金屬板材成形CAE分析及應用:Dynaform工程應用

本書通過對Dynaform 軟件基本功能的介紹,結合編者多年從事教學及應用的豐富經驗,從多個典型的應用實例出發(fā),由淺入深地對Dynaform 軟件的前處理、計算求解以及后處理等過程做了詳盡的闡述。本書共分9章,前4章為軟件操作的前提基礎知識,后5章通過實例對軟件功能進行了詳盡的介紹。本書可作為大專院校材料成形專業(yè)本科生、研究生的參考教材,也可作為從事 CAE設計的工程技術人員學習的參考書。

第1章 緒論……1

1.1 金屬板材沖壓成形概述……1

1.2 板材成形CAE分析常用軟件……2

1.3 Dynaform軟件設計思想……3

1.4 Dynaform軟件在產品及模具設計中的一般流程……4

第2章 金屬板料冷沖壓成形基礎……6

2.1 沖壓變形基礎理論……6

2.1.1 塑性變形的概念和塑性力學基礎……6

2.1.2 金屬塑性變形的基本規(guī)律……11

2.1.3 冷沖壓成形中的硬化現(xiàn)象……16

2.1.4 冷沖壓成形性能及其沖壓材料……18

2.1.5 冷沖壓成形中存在的主要問題及對策……24

2.2 材料的成形極限圖……28

2.2.1 沖壓成形極限的基本概念……28

2.2.2 板料塑性拉伸失穩(wěn)的概念……28

2.2.3 失穩(wěn)理論……29

2.2.4 成形極限圖(FLD)……30

2.2.5 確定成形極限圖的方法……32

2.2.6 影響成形極限曲線的因素……33

第3章 板材沖壓CAE分析基礎……35

3.1 Dynaform軟件有限元分析基礎……35

3.1.1 求解算法選擇……35

3.1.2 網格密度與形狀……35

3.1.3 單元尺寸控制……37

3.1.4 單元公式的選擇……38

3.1.5 沙漏現(xiàn)象……40

3.1.6 單位制……40

3.2 Dynaform軟件常用CAE模型……41

3.2.1 剛體材料模型……42

3.2.2 冪指數(shù)塑性材料模型……42

3.2.3 分段線性材料模型……44

3.2.4 厚向異性彈塑性材料模型……44

3.2.5 帶FLD的厚向異性彈塑性材料模型……45

3.2.6 3參數(shù)Barlat材料模型……46

第4章 Dynaform軟件應用基礎……49

4.1 Dynaform軟件結構……49

4.1.1 顯示窗口……49

4.1.2 菜單欄……51

4.1.3 圖標欄……51

4.1.4 顯示選項……53

4.1.5 鼠標功能……54

4.1.6 命名規(guī)范……54

4.1.7 對話框……54

4.1.8 屬性表……55

4.2 Dynaform軟件的基本功能……56

4.2.1 文件管理(File)……56

4.2.2 零件層控制(Parts)……57

4.2.3 前處理(Preprocess)……61

4.2.4 模面設計(DFE)……67

4.2.5 毛坯尺寸估算(BSE)……79

4.2.6 快速設置(SETUP)……86

4.2.7 工具定義……90

4.2.8 選項菜單……98

4.2.9 輔助工具……99

4.2.10 視圖選項……100

4.2.11 分析……101

第5章 Dynaform軟件應用操作實例……102

5.1 數(shù)據庫操作……102

5.1.1 創(chuàng)建eta/Dynaform數(shù)據庫，設置分析參數(shù)……102

5.1.2 顯示/關閉零件層(Turning On/Off)……104

5.1.3 編輯數(shù)據庫中的零件層……104

5.1.4 當前零件層……105

5.2 網格劃分……105

5.2.1 坯料網格劃分……105

5.2.2 曲面網格劃分……106

5.2.3 網格檢查……107

5.3 工具設置--傳統(tǒng)設置……109

5.3.1 從DIE零件層等距偏移出PUNCH零件層……109

5.3.2 創(chuàng)建BINDER零件層……111

5.3.3 分離BINDER和PUNCH零件層……112

5.3.5 工具定義……113

5.3.6 定義坯料，設置工藝參數(shù)……113

5.3.7 工具摘要……114

5.3.8 自動定位工具……115

5.3.9 測量DIE的運動行程……116

5.3.10 定義DIE的速度曲線……116

5.3.11 定義壓邊圈(BINDER)的壓力曲線……117

5.3.12 預覽工具的運動……118

5.3.13 設置分析參數(shù)，求解計算……119

5.4 快速設置……120

5.4.1 從DIE中分離出BINDER……120

5.4.2 快速設置界面……121

5.4.3 定義工具……121

5.4.4 定義坯料……122

5.4.5 設置分析參數(shù)，求解計算……123

5.5 后處理……124

5.5.1 讀入結果文件d3plot到eta/Post……124

5.5.2 繪制變形過程……124

5.5.3 繪制變形過程、厚度變化過程和成形極限圖(FLD)……125

5.5.4 繪制單幀顯示的結果……125

5.5.5 錄制AVI電影文件和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 產品成形性快速評估……127

6.1.2 坯料尺寸展開……132

6.1.3 坯料設計……135

6.1.4 排樣……137

6.2 模面工程……139

6.2.1 壓料面及工藝補充面的生成……140

6.2.2 拉延筋的生成……149

第7章 面包車后圍外板件沖壓成形分析實例……151

7.1 面包車后圍外板件的沖壓工藝分析……152

7.2 數(shù)據庫操作……152

7.2.1 創(chuàng)建和保存數(shù)據庫……152

7.2.2 導入模型……152

7.3 網格劃分……153

7.3.1 曲面網格劃分……153

7.3.2 網格檢查和修補……154

7.4 模面工程……154

7.4.1 沖壓方向的調整……154

7.4.2 內部填充……155

7.4.3 添加工藝補充面……155

7.5 坯料工程……161

7.5.1 坯料尺寸估算……161

7.5.2 矩形包絡……164

7.5.3 偏置矩形輪廓線……164

7.5.4 生成毛坯網格……165

7.6 生成拉延筋曲線……165

7.7 工具定義--快速設置……166

7.8 提交工作……170

7.9 后處理……171

7.9.1 繪制零件成形的結果……171

7.9.2 繪制零件成形極限圖……172

7.9.3 零件厚度變化過程……172

第8章 高速鐵路承軌臺鋼模CAE分析實例……174

8.1 承軌臺工藝分析……174

8.2 模型的建立、網格劃分以及坯料預算……175

8.3 判斷是否能一次拉深成形……182

8.3.1 承軌臺工藝分析……182

8.3.2 中間模型的建立……183

8.4 首次成形……184

8.5 二次成形……193

第9章 帽形件彎曲回彈CAE分析……198

9.1 板材彎曲及回彈……198

9.2 帽形件彎曲回彈分析模型……201

9.3 Dynaform回彈分析參數(shù)設置……202

9.4 成形階段分析……208

9.5 回彈CAE分析……213

參考文獻……217