【正文】 確定棱線偏移、沖裁角度、拉延沖擊滑痕、面成形品質、成形力 、 壓邊力等各種分析得到完善，分析內容的廣泛性和 作用性 都已超出了原來的 CAE 范籌 。具體研究步驟如下： 對制件進行修改將多面刪除，并以 .iges 格式導出。（ 2） 因為板料在發(fā)生塑性變形時總是伴隨著彈性變形的消失，所以板料在沖壓成形過程中，特別是在進行彎曲成形時，即使內外層纖維完全進入了塑性變形狀態(tài)，當凸模上升去除載荷后，彈性變形消失了，也會出現(xiàn)回彈現(xiàn)象，因此回彈是板料沖壓成形過程中不可避免的一類缺陷，產生回彈將直接影響沖壓零件的成形精度，從而增加了調試模具的成本以及成形后進行整形的工作量。、 0176。 單元類型的選擇 在進行板料沖壓成形 CAE分析中，一般采取在一定的假設下建立起來的板殼單元天津職業(yè)技術師范大學 20xx 屆本科生畢業(yè)論文 7 進行分析，可使問題的規(guī)模減小。②它比較簡單，計算的效率和穩(wěn)定性比較高③它從實體單元退化而來，和實體單元兼容，從而可以應用許多為實體單元開發(fā)的新技術④它包含橫斷面的有限剪應變⑤必要時，它還可以考慮厚向的減薄應變。正確處理邊界接觸和摩擦是得到可信分析結果的一個關鍵因素 [12]。拉格朗日乘子法是在能量泛函極小的意義上滿足接觸點互不穿透的邊界條件，它增加了系統(tǒng)的自由度，需要采用迭代算法來求解方程，一般適用于靜態(tài)隱式算法。 由于在板料成形分析中，某些局部的相對速度很小或相對速度方向突然發(fā)生改變，接觸狀態(tài)有粘連到滑動或相反的變化將導致按公式（ 10）計算的摩擦力方向和大小突然變化，而引起的計算不穩(wěn)定 。目前，在板料沖壓成形 CAE 分析時，為了降低問題 的復雜程度，常用的摩擦定律仍是經典庫倫摩擦定律，但為了提高成形分析的精度，進行實際的工藝分析，可采用通過具體摩擦試驗獲得的實際摩擦系數(shù)進行相關的 CAE 分析。 確認后 退回到“ Element”。（由于背景已經設置成了白色，所以輪廓線采用為黑色。 圖 319 添加零件對話框 選擇 Unspecified按鈕 ，并選擇零件 層中 binder，然后 確認所選中的單元移到binder中， 關閉后 退出轉移功能?？蛇x中 die工具中相對應的 Define Part? 按鈕，隨后進入 Define Geometry對話框。默認Control頁面的參數(shù)設置過程。 讀入結論文件 d3plot到 eta/Post 并啟動后處理 圖 338后處理菜單 圖 339板料拉延結果 變形過程 缺省的繪制狀態(tài)能繪制變形過程（ Deformation）。拉延結果比較滿意。比較復雜的拉延成形工藝的回彈控制可以從兩方面著手 : 第一，可以修改成形過程中的邊界條件，例 如壓邊力、毛坯的形狀、模具的圓角和摩擦的狀態(tài)等參數(shù)來減小回彈，這種方法一般稱為工藝控制法。 天津職業(yè)技術師范大學 20xx 屆本科生畢業(yè)論文 36 圖 42 “板坯修剪”對話框 圖 43 “選擇線”對話框 圖 44 完成修剪的零件 天津職業(yè)技術師范大學 20xx 屆本科生畢業(yè)論文 37 回彈分析設置 選擇菜單“設置 回彈”命令，進入“快速設置 回彈”的對話框，如圖 45，針對毛坯和材料等屬性進行定義。運用 dynaform模擬方法可以為板料成形后的回彈分析提供了更加簡單高效的方法。 在文件列選擇表中選擇 LSDYNA的結論文件，包括 d3plot、 d3drlf和 dynain格式文件。其他的設置，如求解分析等都采用系統(tǒng)缺省值的設置。實際生產中兩類方法一般結合使用，這樣才能達到最優(yōu)的效果。 天津職業(yè)技術師范大學 20xx 屆本科生畢業(yè)論文 34 4 板料回彈的數(shù)值模擬 引言 本章主要是針對 第三章所計算出的 .dynain類的文件來做相關的回彈計算，然后將最后成形制件的邊線導入，在 dynaform軟件中進行前置處理并進行提交運算，最后針對回彈的求解結果進行分 析。 圖 340 選擇觀察類型對話框 選擇 ，就可以觀察成形的過程中其毛坯厚度的變化過程。通過對動畫的觀察，可以方便的判斷出工、模具運動的設置是否正確和合理。 圖 329定義 DIE的零件 重復前述操作，分別定義 Punch和 Binder工具。 圖 320 分離 BINDER對話框 天津職業(yè)技術師范大學 20xx 屆本科生畢業(yè)論文 20 圖 320分離出的 BINDER 然后導出相應網(wǎng)格模型。 首先創(chuàng)建存放 binder和 punch的零件層，選擇菜單欄中“ Parts/Create”，在 NAME欄中輸入“ binder”和“ punch”確認。在工具欄中選擇“ Part Turn On/Off”，并關閉“ Blank”，然后天津職業(yè)技術師范大學 20xx 屆本科生畢業(yè)論文 15 打開“ DIE”，同時將零件“ DIE”作為當前零件層，然后再選擇菜單欄“ Preprocess/Model Check /Repair”命令，彈出如下圖所示的“ Model check/Repair”對話框。 天津職業(yè)技術師范大學 20xx 屆本科生畢業(yè)論文 10 3 板料拉延過程的有限元分析 引言 本章主要是針對在制件的拉延過程基于 Dynaform 軟件中的前處理進行描述和概括，包括前置處理的主要網(wǎng)格劃分，參數(shù)設定，設置完成后提 交求解器計算，進入后置處理中進行制件的拉延結果分析。過大的 c? 導致有效的摩擦系數(shù)值的降低，但使迭代相對容易收斂，而太小的 c? 雖然能夠較好模擬摩擦力的突變，但使求解的穩(wěn)定性下降。這種方法既考慮了 接觸力，又不增加系統(tǒng)的自由度，計算效率較高。接觸力和摩擦力的計算首先要求計算出給定時刻的實際接觸面，這就是所謂的接觸搜尋問題。 （ 2） BT單元 HughesLiu殼單元由于單元公式比較復雜，計算量較大，在求解大型復雜的板料成形問題是需要較長的計算時間。多道次沖壓成形過程的數(shù)值模擬工作由于 拉延行程長，不同道次之間還需要進行網(wǎng)格的再劃分，因此計算時間對使用者來說就顯得非常重要。 板料沖壓仿真的流程 嚴格地講，板料的成形和回彈是兩個既相互關聯(lián)又相互獨立的過程。在本文的模擬數(shù)值計算中將選用更新 Lagrange 法和速率型的本構關系去處理沖壓回彈過程中的大應變、大變形問題 [5]。生成 .dynain 文件為后置處理作鋪墊。 因為 汽車覆蓋件具有形狀復雜 、 材料薄、結構尺寸大、表面質量高和多為復雜的空間曲面等特點。近 10 年來 ,塑性變形理論在板料成形技術中的應用取得了很大的進步，使 CAE 技術在汽車模具制造中的應用變得非常成熟，將 CAE 應用于沖壓工藝設計，可使試模時間減少 50%以上。 因此 當前 許多大的模具企業(yè)紛紛加大對汽車覆蓋件制造的資金，人才和硬件設施的投入，但是這些投入必須經過技術的學習、普及以及沉淀以樹立基礎，在我國汽車模具工業(yè)大而不強的背景下，要趕超發(fā)達國家并不容易，尤其是在 核心技術難以外漏，控制嚴密的情況下 ， 目前國內模具制造水平同國際先進水平的最大差距就體現(xiàn)天津職業(yè)技術師范大學 20xx 屆本科生畢業(yè)論文 2 在沖壓工藝水平的差距上。 bumper beams。 論文 從 制件 網(wǎng)格劃分，模型材料選擇，拉延工藝參數(shù)選擇等幾個方面，通過進行前處理過程，將拉延模擬需要的各參數(shù)輸入，然后在后處理中對結果進行分析比較，了解各種參數(shù)對成形結果的影響，然后提出改良措施。對本 文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。 盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。本人授權 大學可以將本學位論文的全部或部分內容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。板料的尺寸增量延 Y軸的正向偏移量變大則靠近 Y軸正方向的一側的回彈量呈現(xiàn)變小的規(guī)律， Y軸負方向偏移量越大靠近 Y軸負方向的回彈量也呈現(xiàn)減小的規(guī)律。 由于汽車工業(yè)的快速發(fā)展，汽車覆蓋件及相關產品市場需求量也急劇增加，因此許多企業(yè)加大了技術改造力度，一些新建企業(yè)也快速發(fā)展，是汽車覆蓋件生產能力大幅提高，經過技術改造原行業(yè)中公認的四大模具廠：一汽模具，東風汽車模具，天津汽車模具，四川成飛集成都有了生產大中型汽車覆蓋件模具 500 萬左右工時的能力。通過 CAE 與 CAD、 CAM等技術的結合，使企業(yè)能對現(xiàn)代市場產品的多樣性、復雜性、可靠性、經濟性等做出迅速反應，增強了企業(yè)的市場競爭能力。 這些軟件 都有各自的長處 ， 針對 板料成形分析都 已達到實用 和 專業(yè)的要求 。 這時 ，板料沖壓過程的 CAE 分析與仿真 就 能在實際工程中解決沖壓工藝難題，如計算應力應變、金屬的流動 、 板厚、殘余應力 、 模具受力等，預測可能的缺陷及失效形式，如 比較普遍的 破裂、起皺、回彈等。 課題的研究技術路線如圖 1 所示： 天津職業(yè)技術師范大學 20xx 屆本科生畢業(yè)論文 4 導入 CAD 模型 有限元網(wǎng)格化分 沖壓類型定義成形工具 設置控制參數(shù) 提交求解器計算 后置處理 分析結果 定義毛坯及材料屬性 結果評估 輸出計算結果 導入 Dynain 文件 提交求解器計算 后置處理 分析結果 圖 1 拉延仿真模擬過程 導入切邊線 定義毛坯材料屬性 天津職業(yè)技術師范大學 20xx 屆本科生畢業(yè)論文 5 2 有限元計算相關理論 引言 本章主要敘述的是關于回彈產生的原因，有限元計算所涉及的理論以及減少回彈的策略分析。經典的基于流動理論正交各項異性希爾二次屈服函數(shù)的速率本構方程可表示為 J epij ijkl kiD??? （ 24） mnmneuvklei j m nDDff???????????????????fDffHDDem n u vuvuvuvepi j k lei j k l （ 25） 式中 ?Jji 為 Kirchhoff 應力的 Jaumann導數(shù)； ?ki 為應變率； Deijkl 為彈性本構矩陣；H 為硬化參數(shù)； ? 為屈服函數(shù)確定的等效應力。本文所研究的板料成形回彈仿真的主要過程如下： （ 1） 導入成形仿真的結果文件 在 Dynaform的前處理器中，導入成形仿真過程中計算生成的結果文件 Dyanin 文件。 BT單元采用了基于隨體坐標系的應力計算方法，而不必計算費時的 Jaumann應力，有很高的計算效率。在顯式有限元分析中， BT單元成為較為常用的一種單元。罰因子的取值大小會影響精度，過大會降低計算的穩(wěn)定性，在實際計算時要認真選取。目前在進行板料拉延成形數(shù)值模擬研究中，常用的摩擦定律仍為庫倫定律，只是為了數(shù)值計算的穩(wěn)定性做了一些修改。盡管這一假設在一定的情況下有效，但嚴格的說，它是不成立的。 注意 ：在劃分單元網(wǎng)格之前要確保當前正在工作的零件層是正確的 blank（如下圖）。 圖 312 對零件“ DIE”進行網(wǎng)格法線法向檢查 天津職業(yè)技術師范大學 20xx 屆本科生畢業(yè)論文 16 在“ Model check/Repair”的對話框中點擊 “ Boundary Display ”的按鈕，對零件進行邊界的檢查，通常只允許除邊緣輪廓邊界成白亮色外，其余部位均保持不變。就完成了 新零件“ PUNCH”的創(chuàng)建 。點擊紅色的 Define geometry選項后 進入 Define Geometry的 對話框。 圖 331 定位對話框 天津職業(yè)技術師范大學 20xx 屆本科生畢業(yè)論文 26 圖 332 設置“ closing”對話框 圖 333 設置“ drawing”對話框 在 sheet forming的 對話框中單擊 Process選項并進入工步設置界面。如圖 356圖 357所示 2. 系統(tǒng)會彈出另存為對話框，輸入文件名并保存，隨后就可以提交計算。 以下各圖依次為幾次主要的拉延模擬結果的成型極限圖、壁厚分布圖和主應變圖。運用計算機的 CAE分析，來預測板料的回彈大小以及回彈趨勢，減少在生產環(huán)節(jié)所消耗的代價是現(xiàn)代模具生產和沖壓工藝發(fā)展的必經之路。將生成的新數(shù)據(jù)庫文件保存在預設的文件夾中。 在曲面上選擇三個不處于一條直線上