《板料成型性能及CAE分析》课程大论文(上海工程技术大学)_板料成形cae分析基础

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课程大论文

题 目 《板料成型性能及CAE分析》课程大论文

学 院 材料工程学院 专 业 材料成型及控制工程（模具CAD/CAM）班 级 0531130/053113110 姓 名 蒋骁 指导老师 龚红英 完成日期

2016年11月11日

上海工程技术大学课程大论文 《板料成型性能及CAE分析》课程大论文

圆筒件拉深尺寸确定.....................................................3 1 拉深工艺规划.........................................................3 1.1 拉深次数的确定.....................................................3 1.2 第一次拉深圆角尺寸计算.............................................4 喇叭形状工件CAE仿真分析...............................................5 1 分析模型的创建.......................................................5 1.1 在UG软件中创建喇叭形状工件外形及工艺补充..........................5 1.2 创建第一次拉深工艺片体.............................................6 1.3 创建板料片体.......................................................6 2 模型的导入与网格划分.................................................7 2.1 板料进行网格划分...................................................7 2.2 划分第一次拉深成形工具.............................................7 2.3 划分第二次拉深成形工具.............................................8 2.4 网格剖分检查.......................................................8 3 设置成形工序.........................................................9 3.1 定义Autostep，定义拉延参数.........................................9 3.2 定义坯料图层.......................................................9 3.3 定义坯料参数......................................................10 3.4 定义成形工具......................................................10 3.5 定义第一次拉深成形凹模工具........................................11 3.6 定义第一次拉深凸模................................................11 3.7 定义压边圈........................................................12 3.8 添加第二次拉深过程Forming1........................................12 3.9 定义第二次拉深工具................................................13 4 定义拉深过程参数....................................................13 5 冲压过程检验........................................................14 6 提交LS-Dyna进行分析................................................14 7 FLD成形极限图.......................................................15 7.1 第一次拉深成形FLD.................................................15 7.2 第一次拉深成形厚度................................................16上海工程技术大学课程大论文 《板料成型性能及CAE分析》课程大论文

7.3 主应变............................................................16 7.4 第二次成形极限图..................................................17 7.5 第二次成形厚度图..................................................17 7.6 最大拉深力计算....................................................18上海工程技术大学课程大论文 《板料成型性能及CAE分析》课程大论文 圆筒件拉深尺寸确定拉深工艺规划

拉深零件之所以要进行多次拉深，是因为材料每次允许的变形程度是有限制的。当拉深变形程度过大时，容易造成平面凸缘区的起皱和危险截断面的拉裂，因此在规划拉深工艺时必须限制每次拉深程度的大小。拉深变形承德的大小通常以拉深系数m来衡量。

直径根据软件的钣金展开计算可以得到直径大于50mm即可达到相关的需求。1.1 拉深次数的确定

首先判断能否一次拉深成形。当拉深件的直径与毛坯直径之比（总拉深系数）大于表中的[m1]时，说明该工件只需一次拉深即可。如果总拉深系数m总小于[m1]，则需要两次或两次以上拉深。以下根据推算法确定拉深系数。

dt1342.0103 凸1.8 D50d118上海工程技术大学课程大论文 《板料成型性能及CAE分析》课程大论文

第一次拉深：d1minm1D0.455023mm。考虑到拉深时应该留有安全裕量，因此第一次拉深的直径取为23.6mm。

第二次拉深：d2minm2d10.723.616.52mm[min]。本设计是17.6mm大于最小极限值16.52mm，因此两次拉深即可成形。1.2 第一次拉深圆角尺寸计算

凹模圆角半径最小值：

rd10.8(Dd)t=0.8（50-23.6）=4.11mm,计算出的4.11mm是最小值，往往在实际中需要加大这个值避免板料破裂，尤其是第一次拉深过程中，这里经过多次模拟取为7mm是可以保证最终板料成形后最为良好。

凸模圆角半径最小值

rp1(0.8~1.0)rd15.6~7mm，这里取6mm。上海工程技术大学课程大论文 《板料成型性能及CAE分析》课程大论文 喇叭形状工件CAE仿真分析分析模型的创建

1.1 在UG软件中创建喇叭形状工件外形及工艺补充上海工程技术大学课程大论文 《板料成型性能及CAE分析》课程大论文

1.2 创建第一次拉深工艺片体

1.3 创建板料片体上海工程技术大学课程大论文 《板料成型性能及CAE分析》课程大论文模型的导入与网格划分 2.1 板料进行网格划分

2.2 划分第一次拉深成形工具上海工程技术大学课程大论文 《板料成型性能及CAE分析》课程大论文

2.3 划分第二次拉深成形工具

2.4 网格剖分检查上海工程技术大学课程大论文 《板料成型性能及CAE分析》课程大论文设置成形工序

3.1 定义Autostep，定义拉延参数

3.2 定义坯料图层上海工程技术大学课程大论文 《板料成型性能及CAE分析》课程大论文

3.3 定义坯料参数

3.4 定义成形工具上海工程技术大学课程大论文 《板料成型性能及CAE分析》课程大论文

3.5 定义第一次拉深成形凹模工具

3.6 定义第一次拉深凸模上海工程技术大学课程大论文 《板料成型性能及CAE分析》课程大论文

3.7 定义压边圈

3.8 添加第二次拉深过程Forming1上海工程技术大学课程大论文 《板料成型性能及CAE分析》课程大论文

3.9 定义第二次拉深工具定义拉深过程参数上海工程技术大学课程大论文 《板料成型性能及CAE分析》课程大论文冲压过程检验提交LS-Dyna进行分析上海工程技术大学课程大论文 《板料成型性能及CAE分析》课程大论文FLD成形极限图 7.1 第一次拉深成形FLD上海工程技术大学课程大论文 《板料成型性能及CAE分析》课程大论文

7.2 第一次拉深成形厚度

7.3 主应变

上海工程技术大学课程大论文 《板料成型性能及CAE分析》课程大论文

7.4 第二次成形极限图

7.5 第二次成形厚度图

上海工程技术大学课程大论文 《板料成型性能及CAE分析》课程大论文

7.6 最大拉深力计算上海工程技术大学课程大论文 《板料成型性能及CAE分析》课程大论文

结课感想

经过这次课程，我学了很多知识。有关于板料成形cae分析的理论知识，也有关于DYNAFORM的软件操作，还有就是龚老师为人处世的原则和个人魅力，更坚定了我要跟着她做毕业设计的想法。课内作业与最后的结课作业完成期间，我遇到了如下问题：

1.软件安装问题。

由于我安装了win10系统，对于5.7版的DYNAFORM并不兼容。主要问题体现在保存文件方面。我通过重新安装系统，将软件降为win7系统，软件兼容的问题得到解决。我希望老师之后的课程可以与时俱进一下，可以换成最新版本的DYNAFORM。

2.后处理的调取

由于第一次接触这款软件，所以对于DYNAFORM的后处理模块还是很陌生。课内作业时，甚至不敢去瞎点，怕把之前的设置修改了。之后，龚老师后处理环节的讲解真正解释了后处理的操作和数据的调阅。老师可能会觉得软件的后处理是最简单的操作，可是学生并不了解，由于陌生和软件英语版本的原因，希望老师之后的课程不要忽视对于后处理的讲解。一个实验，可以看到自己的数据，自己努力的结果是十分值得高兴的。

3.材料数据的查阅

材料数据是我在软件操作的遇见的一个大问题。由于DYNAFORM软件不能在后台查看材料

属性。所以不能记录