成形工藝設計
關注創建者：苗林 創建時間：2015-12-16
成形工藝設計的視頻教程
Deform 3D-專題-擺輾成形工藝CAE仿真
仿真過程中的擺輾工藝參數基本設置： 胚料加熱至1000 ℃ ～1250℃，在軟件設置為1050 ℃。 擺輾旋轉速度設置 1、如何確定擺輾旋轉中心（重點）。 2、在Deform 3D中如何設置擺輾模具旋轉。
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Deform 3D-專題-旋壓成形工藝CAE仿真
仿真過程中的擺輾工藝參數基本設置： 胚料溫度設置為常溫（20 ℃ ） 旋壓速度設置 1、在Deform 3D中如何設置旋壓模具旋轉中心。 2、如何設置旋壓運動。
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基于DEFORM V11.0 星形套溫擠壓成形工藝分析
加工時工藝參數對模具使用壽命有很大的影響，但在實際加工中，工藝參數的確定主要依靠技術人員的摸索和反復的工藝驗證，這種方法周期長、費用高，針對這一現狀，基于DEFORM-2D3D軟件，利用限元數值模擬方法，對星形套成形過程進行模擬，獲得了星形套溫擠壓成形過程中凸模進給速度、擠壓溫度和潤滑條件的影響，并對其進行優化，為實際生產提供了參考依據和理論指導。
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成形工藝設計的實例教程
《沖壓成形工藝及模具設計》
螺栓是機械構件中廣泛采用的一種連接零件，其加工工藝及模具設計以往都是根據工程師經驗，通過反復試模和調整工藝方案來進行的。隨著有限元技術的發展，利用有限元模型進行模擬實驗已經廣泛用于金屬成形和熱處理工藝中。計算機模擬仿真可以有效降低成本，縮短生產周期，為模具設計和工藝方案的制定起到指導作用。但是有限元模擬技術只能對預先設計的成形方案進行評估，它并不能直接給出成形工藝的最優方案，所以SFTC公司將DOE/OPT優化技術嵌入DEFORM軟件中，以便在模擬仿真環境下使輸出響應不斷地得到改進，從而可以實現成形工藝方案的自動優化。DOE/OPT技術就是從可能值中找到最佳工藝設計變量，使得輸出結果為最優解或滿意解的過程，使用戶可以更加容易地獲得設計規律和最佳工藝方案。
本文采用DEFORM軟件對螺栓成形工藝進行了分析，并運用DOE/OPT技術對成形工藝方案自動優化設計，最終獲得設計規律和最佳工藝方案。
1 有限元模擬
螺栓成形工藝較為復雜，一般為多工步成形，其成形工藝流程：預成形—頂鐓—終鍛。根據螺栓幾何及成形特點，模擬仿真過程中坯料和模具的幾何可以簡化為2D模型。DEFORM MO模塊多工步成形仿真前處理設置如下圖所示：
MO模塊前處理設置
2 DOE/OPT優化設計
運用DOE/OPT技術對螺栓成形工藝進行優化設計，獲得設計規律和最佳工藝方案。在MO集成環境中添加DOE分析，將預成形下模內傾角和內圓角，坯料直徑和高度（同時保持坯料體積不變及坯料外徑和下模具內徑相等）；頂鐓工步上模內傾角及深度（保持內腔體積不變），上、下模具間距等設置為設計變量；螺栓終鍛成形完成后，其關心區域的最大等效應變作為目標變量。期望最大等效應變最小，避免開裂，提高產品質量。
展開 圖10 500t油壓機
試模過程中，雖然成形噸位較小，但由于成形走料、導向間隙和模具的彈性變形，會導致一定的偏載，使導向間隙不均勻，間隙大的地方有毛刺產生；同時產品外壁沒有設計拔模角度；在脫模頂出時，產品會產生變形，尺寸超差。試模后，觀察殼體內腔表面狀況相對良好，無明顯破損和拉毛痕跡。后續外壁會增加0.5°的拔模斜度和整形模進行改善。圖11為此產品側面裁切后的成品與U盤的比較圖，圖12為此系列產品與圓珠筆的比較圖。
圖11 裁切側邊后的產品與U盤大小比較
圖12 該系列產品與圓珠筆的比較
結束語
在依靠經驗進行工藝和模具設計的過程中，當無法定性判斷缺陷且計算難度較高時，可以借助Deform-3D對此進行模擬分析，有助于對沒有把握的風險進行判斷，從而來提升試模的成功率和模具設計的可靠性。
展開 縱梁是卡車車架的骨架部分，傳統生產流程為內外縱梁各自成形后裝配鉚接，存在工裝開發成本高、鉚焊裝配困難及需要削減縱梁的抗彎強度等問題，本文分析了內外縱梁一體成形工藝設計及結構設計的特點，并將制造加工出的模具成功應用于多個項目中。
縱梁是卡車車架的骨架部分，縱梁長度一般為5～10m不等，從其斷面來看汽車車架縱梁是典形的U形件，包括內縱梁和外縱梁零件。一般傳統成形工藝，汽車車架縱梁內外板是各自落料沖孔，各自成形，模具開發成本高，成形后考慮精度存在差異，容易造成縱梁內外板裝配孔位置不吻合，導致鉚焊裝配困難，且內外板形面因不吻合導致裝配間隙大，裝配間隙大會削減縱梁的抗彎強度。
內外縱梁一體成形是在一副模具中完成內外縱梁的成形
主要工藝流程包括：
①首先將車架縱梁內、外板各自落好料，預留塞焊孔位；
②將各自落好的車架縱梁內、外板料按照裝配的位置塞焊在一起，并打磨處理；
③將焊接在一起的車架縱梁內、外板放入縱梁成形模里成形。本工藝避免了縱梁內外板各自成形孔位置不對位造成裝配困難的問題，并且裝配間隙也很小，提高縱梁的抗彎強度，減少成形模具投資成本并降低生產成本，應用前景廣闊。
零件工藝性分析
圖1 內外縱梁零件圖（A外梁、B內梁）
圖1為內外縱梁零件圖，零件材料都為B510L（屈服強度≥355MPa，抗拉強度為510～630MPa，延伸率≥24%），內縱梁厚度為3.0mm，外縱梁厚度為5.0mm，外觀尺寸為5722mm（內梁為5007mm）×170mm×131mm，臺階落差為50mm，內縱梁內外R角為3mm及6mm，外縱梁內外R角為5mm及10mm。
展開 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。
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本文原刊登于Ansys.com：《How Simulation Boosts Efficiency in EV Battery Manufacturing》
作者：Laura Carter | Ansys 高級市場傳播經理
編輯整理：陳桂杰 | Ansys主任應用工程師
Ansys助力解決固態電池解決方案的迫切需求
電池工藝商面臨的一項持續挑戰是尋求更安全、更高效的鋰離子電池替代品
PAM-COMPOSITE是一款專業的復合材料制造工藝仿真軟件， 能夠為用戶提供 完整的設計、工藝仿真、性能預測解決方案，幫助用戶快速進行加工和設計，分
析和糾正可能通過制造工藝引入的缺陷， 支持預測連續纖維增強熱固性/ 熱塑性 樹脂基復合材料構件在制造過程中產生的殘余應力和變形，幫助用戶最小化生產 風險，提高產品質量。
根據復合材料成型工藝開發的難點
引言
隨著增材制造技術的不斷成熟，增材制造工藝在電子行業的滲透率不斷增加，其在電子行業的應用主要體現在消費電子、柔性電子、先進封裝等領域，通過高精度增材制造技術實現個性化、復雜結構的零部件的快速制造。
電子產品中的金屬結構件在3D打印過程中會遇到打印變形超差、開裂等問題，尤其在首次打印結構件時，沒有過往經驗可借鑒，只能通過不斷試錯來尋找解決方案。
對于前期工藝開發，借助增材仿真專業軟件
前 言
焊接工藝廣泛應用于機械、建筑、船舶、航空航天等領域，是連接材料的關鍵工藝之一。通過加熱、加壓或兩者結合的方式，使金屬或非金屬材料在局部形成原子或分子間結合。焊接工藝會直接影響結構的強度，因此如何準確評估焊接工藝對結構性能的影響成為關鍵因素。隨著數值計算工具功能的日益強大，焊接結構的強度分析趨向于基于FEM計算工具完成全流程評估的方向，即首先基于FEM完成焊接仿真，然后將焊接仿真的殘余應力導入結構分析中
研究背景
金屬粘結劑噴射（Binder Jetting，BJ）是增材制造領域的革命性技術，能夠以低成本、高效率生產復雜金屬零件，廣泛應用于航空航天、醫療器械和汽車制造等領域。其核心原理是通過噴頭將粘結劑液滴精準噴射到金屬粉末床中，逐層粘接粉末并最終燒結成型。然而，這一過程中，粘結劑在粉末床中的滲透行為直接決定了零件的致密度、表面精度和力學性能。
近期，河北工業大學聯合海克斯康工業軟件技術團隊在金屬
精彩直播預告
管路系統作為汽車、航空航天、能源等高端制造領域的關鍵環節，其設計與加工水平直接關乎重大裝備和主機產品的性能、質量與可靠性。仿真技術已成為實現管路系統正向設計、工藝驗證與故障診斷的核心手段。如何精準應用分析方法，突破技術瓶頸，提升設計效率與精度，是行業亟待解決的挑戰。
為助力企業應對管路系統設計仿真的復雜挑戰，海克斯康結構分析軟件提供專業、高效的管路設計解決方案。本方案涵蓋管路系統及其附件的全方位正向設計仿真
精彩直播預告
汽車開發周期的不斷縮短，對設計成熟度的要求日益提高。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
引 言
近年來，新能源汽車行業呈爆發式增長，已然成為全球能源轉型與汽車產業升級的核心方向。在新能源汽車中，電池系統占據核心地位，作為電池系統重要組成部分的電池盒，也發揮著不可或缺的作用 。目前，電池盒鋁合金框架結構主要通過焊接裝配的方式進行組裝，焊接變形問題不容忽視。若采用傳統試錯方式來解決焊接變形問題，會面臨時間周期長、試錯成本高、數據收集困難等諸多難題。當前不少新能源汽車企業采用焊接仿真來分析解決焊接變形
上方影片為汽車工業的飛輪或變速箱外殼的仿真，可顯示高壓壓鑄過程中高速噴射鋁合金的流況與速度，這是模具設計中階段評估內澆口好壞的一種方式，影片中顯示五個內澆口的流況結果，以80毫秒的時間完成充填。
本文應用CFD軟件FLOW-3D CAST，影片中的左側仿真（案例1）顯示了內澆口的流況是在分型面下方朝上進料，而右側模擬（案例2）則顯示了在同一位置內澆口成
1 網格劃分基本概述
對于每個有限元（FE）仿真而言，必須將連續工件空間離散化為有限數量的單元。這些單元代表了真實工件的質量、剛度等方面的物理特性。空間離散化也稱為網格劃分。通常，網格劃分由網格生成器執行。網格對整個求解分析起著至關重要的左右，主要體現在以下幾個方面：
01 網格數量影響到求解的精度和效率
常規來說，在電腦配置足夠的情況下，網格數量越多，模擬得到的結果越為精確，但是當網格數量達到一定數量后
