基于dynaform的汽車防撞梁拉延工藝參數(shù)影響規(guī)律研究

1、.PAGE ：.；天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)Tianjin 畢 業(yè) 論 文專 業(yè)：資料成型及控制工程 班級(jí)學(xué)號(hào)： 學(xué)生姓名： 指點(diǎn)教師： 二一三年 六 月基于dynaform的汽車防撞梁拉延工藝參數(shù)影響規(guī)律研討Study on drawing influence parameters for bumper beam based on dynaform專業(yè)班級(jí)：學(xué)生姓名：指點(diǎn)教師：系 別：機(jī)械工程學(xué)院2021 年 6月摘 要汽車覆蓋件模具是汽車制造業(yè)的重要工藝配備。汽車覆蓋件有限元分析可以有效提高設(shè)計(jì)和消費(fèi)效率以及結(jié)果的準(zhǔn)確率。本文研討基于有限元分析軟件對(duì)某車型防撞梁的拉延過(guò)程進(jìn)展了仿真分析，確定了拉

2、延參數(shù)。論文從制件網(wǎng)格劃分，模型資料選擇，拉延工藝參數(shù)選擇等幾個(gè)方面，經(jīng)過(guò)進(jìn)展前處置過(guò)程，將拉延模擬需求的各參數(shù)輸入，然后在后處置中對(duì)結(jié)果進(jìn)展分析比較，了解各種參數(shù)對(duì)成形結(jié)果的影響，然后提出改良措施。結(jié)果闡明，由于壓邊力的逐漸變大，零件的回彈量也隨之減小，當(dāng)壓邊力過(guò)大時(shí)，零件出現(xiàn)了破裂的成形缺陷。同時(shí)由于壓力的逐漸添加，資料的流動(dòng)阻力也隨之增大，繼而使得各部分的塑性變形變大，導(dǎo)致回彈量較小。板料的尺寸增量延Y軸的正向偏移量變大那么接近Y軸正方向的一側(cè)的回彈量呈現(xiàn)變小的規(guī)律，Y軸負(fù)方向偏移量越大接近Y軸負(fù)方向的回彈量也呈現(xiàn)減小的規(guī)律。延X(jué)軸方向?qū)ΨQ添加值變大，回彈量大致上呈現(xiàn)變小的規(guī)律。論文的研

3、討成果對(duì)提高汽車覆蓋件的成形質(zhì)量和模具消費(fèi)周期具有一定的實(shí)踐價(jià)值。關(guān)鍵詞：汽車覆蓋件；拉延成形；防撞梁；數(shù)值仿真ABSTRACT The auto cover finite element analysis of the role of the key is to improve the design and production efficiency, as well as the accuracy of the results. This article is based on the finite element analysis software Dynaform drawing pr

4、ocess simulation analysis to determine the panel drawing parameters. Application of sheet metal forming finite element software Dynaform5.7 of car crash beam drawing, for example, from the aspects of the mesh model material selection, drawing process parameters selection by pre-treatment process, wi

5、ll pull extension of simulation requires each parameter input, and then in the post-processing to analyze the results compared to the understanding of the influence of various parameters on the forming results, then proposed improved measures, to repeat the modification of the pre-treatment process

6、parameters, the analysis again, in order to Summing up the influence of various parameters on the results of the drawing. For example, from the blank holder force size, punching speed, pull the bead each change multiple sets of data, followed by the drawing operation is set from the post-processing

7、to modify the parameters of simulation results, comparing the drawing parameters change drawing results were investigated. Do so can be found that the problems that may arise in the manufacturing process at the design stage and solve the manufacturing mold can be efficiently and economically, improv

8、e part quality.Key Words：Auto cover; drawing; bumper beams; simulation PAGE 1目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc358282039 1 緒論 PAGEREF _Toc358282039 h 1 HYPERLINK l _Toc358282040 1.1我國(guó)汽車覆蓋件模具開(kāi)展現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc358282040 h 1 HYPERLINK l _Toc358282041 1.2汽車覆蓋件CAE分析國(guó)內(nèi)外開(kāi)展現(xiàn)狀 PAGEREF _Toc358282041 h 1 HYPE

9、RLINK l _Toc358282042 1.3課題的研討內(nèi)容與技術(shù)道路 PAGEREF _Toc358282042 h 3 HYPERLINK l _Toc358282043 2有限元計(jì)算相關(guān)實(shí)際 PAGEREF _Toc358282043 h 5 HYPERLINK l _Toc358282044 2.1引言 PAGEREF _Toc358282044 h 5 HYPERLINK l _Toc358282045 2.2計(jì)算的相關(guān)實(shí)際 PAGEREF _Toc358282045 h 5 HYPERLINK l _Toc358282046 2.2.1 沖壓回彈模擬的有限元實(shí)際根底 PAGER

10、EF _Toc358282046 h 5 HYPERLINK l _Toc358282047 2.2.2 板料沖壓仿真的流程 PAGEREF _Toc358282047 h 6 HYPERLINK l _Toc358282048 2.2.3 單元類型的選擇 PAGEREF _Toc358282048 h 6 HYPERLINK l _Toc358282049 2.2.4 邊境條件的處置 PAGEREF _Toc358282049 h 7 HYPERLINK l _Toc358282050 2.3小結(jié) PAGEREF _Toc358282050 h 9 HYPERLINK l _Toc35828

11、2051 3 板料拉延過(guò)程的有限元分析 PAGEREF _Toc358282051 h 10 HYPERLINK l _Toc358282052 3.1引言 PAGEREF _Toc358282052 h 10 HYPERLINK l _Toc358282053 3.2前處置 PAGEREF _Toc358282053 h 11 HYPERLINK l _Toc358282054 3.2.1數(shù)據(jù)導(dǎo)入與網(wǎng)格化分 PAGEREF _Toc358282054 h 11 HYPERLINK l _Toc358282055 3.2.2工具與工序定義 PAGEREF _Toc358282055 h 20

12、HYPERLINK l _Toc358282056 3.2.3控制成形參數(shù)設(shè)置 PAGEREF _Toc358282056 h 26 HYPERLINK l _Toc358282057 3.3提交計(jì)算 PAGEREF _Toc358282057 h 27 HYPERLINK l _Toc358282058 3.4結(jié)果后處置及分析 PAGEREF _Toc358282058 h 28 HYPERLINK l _Toc358282059 3.5小結(jié) PAGEREF _Toc358282059 h 33 HYPERLINK l _Toc358282060 4 板料回彈的數(shù)值模擬 PAGEREF _T

13、oc358282060 h 34 HYPERLINK l _Toc358282061 4.1 引言 PAGEREF _Toc358282061 h 34 HYPERLINK l _Toc358282062 4.2 回彈分析 PAGEREF _Toc358282062 h 34 HYPERLINK l _Toc358282063 4.3 回彈數(shù)值模擬前處置 PAGEREF _Toc358282063 h 35 HYPERLINK l _Toc358282064 4.3.1 導(dǎo)入模型進(jìn)展回彈分析 PAGEREF _Toc358282064 h 35 HYPERLINK l _Toc35828206

14、5 4.3.2 導(dǎo)入成形零件邊線 PAGEREF _Toc358282065 h 35 HYPERLINK l _Toc358282066 4.3.3 回彈分析設(shè)置 PAGEREF _Toc358282066 h 37 HYPERLINK l _Toc358282067 4.4 提交計(jì)算 PAGEREF _Toc358282067 h 39 HYPERLINK l _Toc358282068 4.5 回彈計(jì)算結(jié)果處置及分析 PAGEREF _Toc358282068 h 39 HYPERLINK l _Toc358282069 4.6 小結(jié) PAGEREF _Toc358282069 h 40

15、 HYPERLINK l _Toc358282070 5 汽車覆蓋件回彈要素影響分析 PAGEREF _Toc358282070 h 41 HYPERLINK l _Toc358282071 5.1引言 PAGEREF _Toc358282071 h 41 HYPERLINK l _Toc358282072 5.2壓邊力的影響 PAGEREF _Toc358282072 h 41 HYPERLINK l _Toc358282073 5.3 資料參數(shù)的影響 PAGEREF _Toc358282073 h 44 HYPERLINK l _Toc358282074 5.4板料大小的影響 PAGERE

16、F _Toc358282074 h 46 HYPERLINK l _Toc358282075 5.5結(jié)論 PAGEREF _Toc358282075 h 48 HYPERLINK l _Toc358282076 6 結(jié)論與展望 PAGEREF _Toc358282076 h 49 HYPERLINK l _Toc358282077 6.1 結(jié)論 PAGEREF _Toc358282077 h 49 HYPERLINK l _Toc358282078 6.2 展望 PAGEREF _Toc358282078 h 49 HYPERLINK l _Toc358282079 參考文獻(xiàn) PAGEREF

17、_Toc358282079 h 50 HYPERLINK l _Toc358282080 附錄1：英文資料 PAGEREF _Toc358282080 h 51 HYPERLINK l _Toc358282081 附錄2：中文翻譯63 HYPERLINK l _Toc358282082 致 謝 PAGEREF _Toc358282082 h 69天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)2021屆本科生畢業(yè)論文1 緒論1.1我國(guó)汽車覆蓋件模具開(kāi)展現(xiàn)狀自2021年以來(lái)，我國(guó)汽車產(chǎn)銷量以極快速度增長(zhǎng)，汽車工業(yè)開(kāi)展為汽車模具開(kāi)展提供了極大的市場(chǎng)機(jī)遇，據(jù)有關(guān)資料顯示，在美國(guó)、日本等汽車制造業(yè)興隆的國(guó)家，汽車模具在整個(gè)模具制

18、造業(yè)中占有50%的份額。而在我國(guó)，只需1/3的模具產(chǎn)品效力于汽車制造業(yè)，因此汽車模具市場(chǎng)在我國(guó)仍有非常大的開(kāi)展空間，而汽車覆蓋件是整個(gè)汽車模具中最重要的組成部分，也是技術(shù)最密集加工難度最大的一部分。由于汽車工業(yè)的快速開(kāi)展，汽車覆蓋件及相關(guān)產(chǎn)品市場(chǎng)需求量也急劇添加，因此許多企業(yè)加大了技術(shù)改造力度，一些新建企業(yè)也快速開(kāi)展，是汽車覆蓋件消費(fèi)才干大幅提高，經(jīng)過(guò)技術(shù)改造原行業(yè)中公認(rèn)的四大模具廠：一汽模具，東風(fēng)汽車模具，天津汽車模具，四川成飛集成都有了消費(fèi)大中型汽車覆蓋件模具500萬(wàn)左右工時(shí)的才干。從近年來(lái)看，民營(yíng)企業(yè)開(kāi)展較快，外資企業(yè)也進(jìn)入中國(guó)，其中日資和臺(tái)資最為活潑，其中被中國(guó)機(jī)械工業(yè)結(jié)合會(huì)授予“汽車

19、模具之鄉(xiāng)的河北省泊頭市已有20多家汽車覆蓋件消費(fèi)企業(yè)，上海目前也集中了十幾家，比亞迪、長(zhǎng)城、瑞豐、屹豐、華莊等一大批民營(yíng)汽車模具消費(fèi)企業(yè)由于投資力度大、起點(diǎn)高、效力對(duì)象明確，已成為異軍突起的生力軍。 1.2汽車覆蓋件CAE分析國(guó)內(nèi)外開(kāi)展現(xiàn)狀 沖壓工藝、構(gòu)造設(shè)計(jì)和制造技術(shù)是汽車模具消費(fèi)技術(shù)的集中表達(dá)，這些技術(shù)的提高主要取決于CAD/CAM/CAE技術(shù)的提高。在汽車覆蓋件模具制造行業(yè)，計(jì)算機(jī)運(yùn)用技術(shù)正越來(lái)越顯示出其中心技術(shù)的作用。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在歐美國(guó)家，汽車覆蓋件模具設(shè)計(jì)制造時(shí)，已大量采用三維CAD和有限元仿真技術(shù)，比例高達(dá)70%-90%，pro/E,UG,autoform，dynaform等軟件在其

20、中扮演了不可替代的作用，其效率高，數(shù)據(jù)庫(kù)功能強(qiáng)大，設(shè)計(jì)準(zhǔn)確性高等特點(diǎn)使汽車覆蓋件模具產(chǎn)業(yè)消費(fèi)效率和經(jīng)濟(jì)性大大提升。因此當(dāng)前許多大的模具企業(yè)紛紛加大對(duì)汽車覆蓋件制造的資金，人才和硬件設(shè)備的投入，但是這些投入必需經(jīng)過(guò)技術(shù)的學(xué)習(xí)、普及以及沉淀以樹(shù)立根底，在我國(guó)汽車模具工業(yè)大而不強(qiáng)的背景下，要趕超興隆國(guó)家并不容易，尤其是在中心技術(shù)難以外漏，控制嚴(yán)密的情況下 ，目前國(guó)內(nèi)模具制造程度同國(guó)際先進(jìn)程度的最大差距就表達(dá)在沖壓工藝程度的差距上。以往我們的沖壓工藝技術(shù)主要靠人的閱歷，隨著國(guó)內(nèi)高質(zhì)量的車身消費(fèi)周期變短，靠過(guò)去的閱歷來(lái)完成沖壓工藝是不能夠。就CAE技術(shù)的工業(yè)化運(yùn)用而言，西方興隆國(guó)家目前曾經(jīng)到達(dá)了適用化階

21、段。經(jīng)過(guò)CAE與CAD、CAM等技術(shù)的結(jié)合，使企業(yè)能對(duì)現(xiàn)代市場(chǎng)產(chǎn)品的多樣性、復(fù)雜性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性等做出迅速反響，加強(qiáng)了企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)才干。在許多行業(yè)中，計(jì)算機(jī)輔助分析曾經(jīng)作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中不可或缺的一種工藝規(guī)范加以實(shí)施。如，以國(guó)外某大汽車公司為例，絕大多數(shù)的汽車零部件設(shè)計(jì)都必需經(jīng)過(guò)很多次的計(jì)算機(jī)仿真分析，否那么就無(wú)法設(shè)計(jì)審查，也就無(wú)法試制更別說(shuō)投入消費(fèi)。計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬如今已不僅僅作為研討的一種手段，也曾經(jīng)在消費(fèi)實(shí)際中作為必不可少的工具運(yùn)用。以有限元模擬分析軟件為代表的CAE技術(shù)在國(guó)際上的運(yùn)用已有近30年的歷史。近10年來(lái),塑性變形實(shí)際在板料成形技術(shù)中的運(yùn)用獲得了很大的提高，使CAE技術(shù)

22、在汽車模具制造中的運(yùn)用變得非常成熟，將CAE運(yùn)用于沖壓工藝設(shè)計(jì)，可使試模時(shí)間減少50%以上。目前，CAE技術(shù)已成為國(guó)外大型汽車和模具企業(yè)必不可少的工具。CAE的廣泛運(yùn)用，應(yīng)歸功于CAE商業(yè)軟件的大力開(kāi)展,其中代表性的軟件有： 法國(guó)ESI公司的PAM-STAMP軟件； 美國(guó)LawrenceLivemore國(guó)家資料實(shí)驗(yàn)室的LS-DYNA3D軟件； 美國(guó)ETA公司的Dynaform軟件； 瑞士Autoform公司的Autoform軟件。 這些軟件都有各自的優(yōu)點(diǎn)，針對(duì)板料成形分析都已到達(dá)適用和專業(yè)的要求。目前，國(guó)內(nèi)一切一流的汽車模具廠商都采用了CAE軟件，并以Autoform的運(yùn)用最多。天津汽車模具經(jīng)

23、過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的的努力，CAE運(yùn)用比例曾經(jīng)到達(dá)了100%，顯著地縮短了制模周期。 在分析方面，針對(duì)沖壓成形，使得確定棱線偏移、沖裁角度、拉延沖擊滑痕、面成形質(zhì)量、成形力、壓邊力等各種分析得到完善，分析內(nèi)容的廣泛性和作用性都已超出了原來(lái)的CAE范籌。 如今，CAE技術(shù)開(kāi)展的重心是工藝參數(shù)的自動(dòng)優(yōu)化和后置分析，假設(shè)處理了這兩個(gè)問(wèn)題，將又一次帶來(lái)革命性的開(kāi)展。由于汽車覆蓋件具有外形復(fù)雜、資料薄、構(gòu)造尺寸大、外表質(zhì)量高和多為復(fù)雜的空間曲面等特點(diǎn)。在沖壓時(shí)毛坯的變形情況復(fù)雜，故不能按普通拉深件那樣用拉深系數(shù)來(lái)判別和計(jì)算它的拉深次數(shù)和拉深能夠性，且需求的壓料力和拉延力都較大，各工序的模具依賴性強(qiáng)，模具的調(diào)整任務(wù)

24、量也大。所以汽車覆蓋件模具設(shè)計(jì)的主要義務(wù)就是要處理好沖壓過(guò)程中板料不同部位之間資料的協(xié)調(diào)變形問(wèn)題，既要防止部分區(qū)域因變形引起的過(guò)薄甚至拉裂，又要防止起皺或在零件外表上留下滑移線，還要將零件的回彈控制在規(guī)定允許的范圍內(nèi)。 這時(shí)，板料沖壓過(guò)程的CAE分析與仿真就能在實(shí)踐工程中處理沖壓工藝難題，如計(jì)算應(yīng)力應(yīng)變、金屬的流動(dòng)、板厚、剩余應(yīng)力、模具受力等，預(yù)測(cè)能夠的缺陷及失效方式，如比較普遍的破裂、起皺、回彈等。這樣在汽車覆蓋件的設(shè)計(jì)中采用數(shù)值模擬技術(shù)能從設(shè)計(jì)階段準(zhǔn)確預(yù)測(cè)各種工藝參數(shù)對(duì)成形過(guò)程的影響，進(jìn)而優(yōu)化工藝參數(shù)，縮短模具的設(shè)計(jì)和制造周期，降低產(chǎn)品制造本錢，提高沖壓件和模具產(chǎn)質(zhì)量量。 1.3課題的研討

25、內(nèi)容與技術(shù)道路 本課題以某車型汽車防撞梁制件為研討對(duì)象，利用數(shù)值模擬和實(shí)際分析相結(jié)合的方法，對(duì)制件的沖壓過(guò)程以及回彈過(guò)程進(jìn)展數(shù)值模擬，對(duì)拉延中影響制件最終效果的多種要素進(jìn)展分析，并總結(jié)規(guī)律。詳細(xì)研討步驟如下：1.用UG8.0對(duì)制件進(jìn)展修正將多面刪除，并以.iges格式導(dǎo)出。2.用Dynaform軟件進(jìn)展制件的拉延有限元分析,對(duì)制件進(jìn)展前處置設(shè)置，參數(shù)改動(dòng)，如板料位置，壓邊力，沖裁速度改動(dòng)等。生成.dynain文件為后置處置作鋪墊。 3.用Dynaform軟件進(jìn)展制件的減薄率和成形極限圖進(jìn)展分析，對(duì)制件進(jìn)展簡(jiǎn)單的設(shè)置后，進(jìn)展提交計(jì)算結(jié)果，最后根據(jù)后處置來(lái)分析關(guān)于各參數(shù)影響規(guī)律。4.分別改動(dòng)壓邊力

26、，板料位置與沖裁速度等參數(shù)依次按照第二步與第三步進(jìn)展分析，從而總結(jié)出關(guān)于回彈影響要素的規(guī)律，得出結(jié)論。課題的研討技術(shù)道路如圖1所示：導(dǎo)入CAD模型導(dǎo)入CAD模型導(dǎo)入Dynain文件導(dǎo)入Dynain文件 有限元網(wǎng)格化分導(dǎo)入切邊線有限元網(wǎng)格化分導(dǎo)入切邊線定義毛坯資料屬性沖壓類型定義成形工具定義毛坯資料屬性沖壓類型定義成形工具提交求解器計(jì)算提交求解器計(jì)算定義毛坯及資料屬性定義毛坯及資料屬性后置處置 分析結(jié)果后置處置 分析結(jié)果設(shè)置控制參數(shù)設(shè)置控制參數(shù)提交求解器計(jì)算提交求解器計(jì)算后置處置 分析結(jié)果后置處置 分析結(jié)果結(jié)果評(píng)價(jià)結(jié)果評(píng)價(jià)圖1拉延仿真模擬過(guò)程圖1拉延仿真模擬過(guò)程輸出計(jì)算結(jié)果2有限元計(jì)算相關(guān)實(shí)際輸

27、出計(jì)算結(jié)果2.1引言本章主要表達(dá)的是關(guān)于回彈產(chǎn)生的緣由，有限元計(jì)算所涉及的實(shí)際以及減少回彈的戰(zhàn)略分析。2.2計(jì)算的相關(guān)實(shí)際 板料的回彈是板料沖壓成形的過(guò)程中產(chǎn)生的一種最常見(jiàn)的缺陷方式，其主要的緣由是由于板料在沖壓成形的終了階段，當(dāng)沖壓載荷被逐漸釋放或卸載時(shí)，在成形過(guò)程中所存儲(chǔ)的彈性變形能要釋放出來(lái)，引起內(nèi)應(yīng)力的重組，進(jìn)而導(dǎo)致零件外形尺寸的改動(dòng)。產(chǎn)生回彈主要是由于：1 由于當(dāng)板料內(nèi)外邊緣外表纖維進(jìn)入塑性形狀，而板料中心仍舊處于彈性形狀，這時(shí)當(dāng)凸模上升去除外載荷后，板料產(chǎn)生回彈景象。2 由于板料在發(fā)生塑性變形時(shí)總是伴隨著彈性變形的消逝，所以板料在沖壓成形過(guò)程中，特別是在進(jìn)展彎曲成形時(shí)，即使內(nèi)外層纖

28、維完全進(jìn)入了塑性變外形狀，當(dāng)凸模上升去除載荷后，彈性變形消逝了，也會(huì)出現(xiàn)回彈景象，因此回彈是板料沖壓成形過(guò)程中不可防止的一類缺陷，產(chǎn)生回彈將直接影響沖壓零件的成形精度，從而添加了調(diào)試模具的本錢以及成形后進(jìn)展整形的任務(wù)量。2.2.1 沖壓回彈模擬的有限元實(shí)際根底板料沖壓回彈的模擬從數(shù)值計(jì)算上分析是一個(gè)高度非線性的問(wèn)題，涉及到資料、幾何和接觸非線性。在本文的模擬數(shù)值計(jì)算中將選用更新Lagrange 法和速率型的本構(gòu)關(guān)系去處置沖壓回彈過(guò)程中的大應(yīng)變、大變形問(wèn)題5。采用逐級(jí)更新Lagrange 法是彈塑性有限元根底，在 坐標(biāo)下以t時(shí)辰構(gòu)形為參考構(gòu)形的虛功率原理為 2-1式中V，A 分別為參考構(gòu)形的體積

29、和外表積；，分別為參考構(gòu)形的體積力率和面積力率；為第一類Kirchhoff 應(yīng)力率。假設(shè)塑性變形體積不可緊縮，可得 與Cauchy 應(yīng)力的關(guān)系為 2-2將式2-2和本構(gòu)關(guān)系方程式代入式2-1)，得到單元平衡方程并按常規(guī)方法組裝成總體剛度方程 2-3板料沖壓回彈過(guò)程是大位移大變形過(guò)程，普通采用速率型的本構(gòu)方程。經(jīng)典的基于流動(dòng)實(shí)際正交各項(xiàng)異性希爾二次屈服函數(shù)的速率本構(gòu)方程可表示為 2-4 2-5式中 為Kirchhoff 應(yīng)力的Jaumann導(dǎo)數(shù)；為應(yīng)變率；為彈性本構(gòu)矩陣；H 為硬化參數(shù)；為屈服函數(shù)確定的等效應(yīng)力。屈服函數(shù)為 2-6其中，P、Q、R 分別代表資料在90、45、0方向上的各向異性指數(shù)

30、。2.2.2 板料沖壓仿真的流程嚴(yán)厲地講，板料的成形和回彈是兩個(gè)既相互關(guān)聯(lián)又相互獨(dú)立的過(guò)程。通常所說(shuō)的成形過(guò)程普通不包括回彈在內(nèi)，而完好的汽車覆蓋件沖壓成形的回彈仿真過(guò)程應(yīng)包含兩個(gè)過(guò)程：沖壓成形加載過(guò)程仿真和回彈卸載過(guò)程仿真。前一步計(jì)算是回彈過(guò)程模擬的根底，為其提供應(yīng)力、應(yīng)變等數(shù)據(jù)9。本文所研討的板料成形回彈仿真的主要過(guò)程如下：導(dǎo)入成形仿真的結(jié)果文件 在Dynaform的前處置器中，導(dǎo)入成形仿真過(guò)程中計(jì)算生成的結(jié)果文件Dyanin 文件。該文件包含成形過(guò)程中板料一切的應(yīng)力、應(yīng)變等情況；定義毛坯選擇回彈仿真計(jì)算用的殼單元公式，積分點(diǎn)個(gè)數(shù)，定義毛坯的資料屬性；導(dǎo)入切邊線對(duì)零件進(jìn)展切邊過(guò)程的仿真；設(shè)

31、置回彈約束回彈分析時(shí)，必需施加適當(dāng)?shù)奈灰萍s束排除剛性運(yùn)動(dòng)。按照零件的變形情況添加邊境條件，限制板料剛性位移；根據(jù)計(jì)算情況選擇單步或多步隱式算法；后置處置翻開(kāi)回彈仿真的結(jié)果文件，查看零件的回彈前情況和回彈后的應(yīng)變情況。2.2.3 單元類型的選擇 在進(jìn)展板料沖壓成形CAE分析中，普通采取在一定的假設(shè)下建立起來(lái)的板殼單元進(jìn)展分析，可使問(wèn)題的規(guī)模減小。由于殼體實(shí)際本身近似簡(jiǎn)化的產(chǎn)物，必然會(huì)有不少的研討者對(duì)板殼實(shí)際的幾何關(guān)系，物理關(guān)及平衡條件等提出各種簡(jiǎn)化，導(dǎo)致在板料成形有限元分析中，單元的選擇非常多。多道次沖壓成形過(guò)程的數(shù)值模擬任務(wù)由于拉延行程長(zhǎng)，不同道次之間還需求進(jìn)展網(wǎng)格的再劃分，因此計(jì)算時(shí)間對(duì)運(yùn)用

32、者來(lái)說(shuō)就顯得非常重要。在眾多的單元中，Hughes-LiuHL單元和Belytschko-TsayBT單元是板料沖壓成形CAE分析過(guò)程中運(yùn)用的非常廣泛的兩種殼體單元。HL單元是從三維實(shí)體單元退化而來(lái)的，有很高的計(jì)算精度，其缺陷就是計(jì)算量太大。BT單元采用了基于隨體坐標(biāo)系的應(yīng)力計(jì)算方法，而不用計(jì)算費(fèi)時(shí)的Jaumann應(yīng)力，有很高的計(jì)算效率。Hughes-Liu殼單元 Hughes-Liu殼單元簡(jiǎn)稱HL單元是基于Ahmad等于1970年提出的8節(jié)點(diǎn)實(shí)體單元開(kāi)展起來(lái)的。Hughes-Liu殼單元具有以下的特點(diǎn)：它是增量目的單元，剛體轉(zhuǎn)動(dòng)不產(chǎn)生應(yīng)變，可以處置常見(jiàn)的有限應(yīng)變。它比較簡(jiǎn)單，計(jì)算的效率和穩(wěn)定

33、性比較高它從實(shí)體單元退化而來(lái)，和實(shí)體單元兼容，從而可以運(yùn)用許多為實(shí)體單元開(kāi)發(fā)的新技術(shù)它包含橫斷面的有限剪應(yīng)變必要時(shí)，它還可以思索厚向的減薄應(yīng)變。正由于如此，Hughes-Liu殼單元是最早被LS-DYNA有限元求解器采用的殼單元，而且到目前為止依然是LS-DYNA采用的主要?dú)卧弧?BT單元Hughes-Liu殼單元由于單元公式比較復(fù)雜，計(jì)算量較大，在求解大型復(fù)雜的板料成形問(wèn)題是需求較長(zhǎng)的計(jì)算時(shí)間。為了提高計(jì)算效率，引進(jìn)了Belytschko-Lin-Tsay殼單元簡(jiǎn)稱BT單元，它采用了基于隨體坐標(biāo)系的應(yīng)力計(jì)算方法，隨著殼體單元一同運(yùn)動(dòng)，降低計(jì)算非線性運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜精度，不用計(jì)算費(fèi)時(shí)的Jaum

34、ann應(yīng)力，而具有很高的計(jì)算效率。在普通情況下，BT單元能得到與HL單元較為一致的計(jì)算結(jié)果。在顯式有限元分析中，BT單元成為較為常用的一種單元。2.2.4 邊境條件的處置板料沖壓成形過(guò)程中，隨著沖頭的運(yùn)動(dòng)，沖頭和模具外表因和板料接觸面而對(duì)板料施加的作用力是板料得以成形的動(dòng)力。在接觸過(guò)程中，在板料的變形和接觸邊境的摩擦作用使得部分邊境條件隨加載過(guò)程而變化，從而導(dǎo)致了邊境條件的非線性。正確處置邊境接觸和摩擦是得到可信分析結(jié)果的一個(gè)關(guān)鍵要素12。接觸力的計(jì)算板料沖壓成形完全靠作用于板料上的接觸力和摩擦力來(lái)完成，因此接觸力和摩擦力的計(jì)算精度，直接影響板料變形的計(jì)算精度。接觸力和摩擦力的計(jì)算首先要求計(jì)算

35、出給定時(shí)辰的實(shí)踐接觸面，這就是所謂的接觸搜索問(wèn)題。接觸力計(jì)算的根本算法有兩種，一種是罰函數(shù)法，另一種是拉格朗日乘子法。在罰函數(shù)法中位于 一個(gè)接觸面上的接觸點(diǎn)允許穿透與之相接觸的另一個(gè)接觸面，接觸力大小與穿透量成正比，即 2-7式中，是罰因子；S是接觸點(diǎn)的法向穿透量；負(fù)號(hào)表示接觸力與穿透方向相反。罰因子的取值大小會(huì)影響精度，過(guò)大會(huì)降低計(jì)算的穩(wěn)定性，在實(shí)踐計(jì)算時(shí)要仔細(xì)選取。在拉格朗日乘子法中，接觸力是作為附加自在度來(lái)思索的，其泛函方式除了包含有通常的能量部分外，還附加了拉格朗日乘子項(xiàng)： 2-8 式中，是節(jié)點(diǎn)的位移向量，K是剛度矩陣，F(xiàn)為節(jié)點(diǎn)力向量，是拉格朗日乘子向量，為接觸點(diǎn)的穿透量向量。對(duì)能量泛

36、函式2-8變分，建立有限元方程 2-9求解方程即可得到節(jié)點(diǎn)位移和拉格朗日乘子，拉格朗日乘子的分量即為接觸點(diǎn)出的法向接觸力。拉格朗日乘子法是在能量泛函極小的意義上滿足接觸點(diǎn)互不穿透的邊境條件，它添加了系統(tǒng)的自在度，需求采用迭代算法來(lái)求解方程，普通適用于靜態(tài)隱式算法。在顯式算法中，普通采用罰函數(shù)法。這種方法既思索了接觸力，又不添加系統(tǒng)的自在度，計(jì)算效率較高。2摩擦處置板料成形中的摩擦與普通的機(jī)械運(yùn)動(dòng)的摩擦相比，接觸面上的壓力較大，摩擦過(guò)程中的板料成外表不斷有新外表產(chǎn)生，界面的溫度條件更加惡劣。因此，摩擦力的準(zhǔn)確計(jì)算對(duì)板料成形分析非常重要。目前在進(jìn)展板料拉延成形數(shù)值模擬研討中，常用的摩擦定律仍為庫(kù)倫

37、定律，只是為了數(shù)值計(jì)算的穩(wěn)定性做了一些修正。由庫(kù)侖定律知，當(dāng)接觸物體間的切向摩擦力小于臨界值時(shí)，兩接觸面間的相對(duì)滑移=0，而當(dāng)=時(shí)，相對(duì)滑移是不定的，需有外界載荷和約束條件確定。按照經(jīng)典摩擦定律計(jì)算的摩擦力為： 2-10式中，是摩擦系數(shù)，是接觸點(diǎn)的法向接觸力，是相對(duì)滑動(dòng)方向上的切向單位向量： 2-11 是相對(duì)滑動(dòng)速度向量。由于在板料成形分析中，某些部分的相對(duì)速度很小或相對(duì)速度方向忽然發(fā)生改動(dòng)，接觸形狀有粘連到滑動(dòng)或相反的變化將導(dǎo)致按公式10計(jì)算的摩擦力方向和大小忽然變化，而引起的計(jì)算不穩(wěn)定。目前人們通常經(jīng)過(guò)引入的廣光順函數(shù)來(lái)修正庫(kù)倫摩擦定律，可用的光順函數(shù)有雙曲正切和反正切函數(shù)，可以得到以下修

38、正的庫(kù)侖摩擦定律： 2-12式中，是一個(gè)給定的相對(duì)滑動(dòng)速度，它的大小決議了修訂的摩擦模型和原模型的相近程度。過(guò)大的導(dǎo)致有效的摩擦系數(shù)值的降低，但使迭代相對(duì)容易收斂，而太小的雖然可以較好模擬摩擦力的突變，但使求解的穩(wěn)定性下降。修正的摩擦模型式11和12近似。經(jīng)典庫(kù)倫摩擦定律是從最初適用的剛體普通化到變形體，是在遵照“切向力到達(dá)某一臨界值時(shí)，接觸外表才會(huì)在部分產(chǎn)生位移這一假設(shè)的前提下運(yùn)用的。雖然這一假設(shè)在一定的情況下有效，但嚴(yán)厲的說(shuō)，它是不成立的。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，只需有切向力存在，兩接觸面就會(huì)產(chǎn)生滑移，據(jù)此又提出了一些非線性的摩擦定律。但是這些摩擦模型有的過(guò)于復(fù)雜，有的一些系數(shù)很難經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得，運(yùn)用的較

39、少，由以上的分析可知，板料拉深過(guò)程的光滑與流體光滑，流體靜壓光滑和彈性流體動(dòng)力光滑存在很大的區(qū)別，不能用單一的實(shí)際來(lái)解釋，這也是迄今為止還沒(méi)有一種能圓滿解釋板料拉深成形過(guò)程中光滑景象的實(shí)際緣由之一。目前，在板料沖壓成形CAE分析時(shí)，為了降低問(wèn)題的復(fù)雜程度，常用的摩擦定律仍是經(jīng)典庫(kù)倫摩擦定律，但為了提高成形分析的精度，進(jìn)展實(shí)踐的工藝分析，可采用經(jīng)過(guò)詳細(xì)摩擦實(shí)驗(yàn)獲得的實(shí)踐摩擦系數(shù)進(jìn)展相關(guān)的CAE分析。2.3小結(jié)本章主要的講述了關(guān)于有限元涉及的一些根本實(shí)際，其中回彈是由于載荷在釋放時(shí)，制件各個(gè)部分由于遭到的力不均勻性和流動(dòng)不均勻性而導(dǎo)致其產(chǎn)生回彈，為分析提供了實(shí)際支持。3 板料拉延過(guò)程的有限元分析3

40、.1引言本章主要是針對(duì)在制件的拉延過(guò)程基于Dynaform軟件中的前處置進(jìn)展描畫和概括，包括前置處置的主要網(wǎng)格劃分，參數(shù)設(shè)定，設(shè)置完成后提交求解器計(jì)算，進(jìn)入后置處置中進(jìn)展制件的拉延結(jié)果分析。其步驟如圖3-1所示：導(dǎo)入零件CAD模型IGES，VAD，CATIA文件導(dǎo)入零件CAD模型IGES，VAD，CATIA文件零件網(wǎng)格劃分零件網(wǎng)格劃分定義工模具零件前置處置定義工模具零件前置處置定義板料求解器計(jì)算定義板料求解器計(jì)算定義拉延筋/壓邊圈后置處置，分析計(jì)算結(jié)果定義拉延筋/壓邊圈后置處置，分析計(jì)算結(jié)果設(shè)置成形參數(shù)設(shè)置成形參數(shù)圖 3-1拉延分析步驟3.2前處置3.2.1數(shù)據(jù)導(dǎo)入與網(wǎng)格化分啟動(dòng)Dynafor

41、m后，選擇菜單欄中“File/Import命令，直接導(dǎo)入.iges文件，如圖3-2：并編輯零件層的稱號(hào)如以下圖3-3 圖 3-2 導(dǎo)入.iges文件 圖 3-3 編輯零件層對(duì)話框 詳細(xì)是：選擇菜單欄中Parts/Edit，可以出現(xiàn)Edit Part對(duì)話框，選擇“Name ID后修正圖層稱號(hào)，接受編輯設(shè)定，點(diǎn)擊退出。板料網(wǎng)格化分如以下圖3-4圖3-6 圖3-4 劃分板料網(wǎng)格單元 圖3-5 板料大小網(wǎng)格選擇 圖 3-6 板料網(wǎng)格化分終了如圖詳細(xì)如下：選擇菜單欄中Tools/blank Generator，后選擇第一項(xiàng)(BOUNDARY LINE)，并在選擇線的方式對(duì)話框中選擇第四小項(xiàng)，并確認(rèn)所選的

42、線。留意：在劃分單元網(wǎng)格之前要確保當(dāng)前正在任務(wù)的零件層是正確的blank如以下圖。假設(shè)不是,可在隨后的列表中選擇blank. 圖 3-6 封鎖零件“DIE工具網(wǎng)格化分首先將右下角的Current Part中把DIE設(shè)為當(dāng)前任務(wù)層詳細(xì)見(jiàn)圖3-6，同板料設(shè)置，并同時(shí)將板料層封鎖。方法如 圖3-7 封鎖“blank層劃分網(wǎng)格步驟：選擇菜單欄中“Preprocess/Element，然后選擇“Surface Mesh，設(shè)置成系統(tǒng)缺省值，選擇其中 “Select Surfaces按鈕，在彈出的對(duì)話框中點(diǎn)擊“Display Surf按鈕，在此時(shí)DIE將會(huì)出現(xiàn)高亮顯示。確認(rèn)后退回到“Element。 圖 3

43、-8 “ELement對(duì)話框 圖 3-9 “Surface Mesh對(duì)話框最終結(jié)果如下： 圖 3-10 完成網(wǎng)格化分的模型表示圖將網(wǎng)格劃分終了后，要進(jìn)展零件的單元網(wǎng)格模型的檢查，主要進(jìn)展單元的邊境顯示與法向一致性。在工具欄中選擇“Part Turn On/Off，并封鎖“Blank，然后翻開(kāi)“DIE，同時(shí)將零件“DIE作為當(dāng)前零件層，然后再選擇菜單欄“Preprocess/Model Check /Repair命令，彈出如以下圖所示的“Model check/Repair對(duì)話框。 圖3-11 正在進(jìn)展網(wǎng)格模型檢查選擇 “Auto Plate normal，會(huì)彈出“CONTROL KEYS對(duì)話框

44、，然后選擇“CURSOR PICK PART選項(xiàng)，點(diǎn)擊零件DIE凸緣面，會(huì)彈出“Dynaform Question的對(duì)話框，察看網(wǎng)格的法線方向，然后確定網(wǎng)格法線方向，確保使法線方向一直指向坯料與工具的接觸面方向，這樣就完成網(wǎng)格法線方向檢查。然后退出“CONTROL KEYS的對(duì)話框，前往“Model check/Repair界面。 圖3-12 對(duì)零件“DIE進(jìn)展網(wǎng)格法線法向檢查在“Model check/Repair的對(duì)話框中點(diǎn)擊“Boundary Display 的按鈕，對(duì)零件進(jìn)展邊境的檢查，通常只允許除邊緣輪廓邊境成白亮色外，其他部位均堅(jiān)持不變。假設(shè)其他部位有白色亮顯示那么闡明此處有缺陷，

45、必需對(duì)其進(jìn)展修補(bǔ)或者重新進(jìn)展網(wǎng)格化分。邊境檢查終了后點(diǎn)擊“Clear Highlight，按鈕，將白亮色消除。由于背景曾經(jīng)設(shè)置成了白色，所以輪廓線采用為黑色。 圖3-13 對(duì)零件“DIE進(jìn)展輪廓邊境的檢查等距創(chuàng)建壓邊圈與凸模。首先創(chuàng)建存放binder和punch的零件層，選擇菜單欄中“Parts/Create，在NAME欄中輸入“binder和“punch確認(rèn)。詳細(xì)方法如下： 圖3-14 創(chuàng)建PUNCH的零件層然后將Current Part選擇PUNCH做為當(dāng)前的零件層。選擇等距生成PUNCH在菜單欄中選擇“Preprocess/Element按鈕，接著 選擇“offset按鈕，封鎖“In O

46、riginal Element的復(fù)選框，使得新生成的單元放置在當(dāng)前零件層中，并確?！癙UNCH零件層是當(dāng)前零件層，并保管原始的DIE零件層，然后設(shè)置“COPY NUMBER數(shù)目為1，并且設(shè)置“Thickness數(shù)值為1.1即為板料厚度1.1倍，點(diǎn)擊“Select ELements對(duì)話框，并選擇“Displayed，然后使零件高亮顯示，選中“Spread，按鈕并調(diào)整滑塊“Angel的數(shù)值為1，隨后勾選復(fù)選框“Exclude，點(diǎn)中DIE凸緣面，此時(shí)除了凸緣面外其他部分成白色高亮顯示，確認(rèn)后前往“Offset Elements的對(duì)話框，選擇運(yùn)用退出。就完成了新零件“PUNCH的創(chuàng)建。 圖3-15 選

47、擇單元對(duì)話框 圖3-16 單元復(fù)制及其參數(shù)設(shè)置 圖3-17 創(chuàng)建零件“PUNCH網(wǎng)格模型設(shè)置 圖3-18 創(chuàng)建的零件“PUNCH分別出binder：首先翻開(kāi)前面曾經(jīng)創(chuàng)建好的零件層binder，點(diǎn)擊工具欄“Parts Turn on/off的按鈕，并確保封鎖“Blank和“Punch，兩個(gè)層，僅僅翻開(kāi)DIE層。然后將新創(chuàng)建的BINDER層翻開(kāi)，在菜單欄中選中“Preprocess/Element的菜單項(xiàng)，點(diǎn)擊“offset按鈕，點(diǎn)擊“Select ELements的對(duì)話框，并點(diǎn)擊“Spread按鈕，然后調(diào)整滑塊“Angel的數(shù)值為1，勾選復(fù)選框中“Exclude，同時(shí)點(diǎn)擊DIE凸緣面，此時(shí)出凸緣

48、面外其他部分成白色的高亮顯示，然后運(yùn)用并前往“Offset Elements對(duì)話框，選擇退出對(duì)話框，這樣就完成了新的零件“BINDER創(chuàng)建。 圖3-19 添加零件對(duì)話框選擇Unspecified按鈕，并選擇零件層中binder，然后確認(rèn)所選中的單元移到binder中，封鎖后退出轉(zhuǎn)移功能。選擇Parts/Separate按鈕，分別選擇PUNCH和BINDER，然后確認(rèn),兩零件層自動(dòng)分別。 圖3-20 分別BINDER對(duì)話框圖 3-20分別出的BINDER然后導(dǎo)出相應(yīng)網(wǎng)格模型。如以下圖： 圖 3-21生成的工模具模型3.2.2工具與工序定義添加工序：首先選擇菜單中“Setup/AutoSetup，

49、會(huì)彈出“New simulation選擇如下:0.7 0.7 圖3-22 “New simulstion對(duì)話框定義板料：可在sheet forming的設(shè)置頁(yè)面中，單擊forming Stage，然后對(duì)forming工序進(jìn)展定義。可點(diǎn)擊紅色Blank選項(xiàng)，隨后進(jìn)入Blank定義頁(yè)面如圖3-23所示。點(diǎn)擊紅色的Define geometry選項(xiàng)后進(jìn)入Define Geometry的對(duì)話框。在Define Geometry對(duì)話框中單擊Add Part選項(xiàng)如圖3-24所示選擇BLANK Part為板料，最后退出后完成定義。圖3-23 “sheet forming對(duì)話框 圖3-24 定義板料部件過(guò)程定

50、義資料：選擇BLANKMAT按鈕，如圖3-46所示， 會(huì)彈出Material 的對(duì)話框選擇Material Library按鈕，能彈出Material Library對(duì)話框圖 3-25 板料資料定義 圖 3-26 板料資料定義頁(yè)面 圖3-27資料庫(kù)定義頁(yè)面 圖3-28 資料DP600應(yīng)力應(yīng)變曲線定義工具：可在sheet forming的對(duì)話框中單擊選擇紅色的Tools按鈕，然后進(jìn)入工具的定義頁(yè)面。可選中die工具中相對(duì)應(yīng)的Define Part按鈕，隨后進(jìn)入Define Geometry對(duì)話框。然后在Define Geometry的對(duì)話框中單擊選擇Add Part按鈕，選擇DIE Part做為

51、其中凹模，如圖3-50所示，然后可退出完成定義。圖 3-29定義DIE的零件 反復(fù)前述操作，分別定義Punch和Binder工具。圖 3-30 定義完成部件定位工具位置：可單擊Positioning 。先將Blank定位到Punch上，然后定位die和binder分別與Blank接觸。 圖3-31 定位對(duì)話框3.2.3控制成形參數(shù)設(shè)置圖 3-32 設(shè)置“closing對(duì)話框圖 3-33 設(shè)置“drawing對(duì)話框在sheet forming的對(duì)話框中單擊Process選項(xiàng)并進(jìn)入工步設(shè)置界面。然后將closing采用為默許設(shè)置。選中drawing把binder改為力控制，過(guò)程如圖3-55。默許C

52、ontrol頁(yè)面的參數(shù)設(shè)置過(guò)程。3.2.4工模具運(yùn)動(dòng)的動(dòng)畫模擬演示在“Sheet Forming的對(duì)話框中選擇菜單欄中“Preview /Animation的對(duì)話框，然后調(diào)整滑塊“Frames/Second的數(shù)值為10， 單擊選擇“Play按鈕進(jìn)展動(dòng)畫的模擬演示。經(jīng)過(guò)對(duì)動(dòng)畫的察看，可以方便的判別出工、模具運(yùn)動(dòng)的設(shè)置能否正確和合理。 按“Stop終了動(dòng)畫，然后前往“Sheet Forming的對(duì)話框。圖3-34 動(dòng)畫顯示控制對(duì)話框3.3提交計(jì)算1. 在全部都設(shè)置完成后，單機(jī)選擇菜單欄中的Job-Job Submitter選項(xiàng) 。如圖3-56-圖3-57所示2. 系統(tǒng)會(huì)彈出另存為對(duì)話框，輸入文件名

53、并保管，隨后就可以提交計(jì)算。 圖 3-35 提交義務(wù)對(duì)話框圖 3-36 義務(wù)提交管理器界面圖 3-37提交義務(wù)后的計(jì)算顯示3.4結(jié)果后處置及分析運(yùn)用eta/POST來(lái)進(jìn)展后置處置 eta/POST可以讀取并處置d3plot的文件中一切的可用數(shù)據(jù)。除了包括沒(méi)有變形過(guò)的模型數(shù)據(jù)，d3plot文件還包括有一切的由LS-DYNA所生成的結(jié)論文件應(yīng)變，應(yīng)力，時(shí)間的歷史曲線和變形過(guò)程等。讀入結(jié)論文件d3plot到eta/Post 并啟動(dòng)后處置圖 3-38后處置菜單圖 3-39板料拉延結(jié)果變形過(guò)程缺省的繪制形狀能繪制變形過(guò)程Deformation。在幀F(xiàn)rames的下拉菜單中，單擊選擇Select Case

54、s的選項(xiàng)，就可以察看其全部變形過(guò)程。 圖 3-40 選擇察看類型對(duì)話框選擇，就可以察看成形的過(guò)程中其毛坯厚度的變化過(guò)程。選擇，就可以察看其零件的成形極限圖。選擇，就可以察看其零件中性層中的主應(yīng)變。以下各圖依次為幾次主要的拉延模擬結(jié)果的成型極限圖、壁厚分布圖和主應(yīng)變圖。60噸壓邊力不加拉延筋成型極限圖60噸壓邊力不加拉延筋壁厚分布60噸壓邊力不加拉延筋主應(yīng)變圖80噸壓邊力加50%拉延筋成型極限圖80噸壓邊力加50%拉延筋厚度圖 80噸壓邊力50%拉延筋主應(yīng)變圖80噸壓邊力25%拉延筋壁厚分布云圖80噸壓邊力25%拉延筋成形極限圖80噸壓邊力25%拉延筋中性層主應(yīng)變圖拉延仿真的結(jié)果闡明：經(jīng)過(guò) dy

55、naform軟件可以很好的對(duì)制件拉延過(guò)程進(jìn)展模擬，并且可以得到滿足實(shí)踐消費(fèi)要求的仿真模擬結(jié)果，也就是說(shuō)制件要有有一定的減薄率從而來(lái)減少制件回彈，同時(shí)整個(gè)制件的成形性也可滿足要求，其中沒(méi)有明顯的起皺與破裂的區(qū)域，可以在這個(gè)根底之上進(jìn)展關(guān)于彈性變形的有限元模擬分析。該汽車防撞梁拉延結(jié)果顯示，當(dāng)壓邊力為80噸，并在壓邊圈上加25%的拉延筋得出上述圖示效果，在兩端和板料邊緣處有少量回彈和起皺，但制件整體呈現(xiàn)大面積safe的形狀。拉延結(jié)果比較稱心。3.5小結(jié) 本章是主要引見(jiàn)了有關(guān)于板料拉延的有限元分析過(guò)程以及如何進(jìn)展網(wǎng)格的劃分并設(shè)置有限元參數(shù)，和工具以及工序的定義等，最終經(jīng)過(guò)后置處置來(lái)察看有關(guān)板料減薄率

56、，成形極限圖來(lái)研討參數(shù)，為進(jìn)展制件的參數(shù)影響規(guī)律的有限元分析奠定了根底。4 板料回彈的數(shù)值模擬4.1 引言本章主要是針對(duì)第三章所計(jì)算出的.dynain類的文件來(lái)做相關(guān)的回彈計(jì)算，然后將最后成形制件的邊線導(dǎo)入，在dynaform軟件中進(jìn)展前置處置并進(jìn)展提交運(yùn)算，最后針對(duì)回彈的求解結(jié)果進(jìn)展分析。4.2 回彈分析回彈是板料在沖壓成形過(guò)程中，特別是在板料彎曲工藝中難以防止的工藝缺陷，也是彎曲工藝中最普遍存在的景象，其緣由主要是由于內(nèi)力會(huì)在卸載過(guò)程中重新分布，進(jìn)展板料的成形工藝設(shè)計(jì)時(shí)必需思索盡能夠要減小回彈。很多要素都影響著回彈大小，在做詳細(xì)零件成形時(shí)，減小回彈的措施大致有三種：盡能夠的要選取彈性模量E

57、較大的資料；對(duì)產(chǎn)生回彈的制件而言，經(jīng)過(guò)精修模具來(lái)消除回彈影響；在成形過(guò)程中，預(yù)先計(jì)算出回彈的回彈量大小和趨勢(shì)，采用補(bǔ)償回彈量的方法，在模具設(shè)計(jì)時(shí)讓制件在產(chǎn)生回彈后符合制件的成形尺寸和精度要求。運(yùn)用計(jì)算機(jī)的CAE分析，來(lái)預(yù)測(cè)板料的回彈大小以及回彈趨勢(shì)，減少在消費(fèi)環(huán)節(jié)所耗費(fèi)的代價(jià)是現(xiàn)代模具消費(fèi)和沖壓工藝開(kāi)展的必經(jīng)之路。與此同時(shí)，板料沖壓的CAE仿真技術(shù)正在不斷完善，這為相關(guān)研討提供了堅(jiān)實(shí)的根本要素。經(jīng)過(guò)仿真可以在設(shè)計(jì)模具的階段就預(yù)料到在實(shí)踐消費(fèi)成形過(guò)程中的回彈量和回彈趨勢(shì)，如回彈量在要求的允許的范圍內(nèi)，那闡明設(shè)計(jì)是可以實(shí)施的，模具可以投入消費(fèi)中；如超出規(guī)定的范圍值，那么應(yīng)根據(jù)實(shí)際和實(shí)際來(lái)提出可減小

58、回彈的措施。比較復(fù)雜的拉延成形工藝的回彈控制可以從兩方面著手: 第一，可以修正成形過(guò)程中的邊境條件，例如壓邊力、毛坯的外形、模具的圓角和摩擦的形狀等參數(shù)來(lái)減小回彈，這種方法普通稱為工藝控制法。第二個(gè)方法是在特定的工藝條件下預(yù)先算好或?qū)嵺`丈量回彈量的值，然后再采用改動(dòng)模具的外形使得制件在回彈后的外形剛好符合設(shè)計(jì)精度，也就是幾何補(bǔ)償法。實(shí)踐消費(fèi)中兩類方法普通結(jié)合運(yùn)用，這樣才干到達(dá)最優(yōu)的效果。當(dāng)今廣泛采用有限元模擬計(jì)算的方法，并被運(yùn)用到幾乎全部的板料沖壓成形CAE軟件中，如本文的ETA/DYNAFORM、Autoform 、LS-DYNA等。4.3 回彈數(shù)值模擬前處置4.3.1 導(dǎo)入模型進(jìn)展回彈分析

59、選擇菜單中“文件-導(dǎo)入命令，在文件類型菜單中選擇類型為DYNAIN*.dynain*，選擇需求的文件，如圖4-1所示，導(dǎo)入制件。將生成的新數(shù)據(jù)庫(kù)文件保管在預(yù)設(shè)的文件夾中。 圖4-1 回彈分析模型導(dǎo)入對(duì)話框4.3.2 導(dǎo)入成形零件邊線 導(dǎo)入V293y.iges文件，選擇菜單中“工具-毛坯操作-裁剪對(duì)話框，進(jìn)入“坯料修剪的對(duì)話框，如圖4-2所示，點(diǎn)擊“外部邊境按鈕，進(jìn)入“選擇線的對(duì)話框，選擇邊境限后單擊“確定，前往“坯料修剪的對(duì)話框，單擊“運(yùn)用按鈕，再單擊“退出按鈕完成。完成修剪的零件如圖4-4所示。 圖4-2 “板坯修剪對(duì)話框 圖4-3 “選擇線對(duì)話框圖4-4 完成修剪的零件4.3.3 回彈分析

60、設(shè)置 選擇菜單“設(shè)置-回彈命令，進(jìn)入“快速設(shè)置-回彈的對(duì)話框，如圖4-5，針對(duì)毛坯和資料等屬性進(jìn)展定義。單擊“Blank的按鈕，進(jìn)入“定義毛坯的對(duì)話框，如圖4-6，選擇“選擇零件的按鈕，進(jìn)入“Define Blank的對(duì)話框，如圖4-7，參與零件。其他的設(shè)置，如求解分析等都采用系統(tǒng)缺省值的設(shè)置。單擊圖4-5中“None按鈕，進(jìn)入如圖4-8所示“資料對(duì)話框，單擊“資料庫(kù)的按鈕，按照?qǐng)D4-9選擇dp600資料，按“確定按鈕，退出“資料庫(kù)對(duì)話框，單擊“確定的按鈕，可退出“資料對(duì)話框，進(jìn)入“快速設(shè)置-回彈的對(duì)話框。 圖4-5 回彈設(shè)置對(duì)話框 圖4-6 “定義毛坯對(duì)話框 圖4-7 “Define Bla