NUMISHEET是每隔3年的一次的沖壓仿真的盛會，2014年是最近的一期，此次大會有4個測試案例，這次選擇相對比較簡單的第四個案例做一個完整的沖壓仿真案例說明，本案例包括以下內容：

      測試題目的要求解讀；

      建模；

      網格劃分；

      新建材料（2種）；

      工藝條件設置；

      控制參數設置、

       分析結果后處理（剖面線的生成與輸出，設備噸位預測）

基本環境說明：

       操作系統： Win7 X64

       仿真軟件：DynaForm5.9.2.1

       求解器：  LS-DYNA R9*71_R7.1.2_SMP

       硬件：HP Z800 工作站  16G內存 2 CPU(E5520 共8核心）

1：官方給出的標準的圖紙 材料及工藝參數

1.1模具及板材的圖紙

    

                                          

 

有2個尺寸的模擬，此次我們只做第一個Condition A

1.2材料參數

要求用2種材料：

AA5042（鋁材）厚度為0.2083mm，AKDQ鋼材，厚度為0.2235mm；

AKDQ 力學性能參數如下:

   AA 5042力學性能參數如下：

1.3其他的工藝參數

摩擦系數：0.03

壓邊力：8900N

實際沖壓速度：140mm/S

下壓距離：工件完全成型，大約20mm

         1.4分析報告要求：

要求去三個不同高度平面上的不同角度的R值，以及設備的力位移曲線；

     至此，分析所需要的所有的信息都已經給出，下面我們需要根據給出的信息建模并進行仿真分析；

2.建立分析用模型并輸出IGES文件

筆者一直使用SolidWorks作為建模工具，如果是其他軟件的用戶，可以用自己熟悉的三維軟件進行建模，模型很簡單，不再詳述建模過程，建立好模型的效果如下：

輸出模型為IGES文件，并為各個零部件命名；

3. 導入DynaForm，進行分析的前處理設置

3.1 導入模型

選擇4個模型，點擊確定或者導入；

 3.2 用零件層的編輯工具，給導入的層重新命名，效果如下：

3.3 劃分網格：

3.3.1 劃分模具網格：隱藏blank層，點擊曲面網格劃分按鈕

3.3.2 劃分板材網格

隱藏其他的層，只保留blank層，點擊曲面網格劃分工具，選擇Part Mesh：

 

3.4 新建一個自動設置-板料成型算例：

3.4.1選擇板料成形，并設置分析工序和類型：

3.4.2 設置定義板料

點擊定義幾何模型，在彈出的頁面選擇零件層，并指定Blank層即可

3.4.3定義AKDQ材料

定義了blank層之后，由于材料是自定義的，所以點擊材料下的<無>按鈕

點擊新建按鈕：

 選擇36號類型

  按材料要求定義以下數據：

  

點擊C00，選擇公式類型為Hollomon，并定義數值，點擊應用，確定退出。

定義好之后的效果如下：

上面為AKDQ材料的定義方式，還有一款材料為AA5042，相同的設置方式，再此不再重復

3.5 定義工具

點擊自動分配即可！注意更改摩擦系數！

3.6 定義工序 更改drawing工序的D3PLOT為幀數 15，其他默認參數！

3.7 設置控制參數

設置完畢，點擊保存

4. 生成DYN文件，并提交運算

打開job submitter 程序，點擊DYN按鈕，選擇剛才生成的DYN文件，

點擊Submi Jobs開始運算！

5.計算結果后處理

計算完畢后，打開DynaForm的后處理的程序，隱藏其他層，查看一下變形的效果：

AA5042材料結果：

     

   鋁材AA5042的分析的起皺效果與實際沖壓出來的外觀基本一致！

AKDQ材料結果：

 

左邊照片是用鋁材AA5042壓制的，所以AKDQ的起皺效果不是很強烈，AKDQ材質的材料各向異性不是太大，所以成型的結果還是比較均勻的，褶皺區域較平緩；

兩種材質的成型的對比：鋁材的各向異性差異較大，導致成型各個方向材料流動不一。  

5.1 三個剖面的截面線輸出：

按照給出的仿真結果的要求，我們需要輸出3個不同高度截面線，并且測量具體的數值首先需要生成三條剖面線：

5.1.1 打開工具 截面剖切

   

                                           

5.1.2 定義剖切面

5.1.3 按要求輸入Z數值，并選擇W方向 +Z

5.1.4 生成剖面線，

在-3.5mm平面   左邊為AA5042 右側為AKDQ

在-4.5mm平面   左邊為AA5042 右側為AKDQ

在-5.5mm平面   左邊為AA5042 右側為AKDQ

導出曲線：保存成IGES格式，在AutoCAD或者其他三維設計工具中按要求對結果進行測量：

如下圖所示AA5042   -5.5截面線測量示意：

5.2 生成力位移曲線：

后處理中，應用 設備噸位預測：

   

                                           

在彈出的頁面中，選擇die，點擊繪制，即可得到成形力（AA5042）與位移的曲線圖；

可將曲線導出，在EXCEL中，處理相關數據

總結：

   NUMISHEET 2014 Benchmark4實例，從建模開始，完整的展示了沖壓分析的整個過程，對沒有接觸過沖壓分析朋友來說，可以通過這個例子了解一下分析的具體過程；對于有所了解的朋友，可以通過這個例子，了解DynaForm分析中材料建立、剖面、設備噸位預測等比較少用的功能；

最后希望讀這篇文章的朋友都有所收獲！