应用Dynaform模拟冲压成形过程基础
应用Dynaform模拟冲压成形过程基础
– UG – Nastran文件 – LS-DYNA 输入文件 – LS-DYNA 模型文件 – LS-DYNA 输入文件 – LS-DYNA结果文件 – LS-DYNA重启动文件
*.df *.lin *.igs *.iges *.vda *.model&*.CATPart *.prt *.nas *.dat *.dyn *.mod *.blk dynain d3plotnn d3dumpnn runrsf
• 依赖于经验及“试错法”：设计→试模→修 模
• 这类经验的积累需要几年至十几年，以 时间、金钱为代价；并且不断重复
• 模具开发的周期长，成本高 • 模具及工艺只是“可行”的，而非“优化”的 • 市场需求的变化会使原来的经验失去作
用 • 市场经济使得传统的设计方法逐步丧失
竞争力
汽车覆盖件CAE技术在国外已日趋成熟
需要更多的设置时间
自动定义运动、载荷曲线等 手工定义运动、载荷曲线
接触等距方法
几何等距方法
模拟步骤（传统）
1. 读入凹模与板料的几何数模，可以读入iges、vda、lin、 dxf，stl，UG，CATIA及Pro/E等格式的数模文件
2. 将读入的几何模型划分网格，并检查网格质量 3. 利用凹模的网格生成凸模与压边圈 4. 定义板料材料属性及厚度 5. 定义冲压类型（单动or双动） 6. 模具自动定位 7. 定义模具运动和压边力 8. 提交求解器计算 9. 结果后处理
– CAD接口，IGES/VDA格式 – CAD模型整理 – 网格自动生成（模具/板料） – 网格修补 – 网格质量检查 – 工具定义 – 边界条件设置
• 求解 • 后处理
– 变形、云图 – 变形及云图的动画显示 – FLD – 接触力
Dynaform在冲压工艺中的应用
Dynaform在冲压工艺中的应用1. 简介- 研究Dynaform在冲压工艺中的应用的背景和目的。
2. Dynaform的基本原理和特点- Dynaform的模拟过程和模拟结果的可靠性；- Dynaform的使用范围和适用性；- Dynaform的优点和不足。
3. Dynaform在冲压工艺优化中的应用- 冲压过程中的问题和需要解决的目标；- Dynaform在冲压工艺优化中的作用和应用方法；- 将Dynaform与其他冲压工艺优化方法对比。
4. 实例分析：Dynaform在冲压工艺中的应用- 对某一工件进行冲压工艺优化的案例分析；- 介绍具体的优化方法和Dynaform模拟结果；- 分析模拟结果并给出优化方案。
5. 结论- 总结Dynaform在冲压工艺中的应用优缺点；- 分析Dynaform在冲压工艺研究中的发展潜力；- 提出未来Dynaform在冲压工艺研究中的发展方向和应用前景。
第一章：简介随着工业生产的不断发展和科技水平的提高，冲压工艺作为重要的加工方法得到了广泛的应用。
而针对不同类型、大小、材料的零件，冲压工艺的优化则成为了提高生产效率和产品质量的重要方式之一。
此时，Dynaform这个虚拟成型仿真软件的出现，为冲压工艺的优化提供了一种全新的方法。
本文将深入探讨Dynaform在冲压工艺中的应用，为冲压工艺的研究提供了新的视角和方法。
第二章：Dynaform的基本原理和特点Dynaform是一个射出成型和锻造仿真软件。
除了冲压工艺外，它还可以模拟射出成型、锻造等各类成形工艺。
在冲压工艺方面，Dynaform能够进行虚拟成型仿真和工艺分析。
在进行虚拟成型仿真时，用户先选择需要仿真的工件，并输入其材料和几何参数。
然后，Dynaform会进行相关计算和模拟，并给出仿真结果，以供用户进行分析和优化。
Dynaform的特点在于其模拟过程和模拟结果的可靠性。
Dynaform采用了有限元法进行仿真计算，具有不可压缩精度，能够模拟材料的非线性变形和破裂过程。
Dynaform软件在冲压工艺及模具设计教学中的应用
Dynaform软件在冲压工艺及模具设计教学中的应用摘要：本文以不规则曲面拉深件毛坯尺寸计算为例，介绍了dynaform有限元分析软件在冲压工艺及模具设计课程教学中的应用，将冲压工艺及模具设计的教学与dynaform的数值模拟技术紧密结合在一起，从而让学生更好地理解和掌握相关理论和基本概念，较大地提高了教学质量。
关键词：冲压工艺及模具设计；dynaform；拉深中图分类号：g642.4 文献标志码：a 文章编号：1674-9324（2013）20-0084-02一、dynaform软件dynaform软件能真实模拟板料成形中各种复杂问题，可以直观地动态显示各种分析结果。
因此，dynaform软件具有广泛的应用前景，目前已应用于多个工程领域，如汽车和航天航空工业，以及生产生活的多个方面，如家用电器和厨卫工具等产业。
dynaform可用于评估材料在成形过程中的一系列反应，如预测板料的表面质量、部件壁厚减薄，以及加工过程中出现的开裂和起皱等问题，同时还可以评估板料的成形性能。
通过dynaform还可以有效地实现对冲压生产的全过程进行模拟。
冲压工艺及模具设计课程的教学目标就是通过教学使学生掌握冲压工艺的制定方法，并能通过所掌握的知识而自行设计一般的冲压模具的结构和几何参数。
在传统的工艺计算过程中，工艺参数基本都是由工具书上查取表格或由经验公式获得，但是这些经验公式只是适宜一些较简单的规则形状。
随着现代生产技术的进步，零件的形状逐渐多样化、复杂化，很多参数已难以由工具书上直接获得。
而dynaform软件可以容易地完成上述计算，这是常规计算公式所无法实现的。
因此，在课程中，尝试使用dynaform软件进行计算和分析可以使学生们尽早接触先进设计思想、方法和工具，为将来的科研与工作打下良好基础。
拉深件毛坯展开尺寸计算是拉深工艺设计的第一步，也是最基本的一步。
下面就以不规则拉深件毛坯尺寸计算为例，探讨一下dynaform软件在冲压工艺及模具设计中的应用。
冲压综合实验报告1 - Dynaform
冲压综合实验报告圆筒形件最小拉深系数测定及拉深过程模拟分析一，实验过程报告（一）实验目的1，掌握最小拉深系数的测定方法。
2，认识起皱、拉裂现象及其影响因素。
3，随着非线形理论、有限元方法和计算机软硬件的迅速发展，薄板冲压成型过程的CAE 分析技术日渐成熟，并在冲压模具与工艺设计中发挥了重要的作用。
目前的金属板料成形CAE系统已能提供以下分析和模拟结果：材料的流动、厚度的变化、破坏、起皱、回弹，以及残余应力和应变，用以预测产品设计和加工工艺的合理性。
其应用可以贯穿产品和模具开发的全过程，比如：可以在产品设计阶段对设计师提出产品冲压可行性分析；可以在模具设计阶段对设计师的设计方案进行模拟和验证；还可以在修模过程中提供直观形象的指导。
熟悉掌握dynaform软件操作方法，熟悉板料成形模拟原理。
（二）实验内容拉深系数m是每次拉深后圆筒形件的直径与拉深前坯料（或工序件）直径的比值。
由公式m=d/D计算。
由上式可以看出，m值越小，表明拉深前后的直径差越大，也就是该次工序的变形度越大。
如果拉深系数m值取得过小，就会使拉深件起皱、拉裂或严重变薄超差。
因此拉深系数有一个客观的界限，这个界限就叫极限拉深系数。
本次实验是测定材料的最小拉深系数。
拉深件的质量问题主要是起皱和拉裂。
板料在拉深时，变形区的失稳会导致起皱。
材料起皱时会增大拉深力、降低拉深件质量，有时会损坏模具和设备。
影响起皱的主要因素有：坯料的相对高度t/D，拉深系数。
圆筒件在拉深时还有可能因径向力而拉裂。
产生拉裂的原因可能是由于凸圆起皱时使径向拉应力σρ增大；或者是压边力过大，使σρ增大，或者是变形程度增大。
（三）实验用具1，材料试验机2，实验模具：凸模直径dp=34.76mm 凸模圆角半径r=2mm 凹模直径Dd=36.92mm3，试样：to=0.8~1.2mm的钢板、铝板等。
4，工具：卡尺、圆规和铁剪等。
5，实验地点：材料馆243教室（四）实验步骤1，将剪下的圆形试片夹紧在凹模和压边圈之间，并保证试片与凹模中心重合。
冲压软件dynaform详细讲解
冲压软件dynaform详细讲解•引言•dynaform软件功能介绍•dynaform软件操作指南•dynaform在冲压工艺中的应用实例•dynaform软件高级功能探讨•dynaform软件使用技巧与经验分享•总结与展望01引言掌握冲压模拟技术介绍dynaform 软件在冲压模拟方面的功能和应用，使读者能够掌握该技术并应用于实际生产。
提高生产效率和产品质量通过讲解dynaform 软件在优化冲压工艺参数、预测产品缺陷等方面的作用，帮助读者提高生产效率和产品质量。
深入了解冲压工艺有更深入的了解，包括冲压过程、材料变形、模具设计等。
目的和背景软件概述软件功能应用领域技术特点02 dynaform软件功能介绍前处理功能灵活的网格划分工具强大的CAD数据接口便捷的工艺设置丰富的材料库内置多种常用材料参数，用户可直接调用或自定义材料属性，满足各种冲压工艺需求。
ABCD高效求解算法自动重启动功能实时监控与反馈多核并行计算求解器功能后处理功能全面的结果展示可展示多种物理量的计算结果，如应力、应变、位移、速度等，帮助用户全面了解冲压过程的力学行为。
强大的后处理工具提供丰富的后处理工具，如云图、矢量图、动画等，方便用户对计算结果进行可视化分析和处理。
自定义报告生成支持用户自定义报告模板和格式，可快速生成符合需求的计算报告和图表。
数据导出与共享可将计算结果导出为多种通用数据格式，方便与其他软件或平台进行数据交换和共享。
03 dynaform软件操作指南界面介绍及基本操作主界面视图操作文件管理建立模型提供丰富的建模工具，支持创建点、线、面等几何元素，构建完整的冲压模型。
导入模型支持导入多种格式的CAD模型，如IGES、STEP等，实现与其他CAD软件的协同工作。
模型修复提供模型修复功能，自动检测并修复模型中的错误，确保模型的正确性。
模型建立与导入内置丰富的材料库，支持用户自定义材料属性，如弹性模量、泊松比、密度等。
DYNAFORM在冲压成形中的应用
DYNAFORM在冲压成形中的应用黄艳松，潘光奇(海军驻某地区航空军事代表室，湖南株洲 412002)【摘 要】DYNAFORM在冲压成形中的应用能够有效提高生产效率、节约生产成本。
文章以典型冲压成形件为例，论述了DYNAFORM数值模拟技术具体的应用方法，探讨了DYNAFORM使用中的常见技术问题。
【关键词】DYNAFORM；冲压；航空制造；优化参数【中图分类号】TG38 【文献标识码】A 【文章编号】1008-1151(2009)12-0127-03（一）冲压数值模拟软件系统概述 板材成形有限元分析技术起源于20世纪70年代初期，在近20年内得到了迅速发展。
由于其高效的计算功能使它的应用范围不断扩大，目前已用于分析复杂三维板材成形的过程，包括成形缺陷分析，如破裂、起皱和回弹等。
这一技术既可应用于模具设计阶段，也可应用于分析和解决实际生产中出现的产品质量问题。
有限元模拟技术涉及到数值方法、力学、材料科学、计算机技术以及塑性加工技术等多门学科，是当今比较前沿的研究领域之一。
国外开发的板料成形模拟商品软件已经达到了工程实用的阶段，获得越来越广泛的应用，并收到了很大的经济效益。
国内外知名的飞机、汽车制造厂家在虚拟制造领域已经有了多年的应用历史，也从冲压成形数值模拟技术中获得了丰厚的经济回报。
我国近几年来在湖南大学、南昌航空大学、北京航空航天大学等一些院校及一汽集团、海尔集团等企业中也进行了这方面的应用研究。
目前，已经达到实用阶段的数值模拟软件有法国的OPTRIS软件和美国ANSYS公司代理的eta/DYNAFORM 软件， 另外还有欧洲著名软件公司Quantech ATZ公司的Stempackâ 软件。
以上3种软件都是专业的钣金成形数值模拟软件，是真正的面向工程实际的钣金成形仿真系统，具有功能强大、操作流程自动化、界面友好等特点。
钣金零件是以板材、型材、管材为毛坯，用冷压（压制）方法制造的飞机零件。
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.
DYNAFORM56板料成形教程1
修改成形参数
调整压边力,修改 拉延筋参数
后处理
成形极限图、板料厚度变化等分析
否 结果是否满意意？
是
13
设计结果输出
4.3 、IGES格式导出
注意：导 出时导出 的内容。
14
4.4 、IGES格式导入
15
4.5 、有限元网格的划分
16
12
4.2模拟流程图
在UG中建模 导入实体IGES格式
修改模型
检查模型
曲面网格毛坯的大小 毛坯网格的划分及检查
修改毛坯尺寸
曲面网格的重新划分
自动设置,定义板料(材料属性、模型) 型)
定义成形工具（凹模、凸模、压边圈）
有限元分析
工具定位、工序定义设置等 调整压边力,设置等效拉延筋
恢复
7
后处理
8
菜单栏及工具栏
9
显示选项窗口
前处理 后处理
10
四、安全带下支点安装加强板模拟过程
11
4.1工艺分析
A处金属难以流动，容易产生拉裂； B处拉深深度较大，容易产生拉裂； C处圆角角度较大，容易出现起皱现象； D处属于盒形件的底部，面积较大，容易出 现金属硬化强度不够现象； 凹模口部外伸较少，需要添加压料面和拉延 筋。
1、MSTEP模块：可以综合考虑摩擦，压边力、拉延筋等工 艺参数对冲压成形的影响，并引入了压料面，压边圈、托 板等工具模型，可以模拟所有压机类型包括单动，双动， 双动+托板，三动压机等。
MSTEP模块可以快速精确预测零件或冲压件的毛坯尺寸 以及工艺冲孔、工艺切口的尺寸和位置，完成零件及冲压 件的成形性分析，完成焊接板的成形性模拟并预测初始焊 线。
应用DYNAFORM5.6模拟板料成型
DYNAFORM在冲压成形中的应用
在模具设计初期，进行冲压件可成形性研究和设计改进，预测并解决在板材成形加工中可能遇到的质量问题是钣金成形制造业界的热门话题。
作为虚拟制造技术之一的冲压成型数值模拟技术的日渐成熟以及它在新产品开发和模具设计中日益广泛的应用，为实现新的钣金制品和相应冲压模的设计提供了途径。
本文以典型冲压成形件为例，阐述了D Y N A F O R M数值模拟技术具体的应用研究，并提出和解答了D Y N A F O R M使用中的常见技术问题。
冲压数值模拟软件系统板材成形有限元分析技术起源于20世纪70年代初期，在近20年内得到了迅速发展。
其高效的计算功能使它的应用范围不断扩大，目前已用于分析复杂三维板材成形的过程，包括成形缺陷分析，如破裂、起皱和回弹等。
这一技术既可应用于模具设计阶段，也可应用于分析和解决实际生产中出现的产品质量问题。
有限元模拟技术涉及到数值方法、力学、材料科学、计算机技术以及塑性加工技术等多门学科，是当今比较前沿的研究领域之一。
国外开发的板料成形模拟商品软件已经达到了工程实用的阶段，也获得越来越广泛的应用，并收到了很大的经济效益。
国内外知名的飞机、航空制造厂家在虚拟制造领域已经有了多年的应用历史，也从冲压成形数值模拟技术中获得了丰厚的经济回报。
我国近几年来在湖南大学、南昌航空大学、北京航空航天大学等一些院校及一汽集团、海尔集团等企业中也进行了这方面的应用研究。
目前，已经达到实用阶段的数值模拟软件有法国的O P T R I S软件和美国ANSYS公司代理的eta/D Y N A F O R M软件，另外还有欧洲著名软件公司Quantech ATZ公司的DYNAFORM在冲压成形中的应用研究中航工业南方航空动力有限公司钣金焊接车间 皮克松 郑南松数值模拟分析技术对冲压工艺及模具设计的预测及指导作用使冲压工艺有了预见性和科学性，也提高了模具设计的准确性和可靠性。
技术手段的提高，大幅度缩短了模具设计及制造调试的周期，也提升了企业对市场竞争的适应能力。
Dynaform车门冲压成形过程仿真与坯料设计Dynaform
1 绪论1.1 研究背景车身覆盖件成型是一个复杂的变形过程，成型质量受许多的因素影响。
传统冲压过程主要是依靠技术人员的经验来设计加工工艺和模具，然后通过试模生产来检验覆盖件是否符合产品的设计要求。
这样不仅产品的设计周期长而且消耗大量的人力物力。
随着计算机软硬件技术、图形学技术、人工智能技术、板料塑性变形理论和数值计算方法等的发展．以及与传统的工艺/模具设计技术的交叉集成开创了利用CAD／CAM/CAPP技术和CAE数值模拟分析技术进行覆盖件成型工艺设计的新领域。
最近几年，随着计算科学的快速发展和有限元技术应用的日益成熟，CAE技术模拟分析金属在塑性变形过程中的流动规律在现实生产中得到愈来愈广泛的应用。
CAE 技术的成功运用，不仅大大缩短了模具和新产品的开发周期，降低了生产成本，提高企业的市场竞争能力，而且有利于将有限元分析法和传统的实验方法结合起来，从而推动模具现代制造业的快速发展，国内外已经有很多学者在这方面做了研究[1]。
传统的汽车覆盖件模具因其体积大、工作型面复杂、设计周期长，已成为开发新车型的瓶颈。
目前大多采用钢制模具来生产薄板类以及覆盖件类零件．因此带来冲压模具制造周期长、成本高和加工难度大等一系列问题，尤其是在零件的中小批量生产和新产品试制时，这些不足就更加凸显出来。
对于成熟零件，探讨研究基于Dynaform的CAE技术对汽车覆盖件及其冲压模具的设计过程进行仿真模拟分析[2]。
在板料成形生产中，使用传统工艺试制模具耗时较多不能适应竞争日趋激烈的现代市场，对成本、产品研发周期以及产品质量等方面提出了越来越迫切的要求。
在传统的模具设计制造过程中，过多时间浪费在“设计→试制→发现问题→再设计→再试制→再发现问题”的循环中，因而成本耗费大，面对现代市场对产品更新换代目益加快的需要，原始方法可是远远不能够解决问题的。
相比之下，在模具设计过程中使用CAD／CAM／CAE技术的优越性更为明显，国内虽有许多企业采用该技术并取得了一些经验和技巧，但能真正利用UG、Pro／E，Deform及Dynaform等大型软件进行模具的三维参数化设计与制造，并进行冲压仿真来指导设计的还不多。
Dynaform软件的板料冲压成形操作指引
Dynaform 软件的板料冲压成形操作指引1 常用仿真术语定义：冲压成形：用模具和冲压设备使板材产生塑性变形获得形状、尺寸、性能合乎要求的冲压件的加工方法。
多在室温下进行。
其效率高，精度高,材料利用率也高，可自动化加工。
冲压成形工序与工艺：剪切：将板材剪切成条料、块料或具有一定形状的毛坯的加工工序称为剪切。
分平剪、斜剪和震动剪. 冲裁：借助模具使板材分离的工艺。
分为落料和冲孔。
落料——从板料上冲下所需形状尺寸坯料或零件的工序；冲孔-- 在工件上冲出所需形状孔的工序.弯曲：在弯曲力矩作用下，使平板毛坯、型材、管材等产生一定曲率和角度，形成一定形状冲压件的方法。
拉深：冲裁得到的平板毛坯成形成开口空心零件的冲压加工方法。
拉伸参数：• 拉深系数m :拉深零件的平均直径 d 与拉深前毛坯 D 之比值m ， m = d/D ;• 拉深程度或拉深比：拉深系数 m 的倒数 1/m ;• 极限拉深系数：毛坯直径 D 确定下，能拉深的零件最小直径 d 与D 之比。
胀形：指将材料不向变形区转移，只在变形区内产生径向和切向拉深变形的冲压成形方法。
翻边：在毛坯的平面或曲面部分的边缘，沿一定曲线翻起竖立直边的成形方法。
板材冲压成形性能评价指标：硬化指数n 、厚度方向系数γ、成形极限图。
成形极限：是指冲压加工过程中所能达到的最大变形程度。
2 Dynaform 仿真分析目的及流程ETA/DYNAFORM 5。
7是由美国工程技术联合公司（ENGINEERING TECHNOLOGY ASSOCIALTES ， INC.）开发的一个基于LS —DYNA 的板料成形模拟软件包.作为一款专业的CAE 软件，ETA/DYNAFORM 综合了LS —DYNA 强大的板料成形分析功能以及强大的流线型前后处理功能。
它主要应用于板料成形工业中模具的设计和开发，可以帮助模具设计人员显著减少模具开发设计时间和试模周期。
基于Dynaform 软件的仿真结果，可以预测板料冲压成形中出现的各种问题,如破裂、起皱、回弹、翘曲、板料流动不均匀等缺陷，分析如何及时发现问题，并提供解决方案。
【免费下载】基于Dynaform盒形件冲压成形仿真
基于Dynaform盒形件冲压成形仿真摘要:Dynaform是基于有限元理论建立的成形模拟和分析软件。
拉深成形是一种常见的成形方法，它的实质在于凸缘部分材料的转移和塑性变形，拉深过程中制件的主要失效形式有起皱和破裂。
文章基于Dynaform分析引起起皱的各种因素以及对盒形件拉深成形质量造成的影响，可弥补拉深模具经验设计的不足，缩短模具的设计周期，并对类似产品的模具设计具有一定的借鉴作用。
关键词: Dynaform; 有限元分析;盒形件一、前言冲压成形是现代工业的一种重要的加工成形方法，它广泛应用于汽车、航天等领域，是一个包括了几何、材料以及边界条件非线性的复杂力学过程[1]。
由于冲压件成形力学过程的复杂性，使得依靠实际经验和反复修模、试模，进行模具设计的传统方法既费时又费力。
将计算机模拟引入冲压模具的设计过程中，是现代模具设计发展的必然。
Dynaform板料成形软件，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，从而为板料成形工艺及模具设计提供帮助[2]。
它将在缩短模具设计周期和改善产品成形质量等方面发挥极其重要的作用。
盒形件是典型的板料冲压成形制品，在其拉深成形过程中，坯料的凸缘部分是主要变形区，凸缘变形区在切向压应力的作用下，可能产生失稳，其特征表现为凸缘边缘的材料产生皱折。
轻微的起皱可以通过凸凹模间隙来调整，仅在拉深件侧壁上留下皱痕; 但严重的起皱将不能满足制件的尺寸精度和使用要求，并且会导致坯料成形时不能顺利通过凸凹模间隙而造成拉裂失效。
影响拉深件起皱的主要因素有: (1) 是否采用压边装置以及压边力是否合适; (2) 材料的机械性能，如材料弹性模量E、毛坯相对厚度t/D等; ( 3) 拉深成形时的阻力大小[3]。
二、盒形基准件模型的建立1、CAD模型图1、零件尺寸图图2、实体模型图盒形件的尺寸和实体模型如图1、2所示，板料材料选取厚度为1mm的bufd。
采用UG软件建立盒形件拉深成形的几何实体模型，如图2所示。
dynaform软件在冲压工艺分析过程中的应用
•冲模技术•Dynaform软件在冲压工艺分析过程中的应用孙理，李敏一汽解放汽车有限公司（吉林长春130033)【摘要】运用C A E分析软件Dynaform，结合三维建模软件CATIA，对某支架制件进行了工艺 分析，对模拟结果进行比对与分析，采用成形工艺时，部分区域有起皱；采用拉伸工艺，无起皱区域，减薄率20.2%,符合制件质量要求，从而确定最佳的工艺方案，缩短生产准备周 期，提高制件质量。
关键词：Dynaform软件;C A E;冲压工艺；起皱；生产准备中图分类号:TG385.2 文献标识码：BD O I：10.12147/ki.1671-3508.2019.12.002Application of Dynaform Software in Stamping Process Analysize【Abstract】By using the CAE analysis software Dynaform, combing with 3d modeling software of CATIA, a bracket part is used to analyze the process of stamping. Comparing analyzing results, when forming process is adopted, some areas are wrinkled, when drawing process is adopted, the result shows that the product has no wrinkling area and the thinning rate is 20.2%, which can satisfy the product quality requirements. So as to sure the best process, which can short the period of the production preparation and improve the quality of product.Key words ： Dynaform software; CAE software; stamping process; wrinkle; production preparation1引言随着汽车产业的不断发展，汽车行业竞争日益激 烈，如何快速、准确、高质地将冲压件数据投产，实现 冲压件的量产，一直是各车企的努力方向之一。
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]。
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Dynaform配置文件
在Dynaform安装目录下的配置文件 DynaformDefault设定了Dynaform控制参数的缺省 值，用户可以更改其中的参数，如：
。。。。。。 #-------Surface Mesh Paramters ------!<2.0> blank variable mesh minimum size: 2.0 !<0.05> ! <tool> | blank | triangle blank variable mesh ratio: ! <30.0> tool mesh maximum size: 30.0 ! <0.5> tool mesh minimum size: 0.5 ! <0.15> tool mesh chordal: 15.0 ! <20.0> tool mesh angle: ! <2.5> surface gap tolerance: 。。。。。。 2.5 20.0 0.15 0.05
起皱的原因是切向压应力超过板料的临界压应力 传统的解析方法不可能精确地计算出板料的切向 压应力及临界切向压应力,所以不可能准确预测起 皱
拉裂的预测与消除
对于复杂零件只能通过经验或类似零件的现有 工艺资料 试模、修模 成形极限图的应用必 须精确地计算零件的 应变分布情况
确定压边力
Tools/Analysis Setup
Units
DYNAFORM doesn’t require a unit system. User need to chose a consistent unit system
Time Length Mass Force Energy Stress Velocity Acceleration ms mm Kg KN J GPa m/s mm/ms2 s mm Ton N N.mm MPa(N/mm2) mm/s mm/s2
固化丰富的实际工程经验 二次开发
传统的模具设计方法
依赖于经验及“试错法”：设计→试模→修模 这类经验的积累需要几年至十几年，以时间、 金钱为代价；并且不断重复 模具开发的周期长，成本高 模具及工艺只是“可行”的，而非“优化”的 市场需求的变化会使原来的经验失去作用 市场经济使得传统的设计方法逐步丧失竞争力
Cursor Zoom Active Window Left view Clear highlight
Display Options
当前Part，存放新生成的 缩小单元20％显示 实体。可直接点击改变当 前Part 恢复到缺省 显示状体 显示线 消隐 显示面 显示单元 显示节点 填充色
渲染模型
显示单元法向
Dynaform模块
前处理
o o o o o o o
CAD接口，IGES/VDA格式 CAD模型整理 网格自动生成（模具/板料） 网格修补 网格质量检查 工具定义 边界条件设置
求解 后处理
o o o
o
变形、云图 变形及云图的动画显示 FLD 接触力
Dynaform的文件系统
Dynaform的文件系统
模拟步骤
ห้องสมุดไป่ตู้
快速设置(Quick Setup) 自动的用户界面限制了灵活 性 减少了建模设置的时间 自动定义运动、载荷曲线等 接触等距方法
传统设置 手工的界面能够设置任何的 模具配置，夹板，多工序模 具等 需要更多的设置时间 手工定义运动、载荷曲线 几何等距方法
模拟步骤（传统）
1. 读入凹模与板料的几何数模，可以读入iges、vda、lin、 dxf，stl，UG，CATIA及Pro/E等格式的数模文件 2. 将读入的几何模型划分网格，并检查网格质量 3. 利用凹模的网格生成凸模与压边圈 4. 定义板料材料属性及厚度 5. 定义冲压类型（单动or双动） 6. 模具自动定位 7. 定义模具运动和压边力 8. 提交求解器计算 9. 结果后处理
Dynaform工业应用
冲压工艺设计 模具设计 冲压设备选择 成形缺陷预测与消除 指导产品的设计
板料冲压成形分类
胀形 翻边
多工步
弯曲
DYNAFORM
拉延
切边
液压 辊轧
冲孔
Dynaform能解决的问题
起皱 拉裂
回弹
DYNAFORM
毛坯尺寸
模具模损
压边力
润滑方案
成形力
起皱的预测与消除
Main Menu
启动后处理 程序 模具设计： 压料面、 工艺补充 等 板料尺寸 计算、板 料形状开 发、排样 快速 进行 分析 模型 的前 处理 备份文 件、系 统语言
测量距离、角 度、半径、面 积；曲线、坐 标系的操作等
图形旋转、 渲染光线等
Icon Bar
New Database Save
DYNAFORM 5.2 图形界面
菜单区 快捷功能区
对话窗口 显示区
图形显示区
提示区
显示开关
Main Menu
设置计算参数， 提交求解器进 行计算 点、线、面、 单元、节点的 操作；模型检 查与修改；定 义边界条件。
创建、打开、 保存数据文件， 输入、输出数 据，打印图片 等
Part的管理
模具、板料、 拉延筋的定义， 模具定位
NOTE: Use mm for length is strongly recommended
汽车覆盖件CAE技术在国外已日趋成熟
冲压模具必须通过仿真测试，才能开模。 应用CAE技术以后，模具设计周期一般可缩短 一半以上(根据美国克莱斯勒公司1998年所作统 计)。
eta/Dynform发展历史
1983 coded MATLFRM for Ford Science Labortary 1986 coded CFORM for Chrysler Corporation 1993 adopted LS/DYNA3D for Draw Die Simulation 1994 adopted LS/NIKE3D for Springback Simulation 1995 Released eta/DYNAFORM version 1.0 1997 Released eta/DYNAFORM version 2.0 1999 2nd Quarter Released eta/DYNAFORM 3.0 1999 3rd Quarter Released DYNAFORM-PC 2001 3rd Quarter Release eta/DYNAFORM 3.3 with Linux
应用Dynaform模拟板料成形过程
Contents
1. 2. 3. 4. 5. Dynaform软件简介 前处理(Pre-process) 求解器(LS-DYNA) 结果后处理(Post-Process) 练习:
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WK3: S-Rail Stamping Simulation(Refer Training Manual) WK#1: Geometry Build; Tool Mesh and Blank Mesh WK#2: Tool and blank Mesh Build/Repair
5 kN
10 kN
50 kN
成形力的确定
Dynaform模块
BSE 前处理： DYNAFORM 模面工程 DFE
Input File *.dyn *.mod
求解器： MSTEP/FTI 求解器： LS-DYNA
d3plot, dynain rcforce, glstat…
后处理： ETA/Post
2002 1st Quarter Release eta/DYNAFORM4.0
2002 4th Quarter Release eta/DYNAFORM-PC 2.1 with Quick Setup 2003 1st Quarter Release DYNAFORM 4.0 2003 4th Quarter Unified DYNAFORM5.1 to be released 2005 1st Quarter Release DYNAFORM5.2
Delete all unreferenced nodes Rotate model about virtual Z
Open Database Print
Rotate model about virtual X Rotate model about screen X
Import Turn parts on/off
mesh type: tool ! <connected> | unconnected
mesh method: connected ! <yes> | no mesh in original part : yes ! <15.0> triangle mesh size: !<20.0> blank fixed mesh size: 20.0 !<40.0> blank variable mesh maximum size: 40.0
主要特色
集成化操作环境，无须数据转换
完备的前后处理功能，实现无文本编辑操作，所有操作在同 一界面下进行。
求解器
采用业界著名、功能最强的LS-DYNA，是动态非线性显式 分析技术的创始和领导者，解决最复杂的金属成形问题。
工艺化的分析过程
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囊括影响冲压工艺的 60 余个因素 以DFE为代表的多种工艺分析模块 友好的工艺风格界面，易学易用
eta/Dynaform简介
ETA公司
Engineering Technology Associates, Inc.