Dynaform冲压仿真:精准预测起皱开裂回弹,优化工艺省试模

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经由差不多近四十年不断地开发, 还有世界各个大汽车公司运用以及开展合作, Dynaform凭借技术成熟度高、具备良好的易用性以及解算结果精准而崭露头角。在整个冲压行业范围之内, 成形仿真被视作是最好的试模方式, 伴随如今运算速度极快与此同时价格还低廉的计算机得以出现, 仿真技术的应用较以往任何时代更具备现实意义。Dynaform的成形仿真能够精准剖析各种复杂的冲压工艺情况, 可以精准预测起皱现象、开裂状况、回弹情形、应力方面的问题、表面出现的缺陷、压边力的数值、压机吨位的大小等等。

准确预测起皱:

准确预测开裂:

优化工艺方案:

回弹和回弹补偿:

eta/Dynaform给出冲成形剖析, 开展回弹剖析, 达回弹补偿完备之解决办法。不但于剖析繁复冲压类别时出众显才能, 并且于业界更因仿真(成形、回弹以及回弹补偿)精准度高闻名于全球。

于产品开展开发以及模具着手开发的早期时期阶段, 回弹分析给产品设计予以依据, 像下面所列举的示例这般。

回弹分析做到准确无误, 方可给后期的产品以及模具开发, 供应补偿的依据, 特别是针对高强度钢而言, 回弹分析精准无比更为关键。当产品回弹幅度较大之时, 凭借模具工艺以及结构已然难以制造出契合需求的产品, 故而当下回弹补偿已然成为模具开发里不可或缺的手段。

回弹分析及回弹补偿案例:

回弹补偿之前的回弹量, 这张是回弹补偿形成的云图形状是各种色带交织那种, 以及回弹补偿之后所呈现出来的回弹量。

回弹分析能够用以设定板料于自由状态或者约束条件之下零件的回弹, 回弹补偿模块给出便捷、实用的工具助力用户开展自动迭代回弹补偿以及手动回弹补偿设置, 迅速针对补偿后的模面实施整体或者局部的修改, 提升模面设计的效率。

表面缺陷预测:

体积成形:

高强钢板出现的负间隙翻边情况常见,或者是小圆角成型, 又或者是厚板成形等, 这些都不适用于一般冲压过程模拟采用的shell单元来进行仿真, 此情形下的成型预测特别是回弹精度会受到极为严重的影响。

得去试着采用崭新的单元类型或者全新的单元算法, 像是 solid 单元, 又或者是那种会考量法向应力致使材料变薄的 thickness stretch shell 单元。DYNAFORM 能够极为出色地对体积单元的仿真分析予以支持。

采用体积单元的厚板成形结及回弹果:

注意, 仿真分析得出的结果表明, 弹簧托板的D值是112.854, 其对应的端部开口宽度是482.8。

现场测试显示, 中部开口的尺寸是426.4mm, 然而端部开口的尺寸是484mm, 中部开口的尺寸还有424mm, 且D值为112mm。

成形仿真的功能特色:

1)参数化几何拉延筋,等效筋自动转成真实筋

把CAE模型当中的等效拉延筋参数化, 能让其变为存在实体形状的拉延筋。实体筋的网格信息能够用以做仿真, 用户将实体拉延筋直接导出至CAD软件(像Catia、UG等)里, 作为NC编程的依据。

采用真实筋进行仿真, 得出的效果与实际成型状态更为契合, 这种更为契合所得出的结果, 能够对回弹预测给予可靠保障, 同时也能为回弹补偿提供可靠保证。

2)丰富的材料库

eta/Dynaform给出面向日本的材料库, 给出面对欧洲的材料库, 给出针对美国的材料库。给出宝钢9大类板料里所有牌号的材料参数。

材料库中包含详细的参数:应力应变曲线,FLC等。

3)丰富的材料模型

随新材料新工艺被引入, Dynaform持续增添更精确的材料本构。

关于Bauschinger效应, 研究发现其对超高强钢板, 诸如DP钢、TRIP钢的成型, 还有回弹, 有着意义重大、影响显著的作用。精确的材料屈服轨迹, 与结合非线性等向;以及, 随动强化定律法的相应材料模型, 能够很好地提升成型及回弹预测所具备的精度。就如附图所示, 运用Dynaform去计算DP600的回弹情况, 既进行了关于等向强化的采用, 也有等向-随动强化, 选取此两种材料模型, 通过对比能够发现, 采用等向-随动强化材料模型之后, 其回弹量出现大幅上涨。

4)全工序仿真分析

确保工艺稳定后, 能执行全工序模拟, 全工序模拟要尽力最大程度地重现现场冲压过程, 借助分析判定制件回弹的缘由, 明确补偿的工艺, 对各序模具补偿后再开展新一轮的全工序模拟, 这般循环直到制件合格。

5) 给予各类多样的工具, 用以迅速地, 便利地, 精准地剖析与判别模拟结果。

流入分析:

支持传统的FLD和EFLD以及客户实测的FLC曲线

BSE坯料工程给出一套完整的坯料设计解决办法, 该办法相对比较精确, 当属业界一流水平, 它能助力用户预先估计坯料尺寸, 使排样方案得以优化, 进而取得最优的材料利用率;它还能开展成本分析估算以及模具报价相关工作。与此同时, 坯料设计工程当中嵌入的求解器供应了诸如厚度分布、成形极限图、应力分布以及应变分布等诸多丰富的分析结果。

坯料尺寸工程的主要功能特色:

1.BSE支持的CAD数据接口如下:

CAD接口,IGES、VDA、STEP、DXF、STL格式

CAD翻译器, 能够直接进行UG NX、CATIA、ProE以及Solid Works零件的读与写。

提供的曲线曲面创建和编辑功能

2. BSE一模两件展料:调整冲压方向,间隙填充

3.BSE拼焊板展料:

4.反求三维切边线:

Dynaform回弹分析及补偿_dynaform冲压_Dynaform成形仿真软件

eta/Dynaform能够直接把复杂的零件展开到拉延后的曲面上, 进而获取曲面的修边线, 省却了用户于CAD软件里计算修边线的进程, 因而极大地提升了工程师的效率。

5.按照排样材料利用率的关键要点, 对坯料尺寸作出调整, 反向计算3D尺寸边界线, 以此为产品分块评估, 为提高材料利用率给予依据。

6.BSE自动成形性报告

7.BSE支持成形排样、拉延排样、混合排样

成形排样:

拉延排样:

可以手动拖拽调整排样结果:旋转、调整料宽和步距

混合排样:

拼焊板排样:

8.BSE冲压方向作出调整, 存在自动与手动两种模式, 具备方便且快捷的特性, 能够支持单件冲压, 也能实现一模两件的冲压情况, 适用于各种冲压工艺工况。

9.可以批量进行快速成形性分析,批量坯料展开,批量排样

一种名为模面设计(DFD)的东西, 提供了一整套全面 的工具, 这些工具能用于在多工步设计里快速创建直列多工位布局。这些工具涵盖拉延模面创建, 成形工具、修边线和翻边工具的设计, 还有修改压料面和工艺补充面的能力, 能够进行局部特征调整, 并且能够对多工步设置进行有效评估。用户可以依据评价结果灵活调整压料面、工艺补充面等工具, 这显著地加快了模面设计优化的效率。

模面设计, 也就是DFD, 给快速模面设计给予了诸多丰富工具, 其中有压料面以及工艺补充设计, 局部特征修改, 模面设计快速评估等, 用户依靠评估结果, 针对压料面和工艺补充作出修改, 极大地提升了模面设计优化的效率, 模面设计不借助专用CAD软件, 就能达成模具报价阶段的设计。

将产品数模导入后, 依据零件的特征, 用户能够开展零件预处理, 进行压料面设计, 还能做工艺补充设计, 所生成的工艺补充面, 其曲面质量是比较高的, 可满足数控加工的要求。

模具型面设计完成之后, 程序会自动生成用于冲压分析的工具, 在定义了板料形状、以及材料还有厚度之后, 借助内置快速求解器以及 LS-DYNA 求解器, 能够对所设计的模具型面开展快速评估, 相较于在专用 CAD 软件里修改模具型面, 极大程度上提升了模面设计的效率。

修边线优化功能涵盖下述功能, 有板料轮廓线优化, 有局部板料轮廓线优化, 有修边线优化, 有局部修边线优化, 还有轮廓线和修边线混合优化, 板料轮廓线而言其与修边线优化运用迭代方法, 历经多次迭代之后, 实现对阵压板料轮廓线或是对线进行修边优化, 最终所成形的结果会同定义的目标线路相匹配。

运用迭代方式来开展板料尺寸线的优化工作。于迭代进程里, 自动对原始坯料加以修正, 可以取得精确的产品形状, 产品形状最后的时候和目标切边线完成匹配。就像下面这个例子:

还可以优化多工步且边线:

涉及管材弯曲, 以及液压成形分析完整解决方案的提供由管材成形模块负责。从产品导入起始, 直至分析结果查看这一完整流程得到该模块支持, 其中涵盖弯管工艺, 还有预成形工艺, 液压成形工艺, 退火、冲孔工艺与切边工艺等。

进行数控弯管模拟之际, 能够自动算出管的中心线, 依据弯管之后的形状自动产出弯管工艺进程, 还能够自动生成弯管工艺需要的工具。弯管仿真界面, 加之工具参数化情况如下图示:

管成形仿真案例:

支持用体积单元仿真管成形。

1.DSI模具结构分析:

可把冲压力投射到模具之上, 针对模具的结构展开受力分析, 展开强度分析, 展开疲劳分析, 借此对模具结构予以优化。

2.SSR废料滑落分析

3.SMHT生产线和坯料搬运模拟:

它具备针对整一条生产线开展模拟的能力, 同时, 其还能够模拟在机械手发挥作用的情形下, 零件所产生的变形。

因高强度钢板被广泛运用, 为处理其成形时遭遇的各类问题, 板料的热成形技术会渐渐在生产实践里得到应用。热成形模块给出了简便好用的用户界面, 用以协助用户开展复杂的热成形分析设置。

基于提高汽车安全性能以及减重等相关要求, 有越来越多的车型选用了更多的热成形零件用以处理该问题, eta/Dynaform能够精确剖析热成形过程里的问题。

于热成形分析里头, 能够对当下先进的热冲压工艺予以仿真, 涵盖补丁热冲压(patch), 还有拼焊热冲压以及不等厚热冲压等等情形。像下面所举的例子这般, 呈现的乃是补丁热冲压的分析得到的结果。

能够精准模拟热冲压进程里的起皱状况, 开裂情形, 减薄问题, 这便是热冲压分析。

针对零件于跌落以及传输进程里出现的变形状况, 会开展跌落分析(DT)。于生产进程中, 零件是经由机械手抓取, 并放置于皮带轮上予以传输的, 而当机械手吸盘释放零件时分, 基于重力作用, 便会发生跌落现象。鉴于覆盖件零件具备较大尺寸, 因高度较大以及存在跌落角度、刚度不足等缘由, 便有可能引发零件产生变形, 进而出现尺寸偏差、表面缺陷这类质量问题。覆盖件零件对尺寸精度有着较高要求, 尺寸偏差会对后续采用检具检测以及组件装配形成重要影响。

其中首要的是优化其中的压边力, 还有另一关键部分是等效拉延筋阻力, 板料成形针对这些的进行的优化操作, 也就是OP作业, 其运用一套简便的对话框, 进而构建出一种“Black Box”解决方案, 在此方案里, 用户只需简单地进行参数定义, 以及明确优化对象等, 随后系统便会自动计算得出一个优化后的合理参数值, 最后用户能够针对此优化参数结果进行查看!

自动生成相关CAE分析报告运用的是称作自动报告(Report)的一种工具, 它具体支持PowerPoint与Excel这两种模式, 该工具能够从各式各样不同的迭代里面, 使模拟结果得到自动更新, 并且结果展示形态的绘图以及列表形式也都能够自动更新, 与此同时, 在运行进程里, 用户能够借助eta - Post操作方式, 针对其中某一个相关区域部分的结果绘制, 进行手动更新的操作行为。