熱沖壓成型分析的案例
ABAQUS案例-金屬板熱沖壓成型分析 ￥3
本案例（附件中inp文件）講述了在ABAQUS中模擬金屬板的熱沖壓成型分析。熱沖壓成型分析包含了溫度場和應力場的相互作用，因而需要進行熱力耦合分析。此外，對于成型分析，為了準確的模擬結果，涉及到分析步參數的設置以及網格的劃分和參數設置。本案例是一個典型的多物理場分析。
汽車沖壓件加工采用熱沖壓成型技術的優勢
一些汽車沖壓件加工工藝，可以是冷沖壓也可以采用熱沖壓。。熱沖壓成形是新興的、較為先進的、專門應用于汽車行業及航空行業的沖壓技術，下面我們就來看下在汽車行業熱沖壓成型與冷沖壓成形相比較，具體有哪幾方面的優勢。優勢如下：
1. 能提高車型的碰撞性能；
2. 實現更大程度的車身輕量化；
3. 減小油耗和二氧化碳的排放；
4. 零件成形性相對較好；
5. 零件的尺寸精度好；
6. 車身結構設計簡單，加強板數量有效減少；
7. 降低了壓力機的噸位要求；
8. 有效提高零件的表面硬度及其耐磨性；
9.降低了沖壓噪音；
10.通過車身結構優化設計，可以有效控制綜合制造成本；
展開 沖壓熱成型在汽車部件的應用
本文采用仿真分析方法，對熱沖壓成形和冷沖壓高強鋼B 柱零件的耐碰撞性能進行了對比研究。
仿真分析模型：可變形移動壁障側面碰撞試驗，如圖8，在移動臺車前端加裝可變形蜂窩鋁，移動壁障行駛方向與車輛垂直，移動壁障中心線對準車輛B柱，行駛方向與車輛垂直。移動壁障前部蜂窩鋁尺寸：寬1500mm，高500mm，離地300mm，車輛行駛速度50km/h，壁障質量950kg。在碰撞發生120ms時，車輛變形量對比如表4所示，從變形量數據可以看出，B柱在側面碰撞過程中熱成形方案比冷沖壓成形方案各部位變形量都小，熱成形方案平均變形量比冷沖壓成形方案減少了18mm，碰撞性能提升24.1%。分析結果表示，熱成形零件的使用，可以提升車輛碰撞安裝性能，減少事故中人員傷害。
結束語
熱成形鋼利用其超高強度，可以減少零部件數量、減薄鈑金厚度來滿足同等的白車身性能需求，從而達到白車身輕量化的目的。本文通過左右B柱加強板案例，采用高強板、激光拼焊板與熱成形板三種方案對比分析得出：熱成形方案B柱總成重量最低、成本最低、安全性能最高。
來源：精沖世界
展開 Hot_stamping_熱沖壓成型（熱力耦合） ￥45
首先聲明，本模型就單純的熱沖壓成型，不涉及具體的生產過程，僅僅展示該工藝的大致建模分析過程，需要按照不同的需求不斷優化。本模型僅適用于ABAQUS2016及以上版本。
根據尺寸需求建立各部件，對各部件分別賦予屬性，并將各部件進行裝配：
分析步設定：設定兩個分析步，第一步的目的將鋼板壓緊，第二步上模具下壓。
相互作用：主要目的就是將各個面接觸面設定相互作用，將部件綁定參考點（以便之后能夠通過控制參考點控制模具移動。
邊界條件：就是定義哪個部件是固定的，哪個部件是移動的、是怎么移動的。
預定義場：首先將絕對零度設定為-273.15；模具的初始溫度設定為20℃，鋼板的溫度設定為800℃。
網格就正常設定就行了（鑒于熱力耦合的計算時間較長，調試很慢，所以呢，在調試過程中將網格粗化，運行沒有問題之后再細化網格），大概就這樣。
付費內容包括CAE模型，聯系方式。
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二維沖壓彎曲過程的成型分析和回彈分析
二維沖壓彎曲過程的成型分析和回彈分析
薄殼軌道沖壓成型仿真分析
圖2云圖顯示（a）應力云圖（b）厚度云圖
圖3能量變化曲線
4結論
本文采取的是動力顯示算法對S形薄壁軌道進行了一個沖壓過程的仿真分析，給出了軌道的應力及厚度的云圖變化，能夠為相關行業的結構設計與優化提供參考。
基于MoldFlow的直壓式熱固性成型分析（反應壓縮成型）
從MoldFlow2015開始，MoldFlow就提供了反應壓縮成型的分析類型，這種分析類型相對于熱塑性成型，應用的領域較小，筆者所在的公司，一直從事熱固性產品的生產，成型的方式也不是使用注塑機，而是通過模具直接擠壓原材料(打成餅)，將材料擠壓進型腔，材料在此過程經歷熱和壓力后，先液化再固化，這種成型方式在MoldFlow早期的版本中不支持，從2015版本開始才支持，筆者也在通過MoldFlow軟件，了解產品的成型過程，為工程師提供一個直觀的成型過程！
基本參數如下：
o 材質：X7010
o 充填+保壓時間：25S
o 其他工藝設置:保壓力100Ton
分析模型如上：綠色部分為熱固性材料制成的餅，紫色部分為成型后的形狀！
由于大多數對反應壓縮成型的設置過程不是很熟悉，這里簡單的說明一下具體的設置過程：
1:新建一個工程算例，選擇分析類型為反應壓縮成型
2：劃分網格，并在邊界設置中指定綠色區域為初始充注單元：
3：指定紫色區域為壓縮單元區域：
設置完畢后，指定材料，并設置相關工藝參數，提交分析，其他的步驟和注塑分析一致，就不一一詳述了；
分析結果如下：
成型動畫如下：
流動前沿溫度
纖維取向
氣穴預測
從整個填充過程動畫看，此種填充方式與傳遞模具相比，各個穴位在填充階段分批次填充，周邊區域穴位有部分為熔接線，各個穴位的困氣情況不一；此次分析強制保壓壓力為100Ton，從分析看，填充過程需要的力較小；從纖維取向看，各個穴位的纖維配向不一；
展開 基于MoldFlow的直壓式熱固性成型分析（反應壓縮成型）
從MoldFlow2015開始，MoldFlow就提供了反應壓縮成型的分析類型，這種分析類型相對于熱塑性成型，應用的領域較小，筆者所在的公司，一直從事熱固性產品的生產，成型的方式也不是使用注塑機，而是通過模具直接擠壓原材料(打成餅)，將材料擠壓進型腔，材料在此過程經歷熱和壓力后，先液化再固化，這種成型方式在MoldFlow早期的版本中不支持，從2015版本開始才支持，筆者也在通過MoldFlow軟件，了解產品的成型過程，為工程師提供一個直觀的成型過程！
基本參數如下：
o 材質：X7010
o 充填+保壓時間：25S
o 其他工藝設置:保壓力100Ton
分析模型如上：綠色部分為熱固性材料制成的餅，紫色部分為成型后的形狀！
由于大多數對反應壓縮成型的設置過程不是很熟悉，這里簡單的說明一下具體的設置過程：
1:新建一個工程算例，選擇分析類型為反應壓縮成型
2：劃分網格，并在邊界設置中指定綠色區域為初始充注單元：
3：指定紫色區域為壓縮單元區域：
設置完畢后，指定材料，并設置相關工藝參數，提交分析，其他的步驟和注塑分析一致，就不一一詳述了；
分析結果如下：
成型動畫如下：
流動前沿溫度
纖維取向
氣穴預測
從整個填充過程動畫看，此種填充方式與傳遞模具相比，各個穴位在填充階段分批次填充，周邊區域穴位有部分為熔接線，各個穴位的困氣情況不一；此次分析強制保壓壓力為100Ton，從分析看，填充過程需要的力較小；從纖維取向看，各個穴位的纖維配向不一；
展開 ANSYS Workbench分析實例之沖壓成型
板料沖壓是利用沖模在壓力機上對材料施加壓力，使材料產生分離和變形，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的加工方法。板料沖壓通常在室溫下進行，故又稱冷沖壓。當板厚超過8-10mm時，一般需采用熱沖壓。
由于沖壓過程中凸模的運動速度較慢，成型過程屬于準靜態變形過程，所以本文使用ANSYS Workbench軟件的靜力學模塊來模擬V形件的成型。
圖為敞開式彎曲模
使用ANSYS做板料沖壓成型仿真時，
需要注意以下幾點：
注 意
1. 材料非線性：由于成型的過程伴隨著材料的屈服及塑形變形，所以需要在ANSYS中定義塑形材料；
2. 幾何非線性：成型過程中，結構發生了較大的變形，需要在仿真過程中打開大變形；
3. 狀態非線性：成型過程中，零件會與模具發生接觸，因此需為零件和模具定義接觸；
綜上述三點，該分析是集
材料、幾何、狀態三種非線性為一身的非線性分析，收斂過程可能會有較大的難度，我們可以通過調整
分析設置，保證計算收斂。
仿真過程
Step1
模具、沖壓件的建模
總體分析思路是使用
平面模型進行分析；
由于我們不關注模具的受力情況，所以我們在建模時，只建立模具的
簡化模型，并將其設置為
剛性體。
沖壓件為1mm厚鋼板，為了節約計算成本，在保證計算精度的前提下，我們選擇
1/2的
平面應變模型
來模擬。具體模型如下圖所示。建模時應注意將模型建在XY平面內。
展開 基于Inspire Form的沖壓零件成型分析
基于Inspire Form的沖壓零件成型分析
沖壓零件的成型過程分析，現在業界商用軟件較多，比如AutoForm/DynaForm/PAM-STAMP/JSTAMP/Fastamp/FTI等等；HyperWorks 14版本前里面也內嵌了HyperForm模塊用于沖壓過程分析，但是設置過程繁瑣，且主要求解器也是使用了LS-DYNA，市場反應一般；
從2017版本開始，Altair公司沖壓成型仿真的解決方案切換到了Inspire平臺，從用戶角度看，Inspire Form軟件本地化做的不錯，自帶簡體中文，最關鍵的是分析的設置過程是目前所有沖壓類分析軟件中最簡單的，十分人性化，對于初學者或者模具工程師而言，學習成本極低，筆者以一個沖壓實例說明如下：
1：模型準備：
在CAD軟件中，將與板料接觸的所有曲面和沖壓前blank的面準備好（可以通過Inspire Form對成型件進行快速的展開，此處省略）
2：將所有曲面模型導入Inspire Form，導入的工具曲面相對位置可以是開模狀態也可以是閉模狀態；
3：工藝設置：設置坯料及材質；
設置模具及行程和力；
最新版本的Inpire Form可以全自動設置各個模具，對于標準的模型完全可以做到一鍵設置；
4.提交分析
設置完成以后，點擊分析運行即可！
展開 翼子板沖壓成型仿真分析總結
我的郵箱：thexiaoc@163.com
謝謝:)
孜孜小桃
翼子板沖壓成型仿真分析總結(合）2.doc
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