇3(11江西省农业综合开发服务中心,江西南昌330046;21江西省轻工业厅,江西南昌330046;31南昌大学机电工程学院,江西南昌330029) 摘要 基于Hele -Shaw 流动数学模型,给出了构造3D 注塑件CAD 模型并向CAE 模型转换的方法和技术,通过对注塑件进行有限元网格的剖分以及注塑成型过程的数值模拟,得到了减少塑件充模流动型缺陷、改进熔体充模效果及产品设计的技术方法1关键词 塑件几何构型,熔体充模流动,有限元网格剖分中图法分类号 TQ 320166+2 文献标识码 A注塑成型是现代塑料工业中的一种重要的加工方法,世界上注塑模的产量约占塑料成型模具总产量的50%以上〔1〕,尤其是家电盒型注塑产品需求量不断增加1注塑成型能一次成型形状复杂、尺寸精确的制品,适合高效率、大批量的生产方式,以发展成为热塑性塑料和部分热固性塑料最主要的成型加工方法1注塑模具的设计与制造主要依赖于设计者的经验和技师的制造技艺,一般需要经过反复调试和修模才能正式投入生产,这种传统的生产方式不仅使产品的生产周期延长,生产成本增加,而且难以保证产品的质量1要解决这些问题,必须以科学分析的方法,研究各个成型过程的关键技术1塑料注塑成型是一个复杂的加工与物理过程,为实现注塑产品的更新换代,提高企业的竞争能力,必须进行注塑模具设计与制造及成型过程分析的CAD/CAM/CAE 集成技术的研究1国外注塑模CAD/CAM/CAE 技术研究的成果有关统计数据表明:采用注塑模CAD/CAE/CAM 技术能使设计时间缩短50%,制造时间缩短30%,成本下降10%,塑料节省7%〔2,3〕1注塑模计算机模拟技术正朝着与CAD/CAE 无缝整体集成化方向发展,注塑CAD 所构造的几何模型为实现注塑模CAE 技术提供了基本的几何拓扑信息和特征信息,注塑模CAE 的目标是通过对塑料材料性能的研究和注射成型工艺过程的模拟和分析,为塑料制品的设计、材料选择、模具设计、注射成型工艺的制定及注射成型工艺过程的控制提供科学依据1本文主要研究了盒型注塑件的CAD 几何构型以及由CAD 模型向CAE 模型转换并进行注塑流动分析的技术方法11 注塑CA E 数学模型注塑模CAE 数学模型通常是采用Hele -Shaw 流动来进行注塑成型数值模拟,其模型在CAE 中得到了广泛的应用,因为,Hele -Shaw 流动模型能够较准确地预测塑料熔体在模具型腔内的流动1塑料熔体在加工过程中,满足连续性方程、动量守恒及能量守恒原理,由于塑料熔体的非牛顿特性及注塑流动过程的非稳态、非等温性,加上模腔内几何形状的复杂,使模拟流动过程相当困难,在实际应用中需作适当的假设和简化1一般,应借助于数值分析方法(有限元、有限差分、边界元等)求解1由此,不可压缩的非牛顿流体在非等温条件下的熔体流动的控制方程为连续性方程:5v x 5x +5v y 5y +5v z 5z=0(1)运动方程:5p 5x =55z (η5v x 5z ) 5p 5y =55z (η5v y 5z ) 5p 5z=0(2) 能量方程:ρc p (5T 5t +v x 5T 5x +v y 5T 5y )=ηγ・2+k 52T 5z 2(3) 流体本构方程:γ・=(5v x 5z )2+(5v y 5z)2(4)式中:ρ—塑料熔体密度;T —温度;p —压力;c p —常压下熔体的比热;k —热传导率;v x ,v y —在x ,y 方向上的流动速率1一般,均假定熔体的流动关于型腔中心层是对称的,即速度和温度的边界条件为v x =v y =0 T =T m =0 (模壁)(5)5v x 5z =5v y 5z =0 5T 5z=0 (对z =0)(6)由式(2)可知,压力p 为x ,y 的函数,通过积分可以得到v x 和v y 1由上述方程不难得到55x (h v x )+55y(h v y )=0(7)55x (S 5p 5x )+55y +(S 5p 5y)=0(8)式中S =∫b0z 2ηd z (9)注塑成型CAE 基本结构如图1所示12 注塑件CAD 构型盒型注塑件壁薄,3D 几何特征复杂,在计算机上对其进行3D 几何造型有一定的技术难度,构型后所生成的CAD 模型必须具有完备性,以便在CAD 图1 注塑成型CAD/CAE 基本结构和CAE 之间实现数据的传递与转换,减少模型修补与数据重构可能造成的误差1注塑模CAE 用来生成新产品模型,从而取代物理模型,并在计算机上进行仿真分析,预测产品性能1Pro/EN GIN EER 软件用C ++语言开发,采用面向对象的统一数据库和参数化的实体特征造型技术,是一种基于特征建模的全相关和全参数化的大型CAD/CAM 软件,它能实现真正的“参数化设计、并行工程设计、统一数据库”的应用1它的实体特征、曲面特征、基准特征、・22・南昌大学学报(工科版)2000年修饰特征、用户自定义特征等使其能够构造复杂的几何形体1Pro/EN GIN EER 既有与其他CAD 系统进行几何图形数据传递的各种标准接口,也有与一些CAE 软件进行数据传递的专用接口,如IGES ,SET ,STEP ,SLA ,COSMOS ,NASTRAN ,ANSYS 等〔4〕1因此,该软件在国内(a ) 内表面形状 (b ) 外表面形状图2 707收音机后盖几何造型外大多数注塑产品生产企业得到广泛应用1我们也采用该软件对某公司为美国生产的Tucsun707型收音机的后盖进行了几何特征构型,获得了准确的3D几何造型(见图2(a )和图2(b ))1采用IGES 产品模型数据交换标准输出该注塑件的信息模型,以便后续进行CAE 分析13 注塑件CA E 应用实例311 CAD/CAE 模型转换与有限元网格划分CAE 技术是建立在有限元分析方法的基础上,有限元网格的划分结果对分析的计算量和准确性影响很大,在划分网格时,应在保证计算精度的同时,尽量减少网格数量,但也应注意在几何形状变化急剧的部位进行网格细划,目的是保证该区域的计算精度1我们采用大型通用性有限元分析软件ANSYS 〔5〕对Tucsun707型收音机的后盖进行了网格划分(见图3(a )和图3(b )),该例划分了19361个单元,有38526个节点数1在网格剖分之前,需要将前述的由Pro/EN GIN EER 构造的几何模型传递给ANSYS 系统,输入的文件以IGES 产品模型数据进行交换1如果CAD 模型数据转换成功,则可对该模型进行网格剖分;如果CAD 模型数据转换不成功或者丢失了某些特征信息,则应对CAD 模型进行修改或在CAE 系统内进行修补1(a ) 内表面有限元网格 (b ) 外表面有限元网格图3 707型收音机后盖网格312 Tucsun 707型收音机后盖注塑流动模拟为了检查熔体成型充填情况,提前发现塑料成型的汽泡、熔接线等缺陷,我们用C -MOLD 〔6,7〕对图3所示的有限元网格模型进行熔体充模流动的模拟分析1对注塑件进行三维型腔CAE 的流动分析是一项复杂而繁琐的工作1由前所述的注塑模CAE 数学模型可知,由・32・第4期罗爱斌等:盒型注塑件的几何构型与CAE 分析Pro/EN GIN EER 获得的实体模型应将其转换成符合C -MOLD 分析的二维半的中面有限元模型,然后选定进行注塑模拟的工艺条件和参数1所给出的Tucsun707型收音机后盖的流动模拟参数为:注塑材料:ABS (base )入口熔体温度:230℃模壁温度:50℃最大注射压力:46.56MPa熔体充填时间:0.81s模拟得到的保压时间为1.76s ;冷却时间为4.03s ;零件的平均壁厚为1.7mm ;注射量为0.0205kg ;最大注射速度为2.771×10-5m 3/s 1在后盖注塑件充模流动与保压过程中的压力变化曲线见图4,注射点选在注塑件几何图形的基准1图4 充模流动模拟的压力变化曲线模拟结果表明:塑件表面未有凹痕、汽泡缺陷,少量的熔接线分布在不影响塑件外观及强度的位置,熔体温度的变化范围在220～250℃之间,压力变化均匀,所给出的工艺参数能够满足设计要求1模拟过程发现塑件厚度变化较大,为改进熔体充模效果,降低冷却时间,减少塑件变形,保持产品精度,应使塑件壁厚均匀14 结束语对盒型注塑件进行3D 几何构型得到的CAD 模型向CAE 系统进行模型转换的方法和技术适合于注塑件CAD/CAE 之间数据的传递1通过两者的无缝衔接,可以完成注塑件的有限元网格剖分,并进行注塑成型过程的数值模拟,得到了改进熔体充模效果及产品设计的技术方法1参考文献〔1〕 Y ang L.World Plastic Outlook :Leading Indicators Are on the Rise for Most Areas of the Plastic Industry 〔J 〕1Modern Plastic ,1995,(11).〔2〕 Wigotsky puter and Plastics 〔J 〕1Plastics Engineering ,1990,46(10).〔3〕 Naitove M H.Practical Questions and Answers on Com puterized Mold Filling Analysis 〔J 〕1PlasticsTechnology ,1984.〔4〕 王克忍1Pro/Engineer 及其在航天产品设计/生产中的应用〔J 〕1计算机辅助设计与制造,1997,(6):48～521〔5〕 王华倩1大型通用有限元分析软件———ANSYS 〔J 〕1计算机辅助设计与制造,1998,(12):16～181〔6〕 Manzione L T.Application of Computer Aided Engineering in Injection Molding 〔M 〕1New Y ork :HanserPubilshers ,1987.〔7〕 汪琦,刘伟1注塑模具CAE 软件系统〔J 〕1塑料科技,1995,(2):29～331(下转第28页)实现对任何形状的二维旋转部件的不平衡计算,具有较好的应用前景1参考文献〔1〕 王莹,杜永祚1新型智能动平衡及振动测试系统的研究〔J〕1华北电力大学学报,1996,23(4):74～791〔2〕 延晋强,黄长艺1机械工程测试技术基础〔M〕1北京:机械工业出版社,19841〔3〕 张思1振动测试与分析技术〔M〕1北京:清华大学出版社,19921Mutu al Interrelation Used in the Measurementfor Dynamic EquilibriumLuo Liangling Hu Ronghua(Mechanical and Elect ronic Engineering School,N anchang U niversity,N anchang330029,China)Huang Shuangjiang(Mechanical Engineering Depart ment,Fuz hou U niversity,Fuz hou350002,China)ABSTRACT Now hardware is used in the measurement for dynamic equilibrium&the study for the system.In order to improve the accuracy of the measure result,this paper puts forward to solve the function of mutual interrelation by indirect method,so that obstruction is eliminated,and the solution for dynamic equilibrium is relized by software.Thus a new level is achieved.KE Y WOR DS mutual intterrelation,software,solution for dynamic equlibrium(上接第24页)G eometry Molding and CAE Analysis forBox Type of Injection PartLuo Aibin1 Xie Guanghua2 Xin Y ong3(1.A griculture Overall Development Service Center of Jiangxi Province,N anchang330046,China;2.L ight Indust ry Depart ment of Jiangxi Province,N anchang330046,China;3.Mechanical and Elect ronic Engineering School,N anchang U niversity,N anchang330029,China)ABSTRACT Based on the Hele-Shaw type of flow model,methods and technology of transforming CAD model of geometry molding of3D injection part into CAE model are given. With the help of finite element mesh and numerical simulation of injection molding for the part, the technology and method,improving product design and effect of melt filling flow on mould as well as reducing faults of the part,have been obtained.KE Y WOR DS geometry molding of injection part,melt filling flow,finite element mesh。
毕业设计(论文)-壳形件冲压工艺分析及模具设计(含全套CAD图纸)
全日制普通本科生毕业设计壳形件冲压工艺分析及模具设计ANALYSIS ON THE STAMPING PROCESS AND DIE DESIGN OF THESHELL-SHAPED PIECES由于部分原因，说明书已删除大部分，完整版说明书，CAD图纸等，联系153893706学生姓名：学号：年级专业及班级：2008级机械设计制造及其自动指导老师及职称：学部：理工学部提交日期：2012年5月全日制普通本科生毕业论文诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文是本人在指导老师的指导下，进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。
除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体在文中均作了明确的说明并表示了谢意。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
毕业论文作者签名：年月日目录摘要 (1)关键词 (1)1前言 (2)2冲压变形的基本概述 (3)金属塑性变形概述 (3) (5)伸过程分析 (6)3零件的冲裁工艺分析和方案的确定 (7)4工艺尺寸的计算 (8)4.1 落料—拉伸模工艺尺寸计算 (8)确定毛坯的直径 (8)排样设计 (8)材料利用率η的计算 (9)确定伸伸系数 (9)拉伸力与压边力的计算 (10)拉伸功与功率计算 (10)拉伸模工作部分结构参数的确定 (11)冲压力与压力中心计算 (12)落料部分工作零件刃口尺寸计算 (14)—切舌模工艺尺寸计算 (14)冲裁力的计算 (14)凸模和凹模的尺寸计算 (15)5弹性元件的选用与计算 (17)伸模的弹簧的选用与计算 (17)—切舌模橡胶的选用与计算 (17)6模架的选择 (18)—拉伸模模架的选用 (18)—切舌模模架的选用 (18)7压力机的选用 (19)—拉伸模压力机的选用 (19) (20)8模具闭合高度的校核 (20)—拉伸模闭合高度的校核 (20)—切舌模闭合高度的校核 (21)9模具工作零件的设计 (21)—拉伸模工作零件的设计 (21)落料凹模外形尺寸 (21)拉伸凸模组件及其结构设计 (22)固定挡料销的设计与选用 (22)固定卸料装置的设计 (23)模柄的选用 (23)凸凹模的设计 (23)—切舌模工作零件的设计 (23)10各类零件的选材、热处理及工艺过程 (24)—拉伸模各零件的制造工艺 (24)落料凹模 (24)凸凹模 (25)卸料板的选材及热处理和加工工艺过程 (26)各类固定板的选材加工及热处理 (27)垫板的选材及热处理、加工工艺 (27)模架的选材热处理及加工工艺 (28)模柄的选材及热处理加工方案 (28)—切舌模的各零件的制造工艺 (29)11模具的装配 (29) (29) (30)模柄的装配 (30)凸模、凹模与固定板的装配 (30)12结论 (30)参考文献 (31)致谢 (32)壳形件冲压工艺分析及模具设计学生：指导老师：摘要：冲压加工所使用的模具一般具有专用性，有时一个复杂零件需要数套模具才能加工成形，且模具制造的精度高，技术要求高，是技术密集形产品。
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5.1工艺补充面的影响（优化前）
•板料：1400*1300，厚1.5mm •成形条件： 单动： 成形速度5000mm/s， 行程245.10mm
压边力10T
成形极限图
5.1工艺补充面的影响（优化）
优化的工艺补充面
5.1工艺补充面的影响（优化）
•板料：1400*1300，厚1.5mm •成形条件： 单动： 成形速度5000mm/s， 行程245.10mm 压边力10T
题目： 盒形件冲压成形CAE分析 姓名：
学号:
目录
1、产品介绍 2、工艺分析 3、工艺方案的确定 4、成形数值模拟 5、成形数值模拟讨论
5.1成形方向 5.2压边 5.3拉延筋 5.4坯料
6、结论
1、产品介绍
产品图
产品形状展示(动画)
材料信息
t=1.5
产品图
2、工艺分析
由产品图可知： 需要的工序有 拉深，修边
2、工艺分析
A处: 由于设计已经压边圈的原 因容易起皱 B处：在成型过程中，由于圆 角变形区的影响会是B范围出 背拉破 C处：在成型过程的最后，由 于压边圈与材料接触部分减少 的影响容易起皱
3、工艺方案确定
冲压工艺流程 ：
4、成形数值模拟 ————模型
导入模型->网格划分->建立有限元模型->定义边 界条件->分析计算->得到模拟结果
有限元模型
4、成形数值模拟条件（1次）
模拟条件: 软件Dynamform5.6 板料：1226*820，厚度1.5mm 材料：B140H1 成形条件：
单动 成形速度5000mm/s， 行程245.10mm 压边力10T
第1次模拟坯料
4、成形数值模拟（1次）
FLD变化(动画)
4、成形数值模拟（1次）
模拟结果中存在的问题： 1 拉深不足 2 起皱
解决上述问题的方法： 1. 改变工艺补充 2. 增加拉伸筋 1. 优化压边力
FLD图
2. 增加坯料宽度尺寸
5.1工艺补充面的影响（优化前）
凹模圆角：R=65mm 压边面形状如图 各工艺补充面圆角大小如图
成形极限图
5.2拉延筋的影响（优化前）
成形极限图
由于没有采用拉伸筋，零件出现拉深不足现象，由于模具轮廓 不同位置的形状差异，使得各处成形流动阻力也有较大的差异， 在侧边孔部圆角处以及工艺补充部分发生起皱 ，故需在工艺面 上对应位置设置分段拉延筋。
5.2拉延筋的影响（优化）
成形条件： 在离凹模口轮廓如图所 示处设置两条等效拉延 筋作用线，拉延筋力： 300N/mm
单动：
成形速度5000mm/s，
行程245.10mm 压边力10T
均布等效拉延筋设置
5.2拉延筋的影响（优化）
成形条件： 在离凹模口轮廓如图所示处设 置4条等效拉延筋作用线，拉延 筋力：300N/mm 单动： 成形速度5000mm/s， 行程245.10mm 压边力10T
优化的拉延筋：分段设置拉延筋
成形极限图
5.4坯料形状 的影响（优化）
厚度变化
6、结论
压边力：300000N
优化的模面主要尺寸：
二次成形
6、结论
由图可见， 成形过程出 现了拉深不 足和起皱的 情况
成形极限图
5.4坯料形状 的影响（优化）
成形条件：
1/4坯料575*593厚度 1.5mm 单动：
成形速度5000mm/s，
行程245.10mm 压边力10T
优化的坯料形状
5.4坯料形状 的影响（优化）
在明显的增大零件宽 度和缩小长度方向的 板料尺寸后，宽度方 向板料被压紧的效率 增加，从而明显改变 了侧边起皱现象，并 使盒形件底部中间出 现绿色拉伸现象。
5.2拉延筋的影响（优化）
拉伸筋1
拉伸筋2
5.2拉延筋的影响（优化）
通过设置分段的 拉延筋，并考虑 到等效的拉延筋 作用力对进料阻 力的平衡后，毛 坯边界的拉入量 趋于均匀，拉深 不足和起皱现象 有所减轻。
成形极限图
5.3压边力的影响（优化前）
压边力20T
板料的拉深不足和起皱较为严重， 一些区域还存在金属流动较快快 要脱离压边圈。
5.3压边力的影响（优化）
压边力40T
增大压边力之后材料 的拉深不足有所改善， 起皱有所减轻，但是 在侧边孔部出现破裂 的趋势。
成形极限图
5.4坯料形状 的影响（优化前）
1/4板料为410*613
成形条件： 单动 成形速度5000mm/s， 坯料形状 行程245.10mm 压边力10T
5.4坯料形状 的影响（优化前）