ansys沖壓板料被穿透的案例
『轉貼』在設計、制造鈑金沖壓成形零件中采用虛擬沖壓－－板料成形模擬技術
在設計制造鈑金沖壓成形零件中采用虛擬沖壓－板料成形模擬技術
內容提要：介紹在設計、制造鈑金沖壓成形零件中采用虛擬沖壓板料成形模擬技術的意義與必要性、該技術在國內外的發展現狀、我們在該項技術上取得的研究進展，探討該技術在我國的實現途徑。
作者: 施法中 (北京航空航天大學) 黃迪民 (中國第一汽車集團公司) 陳中奎 徐丙坤 宋靖宇(北京航空航天大學)
0、引言
鈑金件即由金屬板料制成的零件，在飛機中約占零件總數的1/2, 在卡車中超過總重量的1/2,
在轎車中達3/4，在其它行業也有較多的應用。鈑金件的生產與應用，特別是汽車工業的發展,是一個國家工業化程度的標志。自改革開放以來，我國汽車工業已發生了巨大變化，汽車年產量從1978年的15萬輛躍增到1997年的157萬輛。汽車工業已成為我國國民經濟的支柱產業。但是與世界工業發達國家相比,我國全國一年的產量還不及一個國外大汽車公司的年產量。隨著我國經濟的發展和人民生活的提高,汽車將有一個很大的需求市場。國外多家汽車廠商已瞄準了我國這一市場。一俟我國加入世界貿易組織（WTO）,我國的國內市場將成為國際市場的一部分。屆時關稅降低,國內汽車市場將面臨進口車涌入的沖擊。即使我們能獲得有限的保護期，這一天也會很快到來。據5月27日《信息時報》報道，我國轎車工業在未來兩三年內很可能再次下調20%，降至60-80%,以適應總體關稅水平到2000年降到15%的要求。這表明今后我國汽車工業指望得到關稅保護的力度將會越來越小。
世界工業發達國家汽車廠商為占有市場,幾乎每年都有款式新穎、質量優良、性能先進、裝飾舒適的新車型面市。除規模效益外，競爭取勝，要靠先進的科學技術，大力縮短改型換代的周期。
展開 deform模擬沖壓、板料 ￥300
deform模擬，坯料是板材，沖壓成型方式，凹模是從動輪設計，凸模在下行時，凹模旋轉運動，滾動的形式進行折彎成型
板料沖壓成型模擬
幾何模型：本案例由四個部分組成，一個是成型板料，一個壓料板，一個為成型模具，還有一個壓頭。除了成型板料，其余均設置為剛體。
材料：定義了彈塑性材料steel，彈性模量210000，泊松比0.3，添加塑性參數，91MPa為屈服強度，如圖2所示，建立厚度1.2mm的Homogeneous shell截面屬性并賦予給成型件。
圖2材料屬性
分析步設置：創建explicit dynamic分析步，并將模擬時長改為0.1，其它保持默認。
圖3 分析步設置
相互作用設置：在Interaction模塊，建立摩擦系數為0.1的接觸屬性，并建立顯示通用接觸。
圖4 接觸設置
載荷及邊界條件：共設置了四個邊界條件，兩個對稱約束，三是將模具固定，四是沖頭向下的位移載荷，沖壓距離191.3。其次，給壓料板施加150000N的壓料力。
圖5 邊界條件
網格劃分模塊：板料選用S4R單元類型，單元尺寸12. 劃分網格后，可以建立job，提交分析。求解后，圖6是模型的應力分布云圖！沖壓分析的結果主要看板料的應力分布，厚度分布，是否會產生局部破裂褶皺等問題，在此不再細述。
6 應力分布云圖
展開 金屬沖壓件沖裁時板料的變形過程
沖壓件廠家加工金屬沖壓件，沖裁加工是其必經的工序，也是所有沖壓件都是要經過的工序。沖裁加工得到的可以是成形的沖壓件，也可以是沖壓件的毛坯。
因此沖裁工序在沖壓加工過程中是一個很重要的工序。下面我們來了解下在沖裁加工時沖壓件的金屬板料的變形過程。
在沖壓模具間隙正常的情況下，沖壓件金屬材料的沖裁過程大致可分三個階段：
1）彈性變形階段：材料在受到外力作用時產生變形或者尺寸的變化，而且能夠恢復的變形叫做彈性變形。在這一階段，金屬板料產生彈性壓縮、彎曲和拉伸等變形。
2）塑性變形階段：是指材料在外力作用下產生而在外力去除后不能恢復的那部分變形。在這一過程，金屬板料的應力達到屈服極限，板料開始產生塑性剪切變形。
3）斷裂分離階段:在這一階段，已成形的裂紋沿最大應變速度方向向材料內延伸，呈楔形狀發展。
展開 
[PAM-STAMP]板料雙動沖壓仿真
想必使用PAM軟件的朋友都讀過北航出版的李瀧杲主編的《金屬板料成形有限元模擬基礎-PAMSTAMP2G(Autostamp)》這本教材，今天就超詳細地講解一下板料雙動沖壓仿真的操作。
首先新建一個新的project，并命名為example1。
Process選擇standard stamping；Solver type選擇PAM-AutoStamp，點擊OK。
接下來導入幾何文件。
選擇要導入的igs格式文件
點擊Apply完成導入。在完成導入后對導入的物體信息進行定義。分別定義為凸模資源與壓邊圈資源。
在完成了信息定義后進入setup。
進入轉換
進入SETUP后對棱角進行導圓，將默認的圓角半徑改為2，點擊Autobuild，將自動對模型內的棱角進行選擇，最后點擊Fillet all
接下來生成對稱平面，平面的創建選中心與法向方向。
繼續創建沖壓方向坐標系，因為系統自帶宏默認的沖壓方向為Z軸正方向，所以自建的坐標系的Z方向應與世界坐標系的Z方向相反。
然后進行凸模與壓扁圈的生成，點擊tools，進行參數定義，注意，這里的方向要下拉選擇Local frame，參數設置完畢后點擊對話框中的紅色Tools
在厚度框內輸入板料的厚度，接下來選擇模具生成的方向，注意圖示區域的綠色箭頭方向。
完成后再Tools上分別右鍵add punch 以及add blank holder即創建凸模與壓邊圈。
設置完成后即可發現已經創建了該兩個物體
接著進行板料創建，選擇四點創建，并失效自動劃分
然后創建凹模，將之前的凸模資源與壓邊圈資源以及圓角合并成凹模。
展開 板料沖壓成型模擬
今天回歸，要給大家分享一個板料沖壓成型的案例，模型如圖1所示（1/4對稱模型）。下面詳解每個步驟的設置。
目標：學會材料彈塑性屬性設置，載荷施加。
幾何模型：本案例由四個部分組成，一個是成型板料，一個壓料板，一個為成型模具，還有一個壓頭。除了成型板料，其余均設置為剛體。
材料：定義了彈塑性材料steel，彈性模量210000，泊松比0.3，添加塑性參數，91MPa為屈服強度，如圖2所示，建立厚度1.2mm的Homogeneous shell截面屬性并賦予給成型件。
圖2材料屬性
分析步設置：創建explicit dynamic分析步，并將模擬時長改為0.1，其它保持默認。
圖3 分析步設置
相互作用設置：在Interaction模塊，建立摩擦系數為0.1的接觸屬性，并建立顯示通用接觸。
圖4 接觸設置
載荷及邊界條件：共設置了四個邊界條件，兩個對稱約束，三是將模具固定，四是沖頭向下的位移載荷，沖壓距離191.3。其次，給壓料板施加150000N的壓料力。
圖5 邊界條件
網格劃分模塊：板料選用S4R單元類型，單元尺寸12. 劃分網格后，可以建立job，提交分析。求解后，圖6是模型的應力分布云圖！沖壓分析的結果主要看板料的應力分布，厚度分布，是否會產生局部破裂褶皺等問題，在此不再細述。
6 應力分布云圖
展開 求助大佬，板料沖壓穿模應該怎么辦
調整過接觸和網格都不行??????
基于LS-DYNA的雙層板料沖壓分析
隨著生活水平的提高和行業的發展，現在的一些廚具行業、汽車、航空航天等領域開始使用鋼鋁或者銅鋁等符合材料，即上下兩層或者多層，不同性質的金屬材料復合在一起，進行沖壓一體成型，
對于復合材料，有兩種分析方法，一種是把板料看成是一種材料，不考慮其復合性能，使用傳統的方式進行計算，這種方法有缺點，就是不能反應兩種材料的變形差異，不能反應實際的成型狀態，
還有一種就是把復合材料的不同層設置不同的材質，然后使用恰當的接觸關系將兩者粘合在一起，然后進行計算，這就需要求解器支持，LS-DYNA作為老牌的非線性通用求解器，可以完美支持，不需要過多的開發，求解器本身就完美支持，
1.板料設置：
根據實際的板料的材質，設置兩種不同的材質的板料，網格建議使用復制，以對齊節點，減少計算誤差；
2.沖壓過程前處理
3.提交任務進行計算
4.結果后處理
4.1FLD結果，兩種材料分別顯示結果，可以單獨評估某種材料是否會發生失效；
4.2 厚度信息
兩種材質不同的厚度；
通過實際的分析測試表明，使用不同材質模擬復合板材的沖壓分析結果，與實際結果趨勢一致，結果略有差異（受限于不同批次的材質等影響），可以在產品設計階段通過分析確認不通過材質的厚度比值及可成型性，減少后期修模次數及失敗風險；
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展開 購買銅沖壓件的板料時應注意的事項
五金沖壓件加工廠接到的沖壓件訂單中，常常會包含銅沖壓件，那么在采購銅沖壓件的原材板料時要注意哪些事項呢？
用于銅沖壓件加工的銅板材的供應狀態有熱軋板和冷軋板，下面就分別介紹下采買時的注意事項：
1.熱軋鋼板的表面應清潔，不應有分層、裂縫、起皮、夾雜和綠銹，但允許修理，修理后不應使板材厚度超出允許偏差。許可有輕微的、局部的、不使板材厚度超出其允許偏差的劃傷、斑點、凹坑、皺紋、氧化銅、壓入物和輥印等缺限；
2.冷軋板的表面應光滑、清潔、不應有分層、裂縫、起皮、氣泡、壓折、夾雜、氧化銅和綠銹，但許可有輕微的、局部的、不使板材厚度超出其允許偏差的劃傷、斑點、凹坑、壓入物、輥印和修理痕跡等缺限。輕微的氧化色、發暗和輕微的、局部的油跡、水跡，不作報廢依據。對表面有特殊要求時，應在合同中注明。
3.熱軋和軟板應經酸洗后供應，但長度＞2000mm者可不經酸洗供貨；
4.冷軋板材應平直，但不允許有輕微的波浪。厚度＞1.5mm的板材，其長度方向的撓度每米不超過20mm;厚度≤1.5mm的板材，其長度方向的撓度每米不超過50mm.
5.板材的邊應切直，無裂邊、卷邊，允許有輕微的毛刺。切斜不應使板材寬度和長度超出其允許偏差。厚度≥15mm的板材可不切邊頭供應。
展開 彎曲沖壓件對板料表面和沖裁面的質量要求
沖壓件彎曲加工，要求原材板料表面不得有缺陷，否則容易斷裂。
我們知道沖壓件彎曲加工時容易發生開裂現象，而影響開裂的主要因素是最小彎曲半徑。
金屬材料在沖裁或剪裁后，剪切表面常不光潔，有毛刺，這就造成應力集中，降低了金屬材料的塑性，使允許的最小彎曲半徑增大，因此不宜采用最小彎曲半徑為零件的圓角半徑，而應盡可能大些。當必須彎曲小圓角半徑時，就應先去掉毛刺。在一般情況下，如毛刺較小，可把有毛刺的一邊放于彎曲內側即處于受壓區，以防止產生裂紋。
所以在選擇彎曲沖壓件的原材料時，一定要注意金屬材料的表面及內在質量。
沖壓件加工廠說一下板料彎曲時的變形特點
沖壓件加工廠說一下板料彎曲時變形的特點，分析變形前后工件側壁網格以及斷面是怎么樣的；
1、變形區主要發生在彎曲件的圓角部分，直線部分沒有變形，只是剛性移動；
2、沖壓件加工廠從彎曲件變形區的橫斷面來看，對于窄板（寬度與厚度之比b/t>3）彎曲，其橫斷面幾乎保持不變，仍為矩形。這是由于板料的相對寬度b/t直接影響板料沿著寬度方向的應變，進而影響應力的緣故；因而 b/t不同，其應力和應變狀態也不相同；
3、無論窄板還是寬板，在變形區內，縱向金屬纖維長度發生了變化，內層（靠凸模一側）縱向纖維受壓而縮短，外層（靠凹模一側）縱向纖維受拉而伸長；由于從內表面到外表面，其縱向纖維的長度是連續變化的，因而在內層與外層中間存在一個既不伸長也不縮短的中間層，稱為應變中性層；根據塑性變形體積不變的原則，外側縱向為最大伸長應變，故橫向和徑向均為伸長應變，內側縱向為最大壓縮應變，橫向和徑向均為壓縮應變；
4、沖壓件加工廠中當彎曲半徑小時，被壓縮的材料向端面方向流動，在板料側面形成凸點，凸點的高度值介于（0~0.5）t；彎曲半徑越小、材料越后，形成的凸點越高；這種凸點對與需要拼焊的零件將會產生不利影響；
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板料沖壓CAE在汽車覆蓋件拉延模設計中的應用
隨著非線形理論、有限元方法和計算機軟硬件的迅速發展，薄板沖壓成型過程的CAE分析技術日漸成熟，并在沖壓模具與工藝設計中發揮了重要的作用。目前的金屬板料成形CAE系統已能提供以下分析和模擬結果：材料的流動、厚度的變化、破壞、起皺、回彈，以及殘余應力和應變，用以預測產品設計和加工工藝的合理性。其應用可以貫穿產品和模具開發的全過程，比如：可以在產品設計階段對設計師提出產品沖壓可行性分析；可以在模具設計階段對設計師的設計方案進行模擬和驗證；還可以在修模過程中提供直觀形象的指導。
沖壓成型過程的CAE分析實質上是在計算機上模擬板料變形的全過程，從而判斷沖壓工藝方案的合理性。由于每次模擬就相當于一次試模過程。因此在沖壓成型過程中應用CAE模擬技術，可以顯著地減少試模次數，縮短新產品開發周期，并降低開發成本。
一、PAM-STAMP 2G在模具設計中的應用
PAM-STAMP 2G是法國ESI公司開發的板金成形過程的有限元計算機模擬求解方案。它整合了從模具設計的可行性、快速模面生成與修改到沖壓過程的模擬等環節。它包含三個主要功能模塊：
◇ DIEMAKER：用于快速生成壓料面及工藝補充面；
◇ QUIKSTAMP：用于快速評估成型模具；
◇ AUTOSTAMP：用于精確評估成型模具。
各功能模塊在模具開發中的應用流程如圖1所示。
圖1 PAM-STAMP 2G的應用流程
在汽車覆蓋件的拉延模設計中，合理設計工藝壓料面和工藝補充及壓延筋可以在很大程度上避免起皺、拉裂以及拉伸不足等制造缺陷。利用PAM-STAMP可以建立多個方案進行計算，優選出或優化得到較為滿意的模面和壓延筋，作為模具設計的參考和依據。
展開 FASTAMP應用下載---板料沖壓成形仿真軟件FASTAMP系統及應用
part1
fastamp.part1.rar
fastamp.part2.rar
fastamp.part3.rar
fastamp.part4.rar
fastamp.part5.rar
fastamp.part6.rar
fastamp.part7.rar
沖壓件板料厚度不同其彎曲變形特點不同
沖壓件彎曲加工，因其原材料的寬窄不同，彎曲變形的特點不同。我們來了解下看有什么不同
從彎曲沖壓件變形區域的橫斷面來看，其變形不同之處是這樣的：
1.對于寬度小于3倍厚度的窄板，在寬度方向產生顯著變形，沿內緣寬度增加，沿外緣寬度減小，斷面略呈扇形；
2.對于寬度大于3倍厚度的寬料，彎曲后在寬度方向無明顯變化，斷面仍為矩形，這是因為在寬度方向不能自由變形所致。
另外：沖壓件在彎曲加工時，其板料的厚度在彎曲區域內制件的厚度有變薄現象.
『轉貼』板料沖壓CAE在汽車覆蓋件拉延模設計中的應用
板料沖壓CAE在汽車覆蓋件拉延模設計中的應用
作者：李再參 來源：《CAD/CAM與制造業信息化》
速生成壓料面及工藝補充面；
◇ QUIKSTAMP：用于快速評估成型模具；
◇ AUTOSTAMP：用于精確評估成型模具。
各功能模塊在模具開發中的應用流程如圖1所示。
圖1 PAM-STAMP 2G的應用流程
在汽車覆蓋件的拉延模設計中，合理設計工藝壓料面和工藝補充及壓延筋可以在很大程度上避免起皺、拉裂以及拉伸不足等制造缺陷。利用PAM-STAMP可以建立多個方案進行計算，優選出或優化得到較為滿意的模面和壓延筋，作為模具設計的參考和依據。而使用AUTOSTAMP中的展平(Flattening)功能得到的板材優化曲線，可以用來作為壓料面的外邊界參考。對于拉延模設計來說，有了模面和拉延筋，其余的就只是常規的結構設計了。
二、實例
1.產品形狀和特點
產品形狀和特點如圖2所示，該件屬于汽車外表面件，搭接面較多，表面質量要求高，不允許有波紋、皺紋、破裂等影響產品質量的缺陷。該件形狀不規則，長485mm，深150mm，高380mm。該產品的另一個主要特點為左右件，且左右件完全對稱。根據該件的特點，沖壓方案定為一模雙件，工藝為拉延、修邊沖孔、整形修邊切開和翻邊。
圖2 左/右前圍側板產品圖
圖3 DIEMAKER生成的沖壓模型
2.對零件拉延工序進行有限元模擬分析
（1）直接導入零件的.igs文件，劃分網格并進入DIEMAKER模塊，隱藏法蘭邊，以沖壓深度自動判斷沖壓方向，建立對稱面和壓料面，設定沖壓撥模斜度為5°，入料圓角10mm，建立工藝補充面，并建立整圈壓延筋（如圖3所示），轉入QUICKSTAMP模塊進入快速評估。
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