基于Dynaform软件的壳体零件成形模拟分析【毕业论文+CAD图纸全套】

摘要壳体零件是我们日常生活中必不可少的一部分，像平常常见的肥皂盒，矿泉水的盖子，手机套都是的，随着科技日新月异的发展，人们的生活条件越来越好，对生活质量也有着更高的要求，追求着个性化，传统的制作工艺已经不能满足人们对物质文化的需求。科技在发展，社会在进步。掌握一门实用的技能可以使自己在竞争激烈的社会中得以站稳脚跟。DYNAFORM是一款美国公司研发，对成形零件进行工艺分析的CAE软件。在拉伸成形分析方面有着独特之处，也是最容易上手的分析软件之一。有关壳类零件成形工艺，通过冲头，凹模，版料以及压边料的运动情况，用ETA来观察成形过程，通过修改参数变量来控制成形结果，通过多次试验，得到最佳数据。首先通过UG导入模型，导入的是面，厚度，材料等等可以在软件中自行修改。如果分析结构不够精准，将会给生产带来巨大麻烦。本文通过有限元分析软件DYNAFORM对壳类成形零件进行冲压拉伸模拟，希望通过一系列的模拟来论述一些思路，验证一些壳类零件相关数据的影响。关键词壳体零件DYNAFORM有限元分析苏州健雄职业技术学院毕业设计（论文）目录前言11第一章DYNAFORM软件介绍211基本资料及主要应用范围22第二章壳类零件拉伸成形前处理321导入模型零件编辑名322曲线网格划分423自动设置624定义BLANK625定义DIE826定义PUNCN927定义BINDER1028工序参数设置10第三章后处理1331模拟分析13总结17致谢18参考文献19附录201前言最近几年我国的重工业，机械制造业领域迅猛发展，尤其是这个机械行业。自从“十五”计划实施，我国机床消费纪录连创新高，大陆市场的机床消费总额和进口额已连续8年排名世界第一，远超世界其它大国，想要成为令全瞩目的机床消费大国，那么作为一个在世界消费领域上发挥重要作用的大国，我国必须从各个方面确保国家的独立自主地位，不能被他国技术资源制约。为了能够减少生产成本和研发成本，一些软件成了机械行业必不可少的一部分。有限元分析比起出传统的人力经验机算，有着数学依据，其高速运算不是人力可以赶得上的。如何减少该过程中的循环次数，使初始设计应达到或者逼近适用的结果，这在实践中具有重要意义。通过软件分析模拟，可以大大的节省了人力物力，将失败的风险降低。刘超华基于DYNAFORM软件的壳体零件成形模拟分析23第一章DYNAFORM的应用11基本资料与应用范围DYNAFORM是由美国本土公司ETA公司开发的用于板料成形模拟的专用软件包，在模具制造行业运用十分广泛，因为她可以帮助模具设计人员非常轻松的缩短模具开发所需的设计时间及试模周期，她不仅具有良好的易用性，而且包括大量的智能化的自动工具，可方便地解决板料拉伸成形所面临的难题。DYNAFORM可以预测成形过程中板料的破损、起皱、减薄、划痕、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专门用于工艺及模具设计涉及的复杂板成形问题；DYNAFORM包括板成形分析所需的与CAD软件的接口、前后处理、分析求解等所有功能。DYNAFORM软件设置过程与实际生产过程一致，操作上手容易。来设计可以对冲压生产的全过程进行模拟坯料在重力作用下的变形、压边圈闭合过程、拉延过程、切边回弹、回弹补偿、翻边、胀形、液压成形、弯管成形。42第二章壳类零件拉伸成形前处理21导入模型零件编辑名称打开DYNAFORM57,单击，选择需要导入的文件模型，BLANKIGS和DIEGIS,然后取消，退出文件框，如下图（图215图21导入后的文件模型（图22）图22修改零件名称，在”名称ID”中选择上面的为“DIE”,如左图（图23，下面的为”BLANK”，如右图图24图23图2422曲线网格划分6然后划分网格，该零件的板材厚度是12MM，所以最大尺寸是6MM，即板材厚度的5倍。单击，或在模面工程预处理中单击曲面网格划分图25。图25整个零件厚度最大尺寸6MM，单击“选择曲面”，“零件层”选择”DIE”图26）图267再次“选择曲面”，零件层选择”BLANK”，完成曲面网格划分（图27）。图2723自动设置在菜单中选择“设置”，“自动设置”，在弹出的对话框中输入信息，8材料厚度12MM,双动成形，工具是下模，类型当然是板料成形（图28）。图2824定义BLANK接下来就是定义板料与工具了，首先是定义板料，选择“板料”，“定义几何模型”见图图29）。图299因为59版本选择零件层比较方便，不用一个一个的点选，本来想直接选择“BLANK”，但是57版本有个不同，就是要复制单元，要一个个选。不过虽然有点缺陷，但总体还是很好用的见图（图210和（图211）。图21010图211定义完板材后，选择材料，材料的选择也是影响产品零件的一个重要因素，合适的材料往往能使零件成形更加完美，表面缺陷降低。首先选择材料DQSKT37，定义曲线见图（图211）。11图21125定义DIE下面就在工具里面定义凹模DIE，首先由板料部分切换到工具部分，由上而下分别是PPUNCH,DIE,BINDER,点选第二列DIE,定义几何模型步骤比如下图（图212图21212定义DIE，这里很容易，但是也考验眼力，有时会漏掉一小片区域，造成后面工作的失误，为分析整个模型造成不小的困难仔细一点的话可以旋转几圈，确认无误后点击应用，见图（图213）。图21326定义PUNCH定义PUNCH，也是凸模，先选择DIE,角度变为1度，选“排除”再点两下外面的压料边角度变为1度可以排除不必要的网格，减少工作失误。如下图图214）。13图21427定义BINDER接下来就是压料边了，步骤和上一步有点相似，角度选择1度，点一下DIE的外圈，这样就可以选择到压料边，确定，退出如图（图215。14图21528工序参数设置接下来在工序中修改控制参数，CLOSING先不变，在DRAWING中的BINDER中选择“力”。初始值为20000如图（图216）。图21615然后在工具中“定位”选择冲头，压料边位置如图图217）。图217进行动画演示，通过观察发现凸模没有完全进入凹模，效果不是很理想，经过查询，在工序中有一个“完全重合”的指令，点了之后就解决这个问题了。确定无误后进行后处理，提交文件。在提交时，选择一个文件夹，最好自己创建一个，因为第一次提交之后，那个文件夹就不能在保存另一个，也许可以保存，但也有一定难度。还有文件夹最好不要放在桌面，我试过几次，发现在桌面打不开，放在另一个的盘里，比如E盘就可以了。1617第三章后处理31模拟分析用ETA/POST打开保存的文件，进行后处理工序，单击OPEN，打开UNTITLEDD3PIOT,就可以看见出现了模型的3D图如下图（图31）。18图31开始进行基本分析，因为全是英文，分析起来不是很方便。这里我就简单的说一下，为了重点观察成形零件“BLANK”的成形过程，所以先将“DIE”,”BINDER”和“PUNCH”屏蔽掉，只显示“BLANK”并要在“FRAME”中下拉列表中选择“ALLFRAMES”选项。然后单击开始按钮。以动画形式显示整个变形过程。单击下图的不同按钮可以观察不同的零件成形过程，例如单击其中的按钮与按钮，可以观察成形零件“BLANK”的成形极限和厚度变化见图图32。19图32用软件分析整个零件的挤压过程，从整个变化过程可以发现，零件最后底20部四个角成形不够理想，发生破裂，颜色越红的地方，容易发生破裂如图（图33）。图3321而且通过下面的图也可以看出成形容易发生破裂见图（图34）。图34为此，我决定修改前面数据，找出根源，尽量使零件成形完美。经过观察，我发现变动的数据主要是板材材料，冲压速度，冲压力这几个方面的。首先改变一下板材材料，由DQSKT37改为DQSKT36发现没有什么变化，然后材料还是DQSKT37，改变冲压速度，由5000改为2000，其他条件不变，再次分析，发现比上次好了很多见图（图35）。22图35总结壳体零件的拉伸成形是一个不能轻视的课题，怎样提高生产效率，提高产品质量，节约生产成本，做出更多受消费者欢迎，受市场青睐的产品，是每一个模具设计师面临的难题。DYNAFORM作为现今一款CAE分析的主流软件，其完善的分析处理功能可以帮助人们很好的分析零件成形工艺，了解零件成形过程中不合理的因素产生的缺陷，分析实验数据，从而找到零件设计的不足之处，加以改正。使生产效率得以提高，对社会发展有着积极意义。2324致谢三年的大学生活即将结束，离别总是让人不舍，但外面的天空更加广阔，无论是否愿意，都必须接受社会的洗礼。三年经历的点点滴滴，和同学的团结合作，老师的敦敦教诲，食堂的饭菜，都是大学生活的美好记忆。在临近毕业的这段时间，有同学的鼓励和老师无私的指导，让我能完成毕业论文。非常感谢一直以来支持我的杨威，范家豪，曹志阳，万斌，黄文敏等同学，石彩华，倪红海，吴传山等老师的无私帮助。25参考文献1龚红英，何丹农，张质良，计算机仿真技术在现代冲压成形过程中的应用J,锻压技术，2003（5）35382彭颖红，金属塑性成形数值模拟技术M上海上海交通大学出版社，19993陈炜，汽车覆盖件拉深模设计关键技术研究D。上海上海交通大学出版社，20014叶又，彭颖红，等板料成形数值模拟软件研究J塑性工程学报，1999,319235梁炳