金属板材成型CAE分析及应用：Dynaform程应用

第1章 绪论……1

1.1 金属板材冲压成形概述……1

1.2 板材成形CAE分析常用软件……2

1.3 Dynaform软件设计思想……3

1.4 Dynaform软件在产品及模具设计中的一般流程……4

第2章 金属板料冷冲压成形基础……6

2.1 冲压变形基础理论……6

2.1.1 塑性变形的概念和塑性力学基础……6

2.1.2 金属塑性变形的基本规律……11

2.1.3 冷冲压成形中的硬化现象……16

2.1.4 冷冲压成形性能及其冲压材料……18

2.1.5 冷冲压成形中存在的主要问题及对策……24

2.2 材料的成形极限图……28

2.2.1 冲压成形极限的基本概念……28

2.2.2 板料塑性拉伸失稳的概念……28

2.2.3 失稳理论……29

2.2.4 成形极限图(FLD)……30

2.2.5 确定成形极限图的方法……32

2.2.6 影响成形极限曲线的因素……33

第3章 板材冲压CAE分析基础……35

3.1 Dynaform软件有限元分析基础……35

3.1.1 求解算法选择……35

3.1.2 网格密度与形状……35

3.1.3 单元尺寸控制……37

3.1.4 单元公式的选择……38

3.1.5 沙漏现象……40

3.1.6 单位制……40

3.2 Dynaform软件常用CAE模型……41

3.2.1 刚体材料模型……42

3.2.2 幂指数塑性材料模型……42

3.2.3 分段线性材料模型……44

3.2.4 厚向异性弹塑性材料模型……44

3.2.5 带FLD的厚向异性弹塑性材料模型……45

3.2.6 3参数Barlat材料模型……46

第4章 Dynaform软件应用基础……49

4.1 Dynaform软件结构……49

4.1.1 显示窗口……49

4.1.2 菜单栏……51

4.1.3 图标栏……51

4.1.4 显示选项……53

4.1.5 鼠标功能……54

4.1.6 命名规范……54

4.1.7 对话框……54

4.1.8 属性表……55

4.2 Dynaform软件的基本功能……56

4.2.1 文件管理(File)……56

4.2.2 零件层控制(Parts)……57

4.2.3 前处理(Preprocess)……61

4.2.4 模面设计(DFE)……67

4.2.5 毛坯尺寸估算(BSE)……79

4.2.6 快速设置(SETUP)……86

4.2.7 工具定义……90

4.2.8 选项菜单……98

4.2.9 辅助工具……99

4.2.10 视图选项……100

4.2.11 分析……101

第5章 Dynaform软件应用操作实例……102

5.1 数据库操作……102

5.1.1 创建eta/Dynaform数据库，设置分析参数……102

5.1.2 显示/关闭零件层(Turning On/Off)……104

5.1.3 编辑数据库中的零件层……104

5.1.4 当前零件层……105

5.2 网格划分……105

5.2.1 坯料网格划分……105

5.2.2 曲面网格划分……106

5.2.3 网格检查……107

5.3 工具设置--传统设置……109

5.3.1 从DIE零件层等距偏移出PUNCH零件层……109

5.3.2 创建BINDER零件层……111

5.3.3 分离BINDER和PUNCH零件层……112

5.3.5 工具定义……113

5.3.6 定义坯料，设置工艺参数……113

5.3.7 工具摘要……114

5.3.8 自动定位工具……115

5.3.9 测量DIE的运动行程……116

5.3.10 定义DIE的速度曲线……116

5.3.11 定义压边圈(BINDER)的压力曲线……117

5.3.12 预览工具的运动……118

5.3.13 设置分析参数，求解计算……119

5.4 快速设置……120

5.4.1 从DIE中分离出BINDER……120

5.4.2 快速设置界面……121

5.4.3 定义工具……121

5.4.4 定义坯料……122

5.4.5 设置分析参数，求解计算……123

5.5 后处理……124

5.5.1 读入结果文件d3plot到eta/Post……124

5.5.2 绘制变形过程……124

5.5.3 绘制变形过程、厚度变化过程和成形极限图(FLD)……125

5.5.4 绘制单帧显示的结果……125

5.5.5 录制AVI电影文件和E3D文件……126

第6章 坯料工程和模面工程……127

6.1 坯料工程……127

6.1.1 产品成形性快速评估……127

6.1.2 坯料尺寸展开……132

6.1.3 坯料设计……135

6.1.4 排样……137

6.2 模面工程……139

6.2.1 压料面及工艺补充面的生成……140

6.2.2 拉延筋的生成……149

第7章 面包车后围外板件冲压成形分析实例……151

7.1 面包车后围外板件的冲压工艺分析……152

7.2 数据库操作……152

7.2.1 创建和保存数据库……152

7.2.2 导入模型……152

7.3 网格划分……153

7.3.1 曲面网格划分……153

7.3.2 网格检查和修补……154

7.4 模面工程……154

7.4.1 冲压方向的调整……154

7.4.2 内部填充……155

7.4.3 添加工艺补充面……155

7.5 坯料工程……161

7.5.1 坯料尺寸估算……161

7.5.2 矩形包络……164

7.5.3 偏置矩形轮廓线……164

7.5.4 生成毛坯网格……165

7.6 生成拉延筋曲线……165

7.7 工具定义--快速设置……166

7.8 提交工作……170

7.9 后处理……171

7.9.1 绘制零件成形的结果……171

7.9.2 绘制零件成形极限图……172

7.9.3 零件厚度变化过程……172

第8章 高速铁路承轨台钢模CAE分析实例……174

8.1 承轨台工艺分析……174

8.2 模型的建立、网格划分以及坯料预算……175

8.3 判断是否能一次拉深成形……182

8.3.1 承轨台工艺分析……182

8.3.2 中间模型的建立……183

8.4 首次成形……184

8.5 二次成形……193

第9章 帽形件弯曲回弹CAE分析……198

9.1 板材弯曲及回弹……198

9.2 帽形件弯曲回弹分析模型……201

9.3 Dynaform回弹分析参数设置……202

9.4 成形阶段分析……208

9.5 回弹CAE分析……213

参考文献……217

本书通过对Dynaform 软件基本功能的介绍,结合编者多年从事教学及应用的丰富经验,从多个典型的应用实例出发,由浅入深地对Dynaform 软件的前处理、计算求解以及后处理等过程做了详尽的阐述。本书共分9章,前4章为软件操作的前提基础知识,后5章通过实例对软件功能进行了详尽的介绍。本书可作为大专院校材料成形专业本科生、研究生的参考教材,也可作为从事 CAE设计的工程技术人员学习的参考书。