现代制造工程2007年第6期制造工艺/工艺装备
基于Dynaform的汽车覆盖件拉延模具设计
陈冀东,余世浩,王宁,李小力
(武汉理工大学材料学院,武汉430070)
摘要:以板料成形非线性有限元分析软件Dynaform为平台,介绍汽车覆盖件拉延模具型面设计过程,对某种汽车引擎盖冲压成形过程进行数值模拟,根据模拟结果进行成形性分析,为优化工艺参数和模具结构提供强有力的工具。关键词:汽车覆盖件;拉延模具型面;成形性
中图分类号:TP391.9;TH16 文献识标码:B 文章编号:1671 3133 (2007)06 0072 03
Die facedesignofdrawingpartsofautomobilecoverbasedonDynaform
ChenJi dong,YuShi hao,WangNing,LiXiao li
(MaterialandEngineeringCollege,WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430070,CHN)
Abstract:Introducestheprocessofdie facedesignofautomobilepanelbasedonthedynamicexplicitnon linearfiniteelementsoftwareDynaform.Throughthenumericalsimulationatypicalautomobilepanelpartstampingprocessandmakeformabilityanal ysistheresultsofsimulation,sosupplyaforcefultoolofoptimizingprocessingparametersandfeatureofdies.Keywords:Automobilepart;Drawingdie facedesign;Forminganalysis
0 引言
汽车覆盖件冲压模具生产多是通过试模法进行逐步修改,直到满足要求为止。这种方法生产周期长,效率低,消耗大量人力和物力,而且对工人技术水平和经验要求比较高。随着有限元技术和计算机技术的高速发展,尤其是冲压模拟软件的开发和应用,使冲压模具设计和加工定量化,因此,加快了冲压工艺方案的确定,最终得到理想的冲压参数,实现设计
自动化,节省物质资源,减少对经验的依赖,降低对技术工人的要求等。
与CAD软件的接口、前后处理、分析求解等所有功能。Dynaform采用业界非常著名的非线性动力显式有限元软件LS DYNA的求解器。LS DYNA是采用显、隐结合的算法进行板料成形模拟的最有代表性的软件,它用动力显式求解器模拟冲压成形过程,计算稳定,效率高;同时,LS DYNA近几年来加强了隐式算法的开发,实现了显、隐无缝集成的功能,在完成冲压分析后,自动切换到隐式求解器进行回弹分析。在回弹分析过程中,可以采用大的时间步长,提高回弹的计算效率。
目前,Dynaform已在世界各大汽车、航空、钢铁公司,以及众多的大学和科研机构得到广泛应用,在我国长安汽车、南京汽车、上海宝钢、中国一汽、上海大众汽车公司、洛阳一拖等知名企业也已得到成功应用。
1 2 数值模拟分析步骤
本文研究采用Dynaform软件进行数值模拟分析。数值模拟分析分为前置处理和后置处理两个主要部分。流程图如图1所示。
1)读入用户提供的数学模型。Dynaform可以直接读入UG、CATIA和Pro/E等数学模型。2)利用Dynaform提供的网格划分工具对数学模型进行有限元划分、检查、修改、重分和优化等。
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1 数值模拟概况
1 1 数值模拟软件Dynaform
Dynaform是由美国ETA公司和LSTC公司联合开发,用于板材成形模拟的专用软件包,可以帮助模具设计人员显著减少模具开发设计时间及试模周期,不但具有良好的易用性,而且包括大量的智能化自动工具,可方便地求解各类板料成形问题。Dynaform可以预测成形过程中板料的裂纹、起皱、减薄、划痕和回弹,评估板料的成形性能,从而为板料成形工艺及模
具设计提供帮助;Dynaform用于工艺及模具设计的复杂板料成形问题;Dynaform包括板料成形分析所需的