一步逆成形有限元法的简单应用

检查和修补网格
a) 关闭切换显示选项“Surface” b) 选择MESH REPAIR c) 点击Boundary Display图标 d) 关闭切换显示选项“Elements” 和“Node” e) 点击(自由旋转) 来旋转模型 f) 点击(清除高亮显示) g) 点击以等轴视图显示模型 d) 点击Auto Normal 图标 e) 选择CURSOR PICK PART f) 移动光标来选择模型上的一个单元






iii. 重命名零件层
a) 点击Parts 菜单(如图) b) 选择Edit子菜单 c) 双击Name 输入框，选中零件层名字C001V000 d) 输入新的名字“HANGER” e) 点击按钮Modify f) 点击按钮OK 退出零件层编辑对话框





ii. 导入几何模型
a) 点击DFE 菜单(见图1.2) b) 选择Preparation子菜单 c) 点击IMPORT选项 d) 选择文件位置: …/DEMO e) 选取文件: hanger.igs f) 点击Ok 导入零件层的几何模型 g) 点击Exit 退出BSE Preparation 对话框


iv. 坯料网格外边界光顺
a) 选择OUTER SMOOTH b) 选择Roller c) 输入Roll Radius, 300.00 (mm) d) 点击Create Boundary e) 点击Fill Boundary f) 选择Expand g) 点击Boundary Expand 图标 h) 输入Extension, 5.0 (mm) i) 点击Boundary Expand j) 点击Fill Boundary k) 点击Exit 退出Outer Smooth 对话框 l) 点击Exit 退出BSE Development 对话框
DYNAFORM坯料展开


一、坯料生成的流程:
新建和保存数据库 导入零件几何模型 重命名零件层 自动曲面网格剖分 网格质量检查和修补 坯料展开计算


i. 新建和保存数据库
a) 启动Dynaform 5.7 对于PC用户: 双击桌面上的图标 ， 启动Dynaform5.7 b) 点击File菜单，选择Save As … 子菜单(见图1.1) c) 输入“BSE_(user name)_(date).df” 作为文件名 d) 点击Save 按钮保存数据库




iii. 坯料网格生成
a) 从屏幕右下角打开“Elements” and “node”显示选项 b) 点击BSE c) 选择Development d) 选择BLANK GENERATION e) 选择由BSE展开得到的坯料轮廓线 f) 输入Min Radii, 2.00 (mm) g) 点击OK h) 点击Yes 接受生成的坯料网格结果
自动曲面网格划分
a) 选择PART MESH (如图) b) 从Mesher下拉列表中 选择Part Mesh c) 点击按钮Select Surfaces



自动曲面网格划分（续）
d) 点击Displayed Surf. 按钮选择所有的显 示在屏幕上的所有曲目 e) 点击OK 按钮确认所选择的曲目 f) 在参数组中输入最大尺寸, 2.00 (mm) g) 点击按钮Apply进行网格划分 h) 点击OK 退出MESH QUALITY CHECK 对话框 i) 点击按钮Yes 接受划分的网格 j) 点击按钮Exit 退出曲面网格划分对话框 k) 网格划分如图
Hale Waihona Puke 另也可以直接用Mstep进行展料，首先划分网格，指定sheet（包括 选定材料和确定厚度）后提交任务即可。


二、坯料设计流程:
i. 新建和保存数据库 ii. 矩形包络 iii. 坯料网格生成 iv. 坯料外边界光顺 v. 生成新的坯料轮廓和网格


i. 打开和保存数据库
a) 打开在Tutorial I中保存的数据库BlankDevelopment.df ， 点击File 选择Save As … 另存数据库 b) 输入“BlankDevelop_(user name)_(date).df” 作为文件名 c) 点击Save 保存数据库




v. 生成新的坯料轮廓线和网格
a) 点击Preprocess b) 选择Line/Points c) 点击FE Boundary Line 图标 d) 打开“In New Part” 选项 e) 输入Split Angle, 0° f) 输入“BLANK” 作为新的New Part Name g) 点击Ok 来生成新的坯料轮廓线 h) 关闭除了BLANK外的所有显示的零件 i) 点击Tools 菜单，选择Blank Generator j) 选择BOUNDARY LINE k) 在图形区选择坯料轮廓线 l) 点击OK 退出Select Line 对话框 m) 输入Radii, 3.00 (mm) j) 点击OK 生成新的网格 k) 点击Yes 接受新生成的坯料网格结果


在一步逆成形有限元方法中，有以下的假设：
1 平面应力状态； 2 弹塑性大变形，材料塑性变形体积不可压缩； 3 变形过程是比例加载的，即基于塑性形变理论； 4 模具的作用表现为非均匀的冲头法向压力、冲头、拉伸筋和压边圈下的摩擦力。

一步逆成形有限元方法的特点在于有限元模型是建立在最终冲压件 形状之上，表中列出了一步逆成形有限元方法中初始平板毛坯和最 终冲压件中已知量和未知量。
添加数据到零件层(add—to part)
用户可以使用此功能沿选定的线自动划分 一维单元（如：梁或杆单元）。输入要创建单 元的尺寸或数量，点击OK $ 选择一条线
$在图 所示的对话框中选择NODE/POINT （节点、点）或ORIENTATION VECTOR （方向矢量）。
$如果选择的是 NODE/POINT（节点、点） 显示对话框为您提供不同的选项来选择适当 的 NODES/POINTS（节点/点）。

其他选项设置如图所示，“确定”后得到了零件的中性层面。
Step 3. 下拉菜单“分析->一步可成形性分析”， 选择展开区域面，框选全部零件中性层面。


定义展开的边界约束条件为“曲线至曲线”，选择零件 端部边为约束边。

定义零件展开方向，选择图示零件面，该面的法向为钣金冲压方向。 定义材料厚度信息，确定展开区域面类型为“中位面”，材料厚度 为“2.5mm”。



ii. 矩形包络
a) 点击显示顶视图 b) 点击BSE c) 选择Development d) 选择RECTANGULAR FITTING e) 打开“Manual Fit” 选项 f) 点击Select Line g) 选择坯料轮廓线 h) 点击OK 退出Select Line 对话框 i) 点击Apply 创建包络坯料轮廓的包络矩形 j) 点击Close 退出Rectangular Fitting 对话框 k) 点击保存数据库
UG一步逆成形分析

Step 1. 打开NX 文件“lingjian.prt”，查看钣金零件料厚 (分析-测量距离)为2.5 mm。

Step 2. 菜单“开始->建模”，进入NX 建模环境。下拉 菜单“插入->曲面->中位面”，抽取零件的中性层面 （NX一步可成形性分析是针对面的操作）。使用偏置方 法，选中目标体为实体零件，然后再确定种子面。
d) 点击Material Library e) 选择CQ (mild) 作为材料
h) 输入blank thickness, 2.50 (mm) i) 点击Apply 开始运行BSE j) 点击Exit 退出BSE Preparation 对话框 k) 点击打开零件显示对话框 l) 选择HANGER 点击OK m) 点击以等轴视图来显示坯料轮廓 n) 点击保存数据库 o) 点击File Save as 将数据库保存为 BlankDevelopment.df ，这个数据库将用于Tutorial II p) 点击File Save as 将数据库保存为 BlankNesting.df这个数据库将用于Tutorial III

定义有限元网格的大小，网格单元类型为“三角形”，勾选中“自 动判断单元大小”，然后在计算栏点击“网格”按钮，划分出零件 面网格单元如下。

成形后零件的厚度分布

成形后零件的应力分布、应变分布

零件展开的毛坯外形、毛坯外形轮廓线

Step 4.点击计算栏“报告”按钮，系统自动抓取各个结果的插 图，生产网页格式的一步成形分析报告。点击“确定”完成 一步成形分析。
新坯料轮廓
DYNAFORM基本操作
文件管理：导入/ 导出数据，打开/ 保存/创建/打印 数据库文件 零件层的 控制:组织 零件层
模面工 程:提供 建立工 艺补充 面和压 料面
快速设置： 快速设置菜 单提供流水 线式的简单 方法来设置 预定范围内 的标准冲压 仿真功能
选项菜 单：包 含各种 选项来 控制网 格和文 件窗口 类型
视图选 项：显 示选项 及视图 操作
后处理: 查看分 析结果
第二章 应用实例 －S梁
操作目录 一.导入模型文件 二.保存文件 三.编辑数据库中的零件层 四.网格划分 五.偏移出punch 六.创建压边圈 七.分离压边圈和凹模 八.拉延类型设置 九.工具定义 十.定义板料 十一.工具摘要 十二.自动定位工具 十三.测量运动行程 十四.定义运动模具行程路线 十五.定义压边圈压边力曲线 十六.预览工具的运动 十七.设置分析参数，求解计算 十八.应用post进行后处理