金屬衝壓成形仿真及套用——基於DYNAFORM

《金屬衝壓成形仿真及套用——基於DYNAFORM》是2021年化學工業出版社出版的圖書。

基本介紹

• 中文名：金屬衝壓成形仿真及套用——基於DYNAFORM
• 作者：龔紅英,孫後青,王斌
• 出版社：化學工業出版社
• 出版時間：2021年
• 開本：128 開
• 裝幀：平裝-膠訂
• ISBN：9787122399977

內容簡介

本書以板料衝壓成形過程的有限元分析軟體DYNAFORM 6.0 為平台，通過對軟體基本功能的介紹，配以在汽車及家電製造領域的典型套用實例，由淺入深，對金屬衝壓成形從模型建立、格線劃分、前處理、計算求解到後處理等過程進行詳細介紹，不僅分析了實際零件的衝壓成形過程、成形工藝步驟及如何進行工藝參數最佳化等工藝方案確定的方法，還對出現的成形缺陷提出改進措施。書中所介紹的板料衝壓成形模擬實例均是作者多年研究成果的總結，以引導讀者全面掌握並可以套用DYNAFORM6.0 軟體解決板料衝壓成形過程中的實際問題。

本書可作為各大院校的專科、本科以及碩士研究生等材料科學與工程專業、機械設計等相關專業的教材或參考教材，也可作為從事板料衝壓成形方向CAE 分析的工程技術人員學習DYNAFORM 6.0 軟體的教程。

作者簡介

龔紅英，上海交通大學材料加工工程專業工學博士，上海工程技術大學材料工程學院教授、碩導，曾任上海市模具技術協會副理事長、中國機械工程學院塑性成形分會會員、中國鍛壓協會專家會員。長期從事塑性成形理論及技術領域教研工作，已編著出版專業教材6本，參與2項上海行業能耗標準制定及評審工作，主持及參與、省部級項目近10項，主持和參與校企合作項目近20項。2020年所主持項目獲得上海市科技進步三等獎1項，已發表SIC/EI論文20餘篇，中文核心期刊40餘篇，獲得國家發明專利10餘項，其中2項已做成果轉化。

孫後青，高級工程師，1997年7月畢業於華北工學院（現中北大學）機械電子工程專業，現在凌雲工業股份有限公司從事汽車車身件、碰撞安全件設計，任凌雲集團科技帶頭人。主持完成集團多項平台化產品設計，參與修訂國家標準1項。

王斌，上海工程技術大學碩士，美國ETA公司DYNAFORM產品經理，擁有10年衝壓仿真經驗，參與2本專業教材的編寫工作，具有與各大主機廠、零件供應商、高校等百家行業/企業合作的經驗。

目 錄

第1 章 金屬板料衝壓成形仿真理論及關鍵技術 001

1.1 金屬板料衝壓成形仿真基本理論 001

1.1.1 有限元計算的要點和特點 001

1.1.2 有限元計算與衝壓成形仿真002

1.1.3 有限變形的應變張量 003

1.1.4 有限變形的應力張量 005

1.1.5 幾何非線性有限元方程的建立 007

1.1.6 有限元求解算法010

1.2 金屬板料衝壓成形仿真關鍵技術 012

1.2.1 金屬板料成形仿真分析基本步驟 012

1.2.2 金屬板料成形仿真分析流程013

1.2.3 求解算法選擇 013

1.2.4 材料各向異性屈服準則運用017

1.2.5 單元類型選擇 019

1.2.6 有限元格線劃分020

1.2.7 邊界條件處理 021

1.2.8 提高仿真分析效率的方法 022

1.3 金屬板料衝壓成形仿真分析技術所能解決的主要問題 023

1.4 金屬板料衝壓成形仿真技術的發展趨勢 025

1.5 金屬板料成形仿真軟體 —— DYNAFORM 6.0 簡介 029

1.5.1 DYNAFORM 6.0 軟體029

1.5.2 DYNAFORM 6.0 基本模組 032

1.5.3 DYNAFORM 6.0 的主要功能模組034

第2 章 矩形件拉深成形仿真試驗及最佳化分析 037

2.1 矩形件特性分析及工藝簡介 037

2.2 矩形件仿真模擬自動設定 038

2.2.1 新建模型工程 038

2.2.2 模型檔案的導入040

2.2.3 定義板料零件“BLANK” 040

2.2.4 定義凹模零件“DIE” 044

2.2.5 定義凸模零件“PUNCH” 046

2.2.6 定義壓邊圈零件“BINDER” 048

2.2.7 工模具初始定位設定050

2.2.8 工模具拉深工藝參數設定 050

2.2.9 Control 選單控制說明052

2.2.10 DYNAFORM 6.0 基本算法簡介 052

2.2.11 工模具偏置類型 053

2.2.12 工模具運動規律的動畫模擬演示 054

2.2.13 提交LS-DYNA 進行求解計算 055

2.3 利用eta/post 進行後處理分析 056

2.3.1 觀察矩形件成形的變形過程 056

2.3.2 觀察矩形件成形的成形極限圖及厚度分布雲圖057

2.3.3 觀察矩形件成形的不同區域的主應變 058

2.4 典型矩形件拉深成形工藝參數多目標最佳化059

2.4.1 典型矩形件工藝特點分析 059

2.4.2 正交試驗方案最佳化設計 060

2.4.3 正交試驗結果分析 062

2.4.4 工藝參數最佳化 063

2.4.5 基於層次分析法的灰色系統理論分析 065

2.4.6 數值模擬驗證 066

第3 章 汽車油底殼零件拉深成形仿真試驗及分析 067

3.1 油底殼零件特性分析及工藝簡介 067

3.2 油底殼零件仿真試驗及結果分析 068

3.2.1 新建項目068

3.2.2 模型檔案的導入 069

3.2.3 創建板料輪廓線 070

3.2.4 定義板料“Blank” 072

3.2.5 定義凸模“punch” 074

3.2.6 定義壓邊圈“binder” 076

3.2.7 定義凹模“die” 076

3.2.8 工模具拉深工藝參數設定 077

3.2.9 工模具運動規律的動畫模擬 078

3.2.10 提交LS-DYNA 進行求解計算 079

3.2.11 利用eat/post 進行後處理分析 080

3.3 油底殼零件仿真最佳化試驗及結果分析 080

3.3.1 板料形狀最佳化仿真試驗及結果分析 080

3.3.2 壓邊力最佳化仿真試驗及結果分析082

第4 章 典型煤氣罩殼體零件衝壓仿真試驗及分析 083

4.1 典型家用電器零件特性分析及工藝簡介 083

4.2 煤氣灶外殼零件仿真試驗及結果分析 084

4.2.1 新建項目 084

4.2.2 模型檔案的導入085

4.2.3 定義板料“Blank” 086

4.2.4 定義凹模 “die01” 087

4.2.5 定義凹模 “die02” 089

4.2.6 定義凸模零件“punch” 092

4.2.7 定義壓邊圈零件“binder” 094

4.2.8 工模具拉深工藝參數設定 096

4.2.9 工模具運動規律的動畫模擬演示 097

4.2.10 提交LS-DYNA 進行求解計算 098

4.3 後處理分析 098

4.3.1 觀察成形零件的變形過程 098

4.3.2 觀察成形零件的成形極限圖及厚度分布雲圖098

4.4 煤氣灶殼體零件仿真最佳化 100

第5 章 汽車後行李廂蓋板衝壓成形仿真及分析 103

5.1 汽車後行李廂蓋板零件特性及工藝簡介 103

5.2 車用後行李廂蓋板零件仿真試驗自動設定104

5.2.1 新建項目 104

5.2.2 導入模型檔案 105

5.2.3 定義板料零件“blank” 106

5.2.4 定義凹模零件“die”110

5.2.5 定義壓邊圈零件“binder” 113

5.2.6 定義凸模零件“punch” 115

5.2.7 定義拉延筋零件“Drawbead” 118

5.2.8 工模具初始定位設定 119

5.2.9 工模具拉深工藝參數設定 120

5.2.10 工模具運動規律的動畫模擬演示121

5.2.11 提交LS-DYNA 進行求解計算 122

5.3 後處理分析 123

5.3.1 觀察成形零件的變形過程 123

5.3.2 觀察成形零件的成形極限圖及厚度分布雲圖123

5.4 車用後行李廂蓋板零件仿真最佳化 125

5.4.1 材料的選取對仿真試驗結果的影響 126

5.4.2 回響面模型的試驗方案設計 128

5.4.3 二階回響面模型的建立 129

5.4.4 模型的分析 130

5.4.5 模型的最佳化試驗驗證132

第6 章 汽車C 柱零件彎曲成形仿真試驗及分析 134

6.1 汽車C 柱零件特性分析及工藝簡介134

6.2 汽車C 柱零件彎曲成形仿真試驗 135

6.2.1 初始設定135

6.2.2 導入曲面模型 136

6.2.3 板料成形設定 137

6.2.4 定義板料零件 137

6.2.5 定義凹模零件 141

6.2.6 定義凸模零件 143

6.2.7 定義上壓邊零件 146

6.2.8 定義左、右壓邊零件149

6.2.9 設定工步及成形控制153

6.2.10 設定時間步長155

6.2.11 提交求解器運算 155

6.3 成形結果分析及最佳化 158

6.3.1 成形結果分析 158

6.3.2 衝壓速度分析 159

6.3.3 最佳化試驗及結果分析160

第7 章 典型圓筒件多工序衝壓成形仿真及分析 161

7.1 圓筒件零件特性分析及工藝簡介 161

7.1.1 圓筒件零件特性分析161

7.1.2 圓筒件多工序拉深工藝計算 162

7.2 圓筒件零件仿真試驗及結果分析 165

7.2.1 導入模型165

7.2.2 定義板料“Blank” 166

7.2.3 次拉深成形 167

7.2.4 次無壓邊拉深成形 171

7.2.5 第二次無壓邊拉深成形 173

7.2.6 切邊 176

7.2.7 工模具定位設定 176

7.2.8 工模具運動規律的動畫模擬演示179

7.2.9 提交LS-DYNA 進行求解計算 180

7.3 利用eta/post 進行後處理分析 181

7.3.1 觀察成形零件的變形過程 181

7.3.2 觀察成形零件的成形極限圖及厚度分布雲圖181

7.4 圓筒件仿真最佳化試驗及結果分析 183

7.4.1 圓筒件成形過程摩擦係數最佳化 183

7.4.2 圓筒件拉深壓邊力參數最佳化184

第8 章 車用厚板梁衝壓成形仿真試驗及最佳化 186

8.1 車用厚板梁零件特性及成形工藝簡介 186

8.1.1 車用厚板梁零件分析 186

8.1.2 彎曲成形工藝簡介 187

8.1.3 回彈187

8.2 車用厚板梁零件仿真試驗及結果分析 188

8.2.1 初始設定 188

8.2.2 定義板料零件 190

8.2.3 定義工模具及運動 194

8.2.4 模擬結果分析 199

8.3 車用厚板梁零件仿真最佳化試驗及結果分析201

8.3.1 最佳化模具結構及初始設定 201

8.3.2 重新定義板料及凸、凹模 203

8.3.3 定義pad 零件 204

8.3.4 成形控制設定 207

8.3.5 提交求解器求解及後處理 209

8.3.6 回彈設定 210

8.3.7 最佳化後回彈結果分析 213

8.3.8 體單元 214

第9 章 電機蓋板件多工序衝壓成形仿真試驗及分析 216

9.1 電機蓋板件特性分析及工藝簡介 216

9.2 電機蓋板件拉深仿真試驗及結果分析 217

9.2.1 新建項目 217

9.2.2 導入模型檔案 218

9.2.3 定義板料“Blank” 218

9.2.4 定義凹模零件“die”220

9.2.5 定義凸模零件“punch” 222

9.2.6 定義壓邊圈零件“binder” 224

9.2.7 工模具拉深工藝參數設定 225

9.2.8 控制參數設定 226

9.2.9 工模具運動的動畫模擬演示227

9.2.10 提交LS-DYNA 進行求解計算 227

9.2.11 後處理分析 228

9.3 電機蓋板件仿真最佳化試驗及結果分析 230

9.3.1 電機蓋板拉深筋最佳化230

9.3.2 正交試驗最佳化 233

9.4 電機蓋板件修邊仿真試驗及結果分析 235

9.4.1 電機蓋板修邊仿真流程 235

9.4.2 電機蓋板修邊仿真結果分析 240

9.5 電機蓋板件回彈仿真最佳化試驗及結果分析240

9.5.1 DYNAFORM 軟體中常用的回彈分析方法 241

9.5.2 電機蓋板回彈仿真流程 241

9.5.3 電機蓋板回彈仿真結果分析 245

參考文獻 246