沖壓工藝及CAE仿真的案例
直播預告 | FormingSuite沖壓仿真和成本計算：汽車行業鈑金沖壓成形工藝仿真方案及應用
然而，產品設計工程師普遍缺乏制造與工藝經驗，導致設計成本超出預算且零件可制造性降低。同時，傳統的CAE軟件通常要求使用者具備豐富的沖壓及制造工藝知識，并不適合產品設計工程師直接應用。
FTI 技術已成為沖壓鈑金件成本管理、優化、設計及早期成形性分析領域的行業標準。FormingSuite軟件工具為用戶提供貫穿產品全生命周期的智能化解決方案，有效幫助用戶解決成本、設計與工藝難題。該解決方案的核心價值不僅在于降低沖壓件材料成本、提升設計可制造性，還能幫助用戶提升產品整體質量。
本期直播講堂請到了海克斯康工業軟件CAE專家羅臘，在直播間中講師將詳細講解基于FormingSuite軟件工具，解決汽車白車身早期沖壓仿真及沖壓成本控制問題的解決方案。敬請關注！
6月12日 14:00
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直播內容聚焦
? 白車身沖壓中的成本優化&評估
? 沖壓成形可行性分析
? 產品設計優化
羅臘
海克斯康工業軟件CAE專家
具有二十年沖壓行業經驗，十年模具行業工藝經驗，八年FTI企業級系統的應用及技術支持經驗，以及與主機廠SE部門協作的豐富經驗。
展開 基于CAE的沖壓工藝分析理論與關鍵技術研究
基于CAE的沖壓工藝分析理論與關鍵技術研究
沖壓工藝仿真中界面接觸壓力計算精度研究
由于高強鋼沖壓會帶來嚴重的模具磨損，因此，在成形模具設計階段需要進行模具磨損評估。為了揭示成形工藝仿真參數選擇對板料—模具界面接觸壓力技術精度的影響，本文基于Dynaform軟件，參數化研究了有限元單元尺寸、積分點個數和沖壓速度對仿真結果的影響。研究結果表明：對比于積分點個數和沖壓速度，板料網絡和模具網絡更明顯地影響著仿真結果；而積分點個數和沖壓速度帶來的波動范圍很小。
與普通鋼板相比，先進高強鋼板沖壓時會引起更大的板料—模具界面接觸壓力，加劇成形模具的磨損。為此，在成形模具設計階段需要進行模具磨損評估，對模具壽命進行預判，為選擇合理的模具材質和熱處理方案提供科學依據。
板料―模具界面接觸壓力場和溫度場等物理量是影響模具磨損的關鍵參數。為了精確計算這些物理量，借助數值模擬的技術方法已經成為一種有效的手段。Boher、Pereira、Wagoner、高晶等研究了高強鋼板沖壓過程中凹模圓角處界面接觸壓力分布，并討論了接觸壓力與模具磨損的關系。基于成形過程數值仿真結果，Wagoner、Altan指出先進高強鋼沖壓成形時界面溫升可達到100℃以上。Groche利用數值模擬方法揭示了成形時界面的溫度峰值與模具表面粘模的直接關系。最近，Pereira建立了熱力耦合沖壓過程數值仿真，揭示了DP780冷沖壓成形的界面摩擦熱和塑性變形熱分布特征。目前，為了更為精確計算板料―模具界面接觸壓力，大多數是采用細小的實體單元等技術處理，這種精細仿真模型，雖然保證了計算精度，但也大大增加計算耗時，這種仿真模型難以滿足沖壓工程需求。
在成形模具磨損評估上，一般利用工藝仿真結果，基于磨損預測公式，例如Archad模型，對給定沖壓工藝和模具幾何輪廓下模面磨損量進行評估。然而，在沖壓工藝仿真中，為了兼顧計算精度和效率，采用殼單元，且單元大小也更為粗大。
展開 設計仿真 | Simufact助力鈑金沖壓成形工藝缺陷分析
鈑金沖壓成形工藝在汽車、航空航天、重工、電子等行業中擔任著重要成形工藝角色，沖壓件的質量問題不僅影響產品美觀，還會降低制件的結構性能以及產品使用壽命，因此對沖壓件的質量缺陷控制至關重要。
鈑金沖壓件成形過程中常見的質量問題主要有起皺、開裂、回彈、塌陷等缺陷。以上問題占沖壓件質量整改的85%以上，模具的反復修改、維修造成模具使用壽命降低，停機時間劇增，產品的返工甚至報廢導致的生產成本增加、生產周期增加。因此在鈑金沖壓工藝設計階段利用沖壓工藝仿真軟件可以對設計的工藝方案進行虛擬試錯，從而減少或避免沖壓缺陷問題，有效的減少試錯次數、模具修模次數，減少試制時間周期，提升工藝開發效率。而且利用專業的鈑金沖壓工藝仿真可以對已經存在沖壓缺陷問題的工藝進行分析軟件虛擬試錯。
simufact
鈑金沖壓成形工藝解決方案
Simufact forming金屬塑性成形及熱處理工藝仿真軟件中，針對不同的工藝類型具有不同的向導。針對鈑金成形工藝Simufact forming具有專業的功能模塊，可以實現對冷熱沖壓、深沖、壓印成形、折彎、翻邊、精沖、沖裁、旋壓等工藝過程進行模擬。在單一軟件界面可進行多個工位多個道次的深沖分析。
展開 
設計仿真 | Simufact助力鈑金沖壓成形工藝缺陷分析
鈑金沖壓成形工藝在汽車、航空航天、重工、電子等行業中擔任著重要成形工藝角色，沖壓件的質量問題不僅影響產品美觀，還會降低制件的結構性能以及產品使用壽命，因此對沖壓件的質量缺陷控制至關重要。
鈑金沖壓件成形過程中常見的質量問題主要有起皺、開裂、回彈、塌陷等缺陷。以上問題占沖壓件質量整改的85%以上，模具的反復修改、維修造成模具使用壽命降低，停機時間劇增，產品的返工甚至報廢導致的生產成本增加、生產周期增加。因此在鈑金沖壓工藝設計階段利用沖壓工藝仿真軟件可以對設計的工藝方案進行虛擬試錯，從而減少或避免沖壓缺陷問題，有效的減少試錯次數、模具修模次數，減少試制時間周期，提升工藝開發效率。而且利用專業的鈑金沖壓工藝仿真可以對已經存在沖壓缺陷問題的工藝進行分析軟件虛擬試錯。
simufact
鈑金沖壓成形工藝解決方案
Simufact forming金屬塑性成形及熱處理工藝仿真軟件中，針對不同的工藝類型具有不同的向導。針對鈑金成形工藝Simufact forming具有專業的功能模塊，可以實現對冷熱沖壓、深沖、壓印成形、折彎、翻邊、精沖、沖裁、旋壓等工藝過程進行模擬。在單一軟件界面可進行多個工位多個道次的深沖分析。
展開 仿真大講堂第3期“乘用車底盤結構工藝及CAE仿真技術”圓滿收官
3月3日晚，《仿真大講堂》系列講座第三期“乘用車底盤結構工藝及CAE仿真技術”專題講座圓滿收官。本次活動通過騰訊會議等網絡平臺，實時在線觀看人數累計超1.2萬人。
本期仿真大講堂由上海匯眾汽車制造有限公司CAE中心主任盛云博士主講。
盛主任從汽車底盤結構件制造及工藝過程、底盤結構工藝過程的CAE仿真技術及應用場景分析、典型案例分享、未來展望四個方面展開宣講。報告結束后大家紛紛就一些汽車底盤工藝及CAE技術問題提問。
針對觀眾提出“焊接工藝仿真都需要哪些輸入”的問題，盛主任表示，焊接工藝仿真主要應用的理論是有限元理論，首先是輸入的收集，有限元離散化的基礎是三維數模；其次是相關產品的圖紙信息，要按照圖紙中的公差標識認定產品焊接變形后是否符合要求；再次就是要了解材料的物理特性；第四是焊接工藝的方案，包括焊接排序，焊接方向，電流、電壓、焊接速度等工藝參數；第五是焊接的節拍，焊接機器人編程等。
盛云主任最后針對觀眾提出的“焊接鑄造、電泳、螺栓裝配、襯套裝配應用仿真軟件的種類”、“影響襯套壓裝的因素”、“沖壓工藝仿真對模具調試的影響和作用”、“敏捷開發對仿真工作有哪些影響”等問題一一做了深入淺出的解答，得到了觀眾的一致認可。很多人覺得報告時間太短，大有意猶未盡之感。紛紛聯系協會秘書處，對“仿真大講堂”公益課表示高度認可與肯定，認為“仿真大講堂”通過高度專業化的理論和實踐知識的宣講，極大地觸動業內人士的學習熱情，有力的促進仿真技術能力的提升，推動了仿真產業的繁榮發展。
“仿真大講堂”是由中國工業合作協會仿真技術產業分會、中國仿真學會制造系統專業委員會共同推出的專業性仿真技術系列公益課。是社會團體聯合廣大會員為促進工業企業產品研發降本增效、企業轉型升級、解決技術難題而開展的技術賦能活動之一。
展開 基于CAE仿真的沖壓回彈影響因素研究
圖6 彎曲半徑R=8的回彈仿真結果
圖7 回彈角與彎曲半徑R的關系
3．2摩擦系數
沖壓過程中，模具與接觸的板料間有摩擦作用，摩擦力的大小除了與接觸力有關外，還與界面間的潤滑狀態相關。圖8～10是在不同的摩擦狀態下回彈的cae仿真結果。材料彎曲變形過程中，內、外表面分別產生壓應力和拉應力，由于摩擦力的作用可增大拉應力變形區，使內、外表面的應力狀態趨向一致，因而摩擦力越大，回彈量減小，圖“曲線表明，這一變化關系。
3．3 拉延筋的作用
使用拉延筋后，對回彈的擬制作用非常明顯，如圖12～14所示。并且隨著拉延筋約束作用的增強，回彈量呈減少趨勢，圖15所示。這是因為拉延筋有效地阻礙材料向凹模里流動，增大了材料的拉伸效果，特別是在容易產生回彈的彎曲角部，使得角部內面壓應力的作用區域向拉應力區轉移，回彈顯著減少。
3．4 壓邊力
壓邊力是沖壓成型的一項重要的工藝措施，通過壓邊力的優化，可以調整板料內材料的流動狀況，改善材料內應力的分布。壓邊力的作用與拉延筋相似，也對回彈有很好的擬制作用，從圖16～20可以看出，隨著壓邊力的增大回彈量顯著減少。
3．5 扳料厚度
如圖21～23為不同厚度板料回彈cae仿真結果，從圖24可以看出，板料厚度越大，回彈角越小。這是因為相同的彎曲角時，厚度大的板料表面應變和應力值較大，發生塑性變形的材料較多，因而回彈量會減少。
3．6 材料力學性能
仿真使用的三種材料SPCC，SPCE．frd．SPCE(日本材料標準)，它們的屈服強度依次降低，從圖25～27的仿真結果也可以看出，它們的回彈量也是減少的趨勢．這是由于在相同外載作用下，屈服強度越低的材料越容易產生塑性變形。
展開 設計仿真 | FTI 助力車身鈑金件沖壓工藝設計及模具成本預估
FTI 助力車身鈑金件沖壓工藝
設計及模具成本預估
汽車行業的競爭越來越激烈，成本、質量、周期成為汽車廠商核心的競爭因素。 其中沖壓工序設計對設計質量和成本的重要性：
市場對新產品上市時間要求越來越短，整車價格越來越低，對設計的成熟度要求越來越高。
沖壓工藝難題都是由于產品早期設計的合理性決定的。
產品設計一般只占產品成本的5%~15%，但是卻決定了75%的制造成本和80%的產品質量和性能。
因此，產品設計在對后期沖壓工藝設計起到重要的作用。特別是在產品設計最初階段所做的決定，對產品成本、制造和質量的影響更為重要。設計人員的設計思想很大程度上限制了制造與裝配中可選的方法，也就決定了產品的性能以及產品的制造使用成本。
海克斯康解決方案
FTI 工藝設計及模具成本
海克斯康FTI 工藝設計及模具成本解決方案（PROCESSPLANNER），專業用于解決車身鈑金沖壓工藝設計及模具成本，在鈑金件沖壓早期工藝規劃階段，使用PROCESSPLANNER功能，可以在幾十秒內獲得沖壓工藝設計方案，可快速用于沖壓設備選型、規劃生產線、模具結構、模具成本，并可以生成詳細的工藝和成本摘要及報告，包括模具加工時間、沖壓成本等信息，也包括沖壓工序的模具布局圖。
FormingSuite ?PROCESSPLANNER 沖壓工序設計為您的3D CAD設計提供詳細的工藝計劃。它利用生成圖像來詳細說明每個工序中的模具動作，從而提高準確性，并通過基于科學物理的工藝規劃方法實現更快的報價過程。PROCESSPLANNER可計算最低壓力要求，如噸位，模具尺寸，閉合高度，能量，并選擇適當的壓力機。它為估算模具成本提供了一致且可重復的方法，并提供了完整文檔的詳細報告。
展開 2008沖壓仿真教程第三章 工藝2 Dynaform設置動畫
由于老的動畫存在不能播放的問題，在2011年重新校正了數據，并打包，有需要的請到這里下載
2008沖壓仿真的所有教材及動畫和過程文件：
http://blog.163.com/peterwang@126/blog/static/23132960201242273417726/
工藝2 dynaform的設置過程，包含了整個的網格劃分、設置、簡單的后處理。
今天晚上錄的視頻，不想打字了，就加了聲音，可以說更多的東西，不過體積大的驚人，已經不能放到網頁上了。
到下面下載吧：
gongyi2_config.part01.rar
gongyi2_config.part02.rar
gongyi2_config.part03.rar
gongyi2_config.part04.rar
gongyi2_config.part06.rar
gongyi2_config.part05.rar
gongyi2_config.part07.rar
gongyi2_config.part08.rar
展開 工業CAE案例實戰精選｜脫硫吸收塔工藝仿真計算系統
（6）自動化生成仿真報告。后臺獲取模型、網格、計算設置、結果后處理等參數，根據客戶要求，自動生成指定格式的仿真報告。
脫硫吸收塔工藝仿真計算工具應用實例
脫硫吸收塔工藝仿真計算工具已經得到了成功的應用，被應用于某電力行業設計院的脫硫吸收塔工藝仿真設計過程。
圖3~圖5所示為某脫硫吸收塔內部流場的有限元模型。應用脫硫吸收塔工藝仿真計算工具實現了該儲罐的快速建模以及在各種設計工況下的高效計算與組合，獲取了溫度、壓力、煙氣濃度、速度等結果，為設計、驗算與改進提供了依據。圖6-圖11所示。
圖3. 吸收塔有限元模型
圖4. 模型局部圖
圖5. 噴嘴布局工具界面
圖6. 某截面壓力場分布
圖7. 某截面速度場分布
圖8. 某截面溫度場分布
圖9. 某截面除塵劑濃度分布
圖10. 某截面煙氣濃度分布
圖11. 塔內煙氣流線分布
展開 PAM-STAMP沖壓工藝仿真解決方案在汽車行業的主要應用 附pam-stamp中文用戶培訓手冊下載
但是僅關注零件在沖壓過程中的成型性并不夠。必須從早期設計階段就開始考慮整個工藝仿真鏈。獲得零件的沖壓性能對于碰撞性能的實現至關重要。這意味著碰撞工程師必須依靠沖壓部門來制造滿足碰撞性能的零件。
端到端的虛擬制造保障多工藝流程后的產品性能
總而言之，在運用這種新工藝時，沖壓工程師需要接觸數個新領域，必須具備相關的高水平知識才能保證工藝正確。
即使是很有才華的工程師，要成為以上相關領域的專家也是不現實的。針對這一點，虛擬制造可以在新工藝的運行中發揮重要作用。在熱成型零件試制之前，可以對零件制造的各個方面進行虛擬測試，也可以對最終碰撞中的零件性能進行虛擬測試。這是我們向端到端虛擬制造領域邁出的又一步，盡管對所有涉及到的領域進行模擬依然存在著挑戰。
如今已存在一整套的仿真解決方案，可以分析完整的熱沖壓工藝，從初始零件成本估價到淬火后變形、冷卻通道分析以及虛擬現實檢查。
ESI Solution
PAM-STAMP的主要工藝應用-覆蓋件的包邊和連接
確定更優包邊工藝過程，減少零件回彈和包邊導致的裝配偏差
當前隨著汽車型號不斷增加，單個型號汽車的生產量不斷降低已成為了一種持續趨勢，這要求生產商采用具有成本效益的制造方法和如機器人滾邊來制造白車身這種概念。該工藝非常靈活，僅需少量投資。
展開 
【免費公開課】“仿真大講堂”第3期乘用車底盤結構工藝過程及其CAE技術
仿真技術作為數字化革命的核心，是引領新一輪科技革命至關重要的生產力要素。仿真技術的創新與變革，為促進工業企業產品研發降本增效、企業轉型升級、解決技術難題等方面，發揮著不可替代的作用。為了持續推動仿真技術的交流提升，中國工業合作協會仿真技術產業分會、中國仿真學會制造系統仿真專業委員會邀請國內外知名專家推出“仿真大講堂”公開課活動。
中國工業合作協會仿真技術產業分會
中國工業合作協會仿真技術產業分會（簡稱中國工合仿真技術產業分會）（英文名稱：SimulationTechnology Committee of China Industrial Cooperation Association 簡稱：STC）是由中國工業合作協會批準成立，并報國家民政部登記備案的全國性社會組織，接受中國工業合作協會的領導。
中國工合仿真技術產業分會秉承“賦能創新、融合發展”的工作理念，從技術提升、市場需求出發，緊密聯系國家有關部門，聯合社會優質資源，搭建仿真技術產業創新融合的高質量平臺。
展開 鋁合金沖壓板件在沖壓與焊接上的工藝要求
鋁合金板材的成型特點及在車身應用中沖壓工藝、焊裝工藝、涂裝工藝各環節中的技術應用，針對我國汽車沖壓鋁板材的應用現狀進行研究分析，同時對我國汽車在鋁合金使用過程中出現的工藝問題提出了一些解決措施和建議。
隨著現代汽車工業的發展及我國在能源、環保和安全三方面越來越嚴厲的要求下，由于提高汽車的輕量化能夠有效節約油耗和減少排量，鋁合金板材在汽車制造領域的應用范圍也越來越廣泛。鋁具有密度小、質量輕、成型加工性好、可以重復回收利用、節能環保等優點，加上可以提高汽車行駛性能和安全舒適性能、降低燃油的消耗、減少排放和減輕對環境的污染有顯著的作用，因此，鋁合金被公認為是未來汽車的理想材料之一。
鋁合金在汽車車身上的應用
目前，全世界耗鋁量的12%～15%以上用于汽車工業，有些發達國家已超過25%。2002年，整個歐洲汽車工業1年消耗了 150萬t以上的鋁合金，其中約 25萬t用于車身制造，80萬t 用于汽車傳動系制造，另外有42. 8萬t 用于制造汽車行駛機構和懸掛機構。可以看出，汽車制造工業已成為最重要的鋁材料消費大戶。沖壓鋁制板材在汽車車身上的應用，如圖1所示。
圖1 鋁板材在汽車車身上的應用
鋁合金沖壓板材在沖壓上的工藝要求
鋁合金板材成型及模具工藝要求
經調研，鋁合金的成型工藝與普冷板一致，可以通過增加工序減少廢料刀使用量，降低鋁屑產生，但其模具要求與普冷板存在差異，表1示出沖壓鋁板材對模具的特殊要求。
展開 汽車沖壓件沖壓工藝
沖壓件產品用途很廣泛，如電子行業，機械行業，家具行業，汽車行業等！那么汽車行業所用的沖壓件又有什么要求呢？下面來看一下； 汽車沖壓件在設計零件的機構形狀的時候，要采用簡單合理的結構，盡量使加工表面數目和加工面積小；
汽車沖壓件所用的材料，不僅要滿足產品設計的技術要求，還應該滿足沖壓后切削、電鍍、清洗等工藝的加工要求；
汽車沖壓件成形性能的要求；為了有利于沖壓變形和沖壓件的提高，材料應該具有良好的塑造性、材料屈服強度比彈性模的比值小，對于分離工序來說，并不需要材料有很好的塑性，塑性越好的材料越不易分離；
汽車沖壓件加工過程中所使用的沖壓油應符合工藝要求，性能好的專用的沖壓油可以改善加工環境，提高零件的精度；
通常汽車沖壓件采用板材、薄壁管、薄型材等作為原材料進行沖壓，用沖床及模具將不銹鋼，鐵，鋁，銅等板材及異性材使其變形或斷裂，達到具有一定形狀和尺寸的一種工藝；
文章推薦：五金沖壓件剪切的方式
http://www.hangzhouaoda.com/cyzs/992.html
展開 五金沖壓件材料對沖壓工藝的影響
沖壓件加工廠的五金沖壓工藝主要有三種；沖裁、彎曲、拉深、不同的工藝對五金沖壓件板材都有不同的要求；
一、 五金沖壓件材料對沖裁加工的影響
沖裁要求板材應具有足夠的塑性，保證沖裁時板材不開裂，軟材料沖裁后可獲得斷面光滑和傾斜度很小的制件，硬五金沖壓材料沖裁后斷面不平度大，而且厚板料是脆性材料，在沖裁后容易產生撕裂現象；
二、 五金沖壓件材料對彎曲加工的影響；
需要彎曲成形的板材，應有足夠的塑性、較低的屈服極限；塑形高的板材，在彎曲時不容易開裂；較低屈服極限和較低彈性模量的板料，彎曲后回彈變形小，容易得到尺寸準確的彎曲形狀；脆性較大的五金沖壓件材料，彎曲時必須具有較大的相對彎曲半徑，否則在彎曲過程中容易發生開裂；
三、 五金沖壓件材料對拉深加工的影響；
板材的拉深工藝不僅要求拉深的深度盡量小，形狀盡可能簡單、圓滑過渡，還要求材料有較好的塑性，否則很容易引起零件整體扭曲變形、局部打皺、甚至拉伸部分拉裂等；
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