塑性成形过程的数值模拟汇总

实验报告塑性成型过程的数值模拟
班级：机自07
姓名：欧阳罗辉
学号：10011170
2012年12月
一、实验目的：
通过本实验的教学，使学生基本掌握有限元技术在板料塑性成形领域的应用情况，拓宽学生的知识面，开阔视野，使学生对塑性成形过程的数值模拟技术有深刻的理解，预测板料弯曲成形的性能。

二、教学基本要求：
学会使用Dynaform数值模拟软件进行板料弯曲成形过程的仿真模拟，对模拟结果具有一定的分析和处理能力。

三、实验内容提要：
掌握前处理的关键参数设置，如零件定义、网格划分、模型检查、工具定义、坯料定义、工具定位和移动、工具动画、运行分析。

了解后处理模块对模拟结果的分析，如读入d3plot 文件、动画显示变形和生成动画文件、成形极限图分析、坯料厚度变化分析等。

四、软件操作过程：
1.导入压边圈、板料、下模板、上模板图形文件
点击File→Import，出现Import File对话框，找到“L型弯曲零件图”。

选中binder.igs，点击Import，如此，依次导入四个模型文件，最后点击“确定”确认。

四个模型导入后，结果如图
2.重命名文件
点击Parts→Edit，出现Edit Part对话框，这里便要依次更改文件名。

首先选用红色文件名“c001v000 1”，在上面的Name对话框中输入binder，然后点击Modify，以此类推输入banker、die、punch。

3.对各图形文件划分有限元网格
1．Binder零件网格划分
点击图标，出现Part Turn。

对话框，依次单击
banker 2，die 3，punch 4，它们都会被取消选中，只留下binder
1被显示，点击OK确定。

然后点击右下角的Current Part，
弹出Current Part对话框，选择binder 1，点击OK确定。

点击Preprocess→Element，弹出Element对话框，选择
第四个图标（自动模式），将Max Size改为10，点击
Select Surfaces,点击Displayed Surf，点击OK，点击Apply，
点击Yes，点击Exit，点击OK，于是第一个零件网格划分完
成。

2．Banker零件网格划分
点击图标，取消Binder 1零件的显示，添加Banker 2
零件的显示，点击OK确定。

然后点击右下角的Current Part图标，将当前零件选成Banker 2，点击OK确定。

点击Preprocess→Element，弹出Element对话框，选择第三个图标，弹出Control Keystone对话框，点击POINTS/NODES，弹出Input Coo。

对话框，选中Point，然后在绘图区沿顺时针或者逆时针方向依次选中Banker零件的四个顶点，如下图所示
4.并选择冲压方向
点击图标，将所有零件显示。

点击Preprocess→Model Check，弹出Model Check对话框，点击第一个图标，然后点击Punch零件（紫色），单击两次，便会显示Punch零件的法向，如果向右，则点击No，如果向左，则点击Yes。

单击右下角的Current Part，将当前文件选为蓝色的Die零件，单击图标，再点击蓝色的Die零件，单击两次，同样会显示Die零件的法向，应该是向上的，如果是对的就点击Yes，如果错了就点击No。

单击右下角的Current Part，将当前文件选为红色的binder零件，单击图标，再点击红色的binder零件，单击两次，同样会显示Binder零件的法向，应该是向下的，如果是对的就点击Yes，如果错了就点击No。

最后点击OK确认。

5.定义坯料和成型工具
点击Tools→Define Tools，弹出Define Tools对话框。

默认的Tool Name是Die，点击Add 加载零件，弹出Select Part对话框选择零件，点击Die 3，点击OK，再点击OK。

点击Tools→Define Tools，弹出Define Tools对话框。

默认的Tool Name是Die，将其改为Punch（左键点住之后下托），点击Add加载零件，弹出Select Part对话框选择零件，点击Punch 4，点击OK，然后点击Define Load Curve添加载荷曲线，弹出ToolLoad。

对话框，点击Auto，在弹出的Motion Curve对话框中输入速度值和位移值，速度值为2000，位移值为45，点击OK，点击OK，点击OK，再点击OK。

点击Tools→Define Tools，弹出Define Tools对话框。

默认的Tool Name是Die，将其改为Binder（左键点住之后下托），点击Add加载零件，弹出Select Part对话框选择零件，点击Binder 1，点击OK，然后点击Define Load Curve添加载荷曲线，弹出ToolLoad。

对话框，选中Force，再点击Auto，在弹出的Force/Tim。

对话框中输入力值，力值为10000，点击OK，点击OK，点击OK，再点击OK。

点击Tools→Define Blank，弹出Define Blank对话框。

点击Add加载零件，弹出Select Part 对话框选择零件，点击Banker 2，点击OK。

点击Material后面的None定义材料，弹出Material 对话框，点击Material Library材料库进行选择，随便选一种材料（老师当时选的第三行最后一个。

），点击OK，再点击OK。

点击Property后面的None定义特性，弹出Property对话框，点击New，弹出的对话框不用管直接点OK，再点OK，再点OK。

6．定义零件位置
点击Tools→Position Tools→Auto Position，弹出Auto Posi。

对话框，上面的Master Tools选择Blank，下面的Slave Tools选择其他三个（注意三个都要选中），点击Apply，再点Close关闭。

点击Tools→Position Tools→Move Tools，弹出Move Tools对话框，点击Punch，选中Y Translation，Distance中输入101.2，点击Apply应用。

点击Binder，选中Y Translation，Distance中输入30，点击Apply应用，再点击OK确认。

7．分析
点击Analysis→Analysis，将上方的Analysis Type改为Full Run Dyna，然后点击OK。

8.处理结果
五、实验小结：
Dynaform软件是用虚拟制造技术进行塑性加工的，在成型过程中的虚拟仿真，可以在模具加工之前，检测模具关键工作部分形状和尺寸设计的合理性，分析材料的流动规律，预测是否产生裂纹，此外还可以对其他工艺参数进行优化分析。

此次实验，在课堂上老师已经演示过一遍，而且又派了一名同学演示，但是回到宿舍自己开始做的时候，还是发现有些细节比较模糊，于是上网查了有关Dynaform软件的使用细则，再结合本实验，最终还是一步一步地完成了塑性加工的模拟仿真，经过几小时的使用，终于在最后看到了上面“处理结果”的仿真，点击“run”，塑性材料就被加工了。

通过此次实验，首先学到了Dynaform软件，这一款新的软件的使用，并会利用Dynaform 软件进行数值模拟，特别是对塑性加工的模拟更加熟练；然后，经过自己的亲手操作，更加熟悉软件的使用，虽然其中出现了一些小问题，但发现自己以前对软件、对塑性变形的性能还是了解不够，通过解决问题，对这些知识的了解更加深入；最后，通过实验将课本和工程实际的应用相联系起来了。

今后应该更加多关注相关知识，并将课本知识和实践融合，放能更好地掌握知识。