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用Fastform正确模拟钣金拉深件成形

时间:2006-10-19 17:19:25  来源:网络

拉深是利用拉深模在压力机的压力作用下,将平板毛坯制成各种形状的开口空心件的冲压工序,拉深又称拉延、拉伸或引伸等。

由于用拉深方法制造薄壁空心件的生产效率高,材料消耗小,零件的强度和刚度高,而且加工精度也较高,因此,拉深件在航空、汽车、仪表、轻工及民用产品中均得到了广泛应用。用拉深工艺可以制成筒形、阶梯形、球形、锥形及抛物线形等旋转体零件,也可制成方盒形等非旋转体零件,若将拉深与其他成形工艺(如胀形、翻边等)复合,则可加工出形状非常复杂的零件,如汽车车门等。由此可见,拉深的应用范围非常广,是冷冲压的基本工序之一。

在拉深成形过程中,材料的塑性变形规律、模具与工件之间的摩擦现象、材料中温度和微观组织的变化及其对制件质量的影响等,都是十分复杂的问题。这使得塑性成形工艺和模具设计缺乏系统的、精确的理论分析手段,而主要依靠工程师长期积累的经验,对于复杂的成形工艺和模具,设计质量难以保证。另外,一些关键参数要在模具设计制造后,通过反复地调试和修改才能确定,浪费了大量的人力、物力和时间。

随着计算机模拟技术的发展,塑性成形模拟仿真软件的大量出现为工程师提供了很大的帮助,Fastform就是其中之一,它具有分析速度快、操作界面友好及分析结果准确等优点。本文以Fastform为例介绍了如何使用分析软件对钣金塑性成形进行仿真分析。

Fastform可以读入IGES、STEP、FTI/FPO、LIN、Nastran或VDAFS文件,如图1所示。


图1 Fastform操作界面

这时需要选择正确的材料,Fastform的材料库是开放的,可以任意添加、修改及删除。所有参数经过核对,确保选择了正确的材料,如图2所示。


图2 选择正确的材料

Fastform有较好的几何修补工具,可对于读入的CAD模型进行编辑,成为分析所需要的模型。

Fastform的自动网格划分功能不需要工程师具备有限元分析的经验即可使用,自动划分的网格符合钣金塑性成形工艺的特点。同时,它的高级功能容许工程师对网格进行修复,只需设置网格的最大尺寸和最小尺寸,即可在1分钟之内完成网格划分,如图3所示。


图3 网格划分

拉深是利用拉深模在压力机的压力作用下,将平板毛坯制成各种形状的开口空心件的冲压工序,拉深又称拉延、拉伸或引伸等。

由于用拉深方法制造薄壁空心件的生产效率高,材料消耗小,零件的强度和刚度高,而且加工精度也较高,因此,拉深件在航空、汽车、仪表、轻工及民用产品中均得到了广泛应用。用拉深工艺可以制成筒形、阶梯形、球形、锥形及抛物线形等旋转体零件,也可制成方盒形等非旋转体零件,若将拉深与其他成形工艺(如胀形、翻边等)复合,则可加工出形状非常复杂的零件,如汽车车门等。由此可见,拉深的应用范围非常广,是冷冲压的基本工序之一。

在拉深成形过程中,材料的塑性变形规律、模具与工件之间的摩擦现象、材料中温度和微观组织的变化及其对制件质量的影响等,都是十分复杂的问题。这使得塑性成形工艺和模具设计缺乏系统的、精确的理论分析手段,而主要依靠工程师长期积累的经验,对于复杂的成形工艺和模具,设计质量难以保证。另外,一些关键参数要在模具设计制造后,通过反复地调试和修改才能确定,浪费了大量的人力、物力和时间。

随着计算机模拟技术的发展,塑性成形模拟仿真软件的大量出现为工程师提供了很大的帮助,Fastform就是其中之一,它具有分析速度快、操作界面友好及分析结果准确等优点。本文以Fastform为例介绍了如何使用分析软件对钣金塑性成形进行仿真分析。

Fastform可以读入IGES、STEP、FTI/FPO、LIN、Nastran或VDAFS文件,如图1所示。

 


图1 Fastform操作界面

这时需要选择正确的材料,Fastform的材料库是开放的,可以任意添加、修改及删除。所有参数经过核对,确保选择了正确的材料,如图2所示。

 


图2 选择正确的材料

Fastform有较好的几何修补工具,可对于读入的CAD模型进行编辑,成为分析所需要的模型。

Fastform的自动网格划分功能不需要工程师具备有限元分析的经验即可使用,自动划分的网格符合钣金塑性成形工艺的特点。同时,它的高级功能容许工程师对网格进行修复,只需设置网格的最大尺寸和最小尺寸,即可在1分钟之内完成网格划分,如图3所示。

图3 网格划分

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