沖壓模擬的案例
電池殼第一道次沖壓成形模擬分析
摩擦系數對沖壓件的影響
分別用 0.02、0.04、0.06、0.08、0.10、0.12的摩擦系數進行沖壓模擬，模擬結果如圖6所示。
圖5 不同模具間隙對沖壓件的影響
圖6 摩擦系數對沖壓件的影響
通過模擬可以看出，隨著摩擦系數的增加，減薄區域呈現增大趨勢，摩擦系數越小，減薄區域越小，但實際生產中模具摩擦系數很難達到非常光滑的程度，結合實際情況及相關文獻，將摩擦系數選定為0.08是合理的。
壓邊力對沖壓件的影響
分別采用1000N、1500N、2000N、4000N、6000N、8000N、10000N、12000N的壓邊力進行沖壓過程模擬，模擬結果如圖7所示。
通過模擬可以看出，在一定范圍內壓邊力對成形件影響不大，但當壓邊力小于1500N時，零件起皺非常嚴重；當壓邊力為2000～12000N時，對沖壓結果幾乎無影響。所以采用4000N的壓邊力進行沖壓模擬是合理的，如圖8所示。
圖7 壓邊力對沖壓件的影響
(a)壓力邊＜1500N
(b)壓力邊＞2000N
圖8 不同壓邊力下零件厚度分布
不同材料參數對沖壓結果的影響
⑴屈服強度對沖壓件的影響。以原始電池殼鋼的力學性能為基準，在保證r值和n值不變的情況下，沿彈性段斜率上下平移調整屈服強度使其在170～240MPa之間進行沖壓模擬，模擬結果如圖9所示。通過模擬可以看出，在n值和r值不變的前提下，屈服強度波動不影響零件壁厚。
圖9 屈服強度對零件壁厚的影響
圖10 n值對零件壁厚的影響
⑵加工硬化指數n對沖壓件影響。采用Krupskowsky law 硬化準則 [σ=K(ε0+ε）n，其中ε0為屈服強度對應的應變值]，在0.16～0.26范圍內調整n值進行模擬，模擬結果如圖10所示。
展開 我做的平板沖壓模擬
我做的平板沖壓模擬
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『轉貼』大型薄壁網格筋殼片沖壓拉伸的有限元模擬
顯示沖壓計算后之材料厚度變化分布圖。IGES 和 VDAF 曲面可以在數秒時間內自動網格劃分和修補。網格修補系統也可處理導入的網格 ( NASTRAN 格式) 以達到與CAD及其它CAE程序之間的柔性接口。如下圖6所示為在FastForm中模擬沖壓拉伸成型過程的厚度分布、平均應變、成型區域分布與三維回彈分析模擬結果，其沖壓成型噸位為232.6噸。
圖6 基于Fastform的網格筋殼片成型模擬
4.2基于FASTAMP的沖壓成型模擬
一步法應用于網格筋殼片的沖壓拉伸成型模擬，其分析速度和計算精度足以滿足工程應用，如下圖應用Fastamp軟件平臺對1.6mm厚的該網格筋殼片進行模擬分析的結果，從模擬成型過程的應變應力分布、減薄率與厚度分布、成型極限圖的模擬結果來看，該產品在產品延伸率范圍內是能夠滿足成型要求的，其制造工藝性是合理可行的。
圖7基于Fastamp網格筋殼片成型模擬
四、小結
本文通過對某大型鋁合金網格筋殼片的沖壓拉伸成型過程中，分別采用基于動態顯式核心算法的Dynaform軟件、一步法為核心算法的Fastform和Fastamp軟件平臺，對拉伸成型后的減薄率與厚度分布、應力應變分布與成型極限進行了有限元模擬分析計算。該模擬分析的計算結果表明，該網格筋殼片的制造工藝性是合理可行的，該計算模擬分析過程與結論對該產品的結構、工藝和模具設計起到了較好的指導作用。
展開 沖壓數值模擬軟件Dynaform全國高校認證教學合作計劃通知
Dynaform教育版試用申請表格.xlsx
Dynaform是美國工程技術聯合公司（ETA）開發的全球知名鈑金沖壓成型仿真軟件。自1983年成立以來至今已有36年歷史。Dynaform在中國用戶遍布各大汽車主機廠，模具及零部件供應商、鋼鐵公司、家電、航空航天、摩托車、船舶、儀表、重型機械等眾多行業。是行業內首屈一指的鈑金成型CAE分析軟件，不僅僅兼顧精度，同時使用十分便捷。
Dynaform其自身獨特的優勢，不僅在工業應用領域擁有良好的口碑和廣大用戶群，在各大高校中也有較高的知名度。學術界發表和沖壓相關的學術論文，多以Dynaform軟件為首選工具。
沖壓CAE數值分析能力越來越受到企業界的重視，鈑金成型專業類學生在就業階段如果掌握沖壓CAE分析能力，會大大提升職場競爭力。為了幫助高校學生系統學習和掌握沖壓數值模擬技能，ETA公司聯合技術鄰平臺，推出面向全國的高校的Dynaform認證教學合作計劃。
本計劃以培養學生教學為目的，幫助學校開設沖壓數值模擬課程、部署Dynaform教學版軟件，提供免費的講師培訓認證、提供官方的教學課件、授予Dynaform認證培訓考點，頒發官方Dynaform認證工程師證書，推薦學生就業等一系列完整的合作計劃。面向全國的高校開放申請，第一批名額100所，只要開設鈑金沖壓類專業（或相關專業），并且有意向開設沖壓成型數值模擬課程的高校都可以申請。
扶持政策：
1.ETA公司免費對報名老師進行Dynaform教育版講師培訓（每個學校限2位老師）。
2.贈送一學期的30套Dynaform教育版軟件。
3.官方輔助編寫Dynaform教育版沖壓成型數值模擬課程講義。
4.配套官方Dynaform教育版軟件手冊。
展開 
Dynaform高校認證教學合作計劃，幫你開設沖壓數值模擬課！認證講師免費培訓報名中…
Dynaform 是美國工程技術聯合公司（ETA）開發的全球知名鈑金沖壓成型仿真軟件。自1983 年成立以來至今已有 36 年歷史。
Dynaform 在中國用戶遍布各大汽車主機廠，模具及零部件供應商、鋼鐵公司、家電、航空航天、摩托車、船舶、儀表、重型機械等眾多行業。是行業內首屈一指的鈑金成型 CAE 分析軟件，不僅僅兼顧精度，同時使用十分便捷。
Dynaform其自身獨特的優勢，不僅在工業應用領域擁有良好的口碑和廣大用戶群，在各大高校中也有較高的知名度。學術界發表和沖壓相關的學術論文，多以 Dynaform 軟件為首選工具。
沖壓 CAE 數值分析能力越來越受到企業界的重視，鈑金成型專業類學生在就業階段如果掌握沖壓 CAE 分析能力，會大大提升職場競爭力。為了幫助高校職校學生系統學習和掌握沖壓數值模擬技能，ETA 公司聯合技術鄰平臺，推出面向全國的高職校的 Dynaform 認證教學合作計劃。
本計劃以培養學生教學為目的，幫助學校開設沖壓數值模擬課程、部署 Dynaform 教學版軟件，提供免費的講師培訓認證、提供官方的教學課件、授予 Dynaform 認證培訓考點，頒發官方 Dynaform 認證工程師證書，推薦學生就業等一系列完整的合作計劃。
面向全國的高職校開放申請，第一批名額 100 所，只要開設鈑金沖壓類專業（或相關專業），并且有意向開設沖壓成型數值模擬課程的高職校都可以申請。
扶持政策
1.ETA 公司免費對報名老師進行 Dynaform 教育版講師培訓（每個學校限 2 位老師）。
2.贈送一學期的 30 套 Dynaform 教育版軟件。
3.官方輔助編寫 Dynaform 教育版沖壓成型數值模擬課程講義。
4.配套官方 Dynaform 教育版軟件手冊。
展開 大型薄壁網格筋殼片沖壓拉伸的有限元模擬四
顯示沖壓計算后之材料厚度變化分布圖。IGES 和 VDAF 曲面可以在數秒時間內自動網格劃分和修補。網格修補系統也可處理導入的網格 ( NASTRAN 格式) 以達到與CAD及其它CAE程序之間的柔性接口。如下圖6所示為在FastForm中模擬沖壓拉伸成型過程的厚度分布、平均應變、成型區域分布與三維回彈分析模擬結果，其沖壓成型噸位為232.6噸。
圖6 基于Fastform的網格筋殼片成型模擬(1/4)
此主題相關圖片如下：
用DYTRAN模擬沖壓成形資料？
01
MSC.Dytran模擬沖壓成形的方法.part1.rar
MSC.Dytran模擬沖壓成形的方法.part2.rar
MSC.Dytran模擬沖壓成形的方法.part3.rar
MSC.Dytran模擬沖壓成形的方法.part4.rar
薄板沖壓數值模擬技術在汽車覆蓋件制造中的應用
在汽車覆蓋件的設計中采用數值模擬技術能從設計階段準確預測各種工藝參數對成形過程的影響，進而優化工藝參數和模具結構，縮短模具的設計制造周期，降低產品生產成本，提高模具和沖壓件產品品質。
二、汽車覆蓋件沖壓數值模擬中的關鍵技術
汽車覆蓋件沖壓模擬所采用的有限元方法是彈塑性有限元法。彈塑性有限元法在板材成形數值模擬領域采用Lagrange描述，不僅能計算工件的變形和應力、應變分布，而且還能計算工件回彈和殘余應力，是板材成形數值模擬的主要方法。在汽車覆蓋件沖壓成形過程中，坯料與模具所構成的大變形接觸沖壓系統都須滿足弱形式的虛功原理，而方程的求解涉及到時間域的數值積分方法問題。
目前汽車覆蓋件沖壓分析多采用動態顯式算法。在顯式求解法中，用中心差分法進行動態問題的時域積分。顯式求解法既沒有收斂性問題，也不需求解聯立方程組，但時間步長受到數值積分穩定性的限制。而在回彈模擬階段普遍采用靜態隱式算法求解。接觸問題中的接觸力大小則通過拉格朗日乘子法或罰函數法求解。
板料的彈塑性變形的有限元方法求解步驟：建立沖壓過程的力學模型→建立相應的有限元分析模型→根據板料變形特性選定殼體單元類型并確定有關參數→根據板料變形特性選定彈塑性本構關系及有關參數→根據板料和模具的表面特性及其潤滑狀態選定摩擦定律及參數→對壓料板的剛體運動和板料的彈塑性變形進行求解。
三、BK-6440后門內板沖壓數值模擬仿真
1. 相關分析參數的確定
拉延工序采用雙動壓力機，主要加工參數：沖壓速度V=10m/s；沖頭行程L=237 mm；壓邊力F＝2000kN。
展開 『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
這些表明該原型系統已基本能夠模擬類似車門的中等復雜程度汽車覆蓋件和其它沖壓成形件的沖壓成形過程。但從總體上來說，我們還只是做了有限的工作。不僅系統功能有待進一步擴充完善，要實現產品化，更有大量的工作要做。
上述工作詳見演示。
3、我國采用板料成形模擬技術的途徑
如上指出，引進國外成形模擬商品軟件存在缺乏培訓與售后服務外，還存在要價高昂的問題。據了解一套軟件要價都在10
-20萬美元。花了這么多外匯買了，還往往用不起來。對一般用戶來說，引進的國外成形模擬軟件資料難以掌握。軟件在某些方面并不適合我國國情。中國這樣的泱泱大國，少量引進國外軟件是必要的，但不能依賴引進，受制于人。
國內有識之士中國科協主席周光召最近指出，光靠引進與模仿沒有出路，要培養人才群體的創新能力。國內企業呼喚、期盼具有自主版權的國產成形模擬軟件早日推出。這些都激勵我們在學習借鑒引進軟件基礎上自行開發我國自己的成形模擬軟件。經過近三年的研究積累，我們自信有能力開發適合我國國情的軟件。在吸收國內外理論成果和先進技術的基礎上，走我國自己的創新之路，滾動開發，我們完全能夠推陳出新，不斷提高我國產軟件的水平和市場競爭力。關鍵在于組織和必要的投入。我們應該集中優勢的人力、資金與設備，組織具有優勢的高校、大型企業與科研單位聯合攻關。時不待人，我們不能象CAD/CAM那樣，到國外軟件已搶占了我國市場再引起重視，那就很被動。要特別抓緊時間，盡快研制開發出國產成形模擬軟件。以滿足我國汽車和其它行業鈑金件沖壓成形模具國產化和提高市場競爭力的迫切需要。
對該技術有大量需求又急需的國內大型企業不妨少量引進成形模擬軟件，要盡量發揮引進資源的潛力，使之真正見到實效。
展開 stamp engineer 沖壓模擬仿真分析
Stamp-Engineer優秀的沖壓模擬仿真軟件，利用Stamp-Engineer進行全工序CAE分析，
成形性預測（拉裂、皺紋），回彈預測（平面度），滑移線、沖擊線預測，表面質量
預測（微皺紋、擦傷、堆料等），修邊線優化，工藝方案優化，板料優化，拉延筋形
狀優化
提供詳細的分析報告：
板材變形動態過程
厚度/變薄率分布
任意截面厚度分析
應力/應變分布及矢量方向
內外表面的應力與應變數據
成形極限圖FLD/斷裂風險
基于應力的成形極限圖FLSD
回彈數值與方向
基于防止過切的沖壓方向判定
徑向壓力分布
材料流動跟蹤與速度矢量
應變路徑曲線
模具受力分析
接觸功統計
動能與總能量統計
視圖輸出/動態顯示與輸出
材料流入量統計
。。。
聯系人 由先生 0411—62911466 E-mail: xudong@peac-china.com
展開 大型薄壁網格筋殼片沖壓拉伸的有限元模擬三
(3)一步成形法：一步法有限元方程利用虛功原理導出，其基本思想是采用反向模擬。將模擬計算按照與實際成型相反的順序，從所期望的成型后的工件形狀通過計算得出與此相對應的毛坯形狀和有關工藝參數。板材成型過程的變形決定其有利于進行方向模擬。在沖壓成型過程中，成型后的工件為一空間曲面，而板料毛坯為一平板。以板平面為XY坐標平面，整個成型過程中各質點的Z向位移是確定的。采用有限元計算求解時，節點未知量僅為X和Y方向的位移。板料成型的方向模擬多采用近似方法，假設變形過程為簡單加載過程，用塑性變形的理論進行模擬分析。在分析的過程中以利用工件形狀進行計算，用簡化的方法而避免了非常麻煩的接觸處理。一步法方向模擬要求輸入的數據少，因此可以在概念及初期設計階段就投入使用，可以預測毛坯形狀，整個計算可以很快的求解出結果，因此可以反復調整參數進行計算模擬，對毛坯形狀、壓邊力、拉延筋等進行優化。一步法在板料的沖壓拉伸的變形模擬上應用非常廣泛
二、基于顯式法沖壓成型模擬——Dynaform
ETA DYNAFORM是由美國ETA公司和LSTC公司聯合開發的用于板成形模擬的專用軟件包，可以幫助模具設計人員顯著減少模具開發設計時間及試模周期，不但具有良好的易用性，而且包括大量的智能化自動工具，可方便地求解各類板成形問題。DYNAFORM可以預測成形過程中板料的裂紋、起皺、減薄、劃痕、回彈，評估板料的成形性能，從而為板成形工藝及模具設計提供幫助；DYNAFORM專門用于工藝及模具設計涉及的復雜板成形問題；DYNAFORM包括板成形分析所需的與CAD軟件的接口、前后處理、分析求解等所有功能。
如下圖所示，為在Dynaform環境中，對該網格筋殼片進行的沖壓拉伸模擬，圖中顯示了對2mm厚的鋁合金材料進行沖壓拉伸成型后的厚度分布、成型極限圖與成型區減薄分布。
展開 
解決精密五金模具企業在沖壓模擬中遇到的障礙
建模能力：在精密五金、連續模領域（Precision & Progressive Die），在生產中僅使用2D的設計即可滿足實際的需求，而模擬所需要的3D模型只能通過其它CAD軟件建模實現（例如Pro-e, Solidworks, UGS, CATIA等）。因此企業要多投入三維設計軟件以應付模擬的需要。Stamp-Engineer集成了三維建模能力，該專用建模工具，讓用戶能快速的建立各種沖壓局部特征并快速復合到沖壓仿真模型中，大大縮減了建模時間且能實現參數化修改。
2.
體元素的應用：在精密五金沖壓廣泛使用變薄拉伸，少量的擠壓成型等，（Coining, Ironing and light forging），例如材料厚度0.6mm而模具間隙只有0.4mm。這類的工藝無法用傳統的shell元素解決（如PAM-STAMP、Dynaform 等）。體元素在此類問題中的使用是必須、必要的。Stamp-Engineer使用Solid元素解決此類工業需求，并解決了上述兩種軟件在solid 元素使用過程中接觸算法問題，hour glass問題，無法沖孔等問題。
3.
豐富的材料數據庫方便使用。并能在計算中考慮沖壓速度的影響，高速沖床在五金模具中廣泛地使用。
4.
多CPU協同計算能力在連續沖壓模擬中也非常有用，能大大縮短計算時間。作為對連續模仿真技術特別關注的STAMP-ENGINEER， 在這方面積累了超過15年的實際經驗，其易用性和準確性已經得到了廣泛的工業驗證。
5.
方便工程師使用的界面：在五金制造業，并非所有的設計師都是有限元的專家，他們有豐富的連續模設計經驗但并不知道什么叫FEA，什么是拉格朗日算法，什么是材料模型，什么是顯、隱式算法。工程師需要的是一個完全面向工程師開發的模擬工具。
展開 沖壓CAE模擬方面論文38篇
.pdf
微型車覆蓋件成形工藝及模具設計.pdf
顯式有限元技術在車身薄壁梁結構件數值模擬中的應用.PDF
油箱沖壓的有限元模擬分析.pdf
autofrom40安裝說明.txt
基于HUANG晶體塑性板材沖壓成型模擬 ￥99
基于HUANG晶體塑性板材沖壓成型模擬------案例十四
案例教學如下
1，分別建立板料半徑80mm的1/4圓環，厚度0.65，夾具和沖頭模型并裝配
沖壓的模型
2，分配材料屬性：板材采用晶體塑性本構，夾具沖頭采用純彈性屬性，并且在沖壓過程形狀中形狀保持不變（約束成剛體）
3，建立接觸條件，建立板料與上下夾具，以及沖頭的接觸
接觸屬性的建立
4，建立合適的約束條件，夾具完全固定，沖頭施加Z方向15的位移
模型的邊界條件
5，提交作業與后處理
等效應力分布情況
對數應變分布情況
累計塑性耗散情況
ABAQUS在沖壓成形有限元模擬中的應用
二、模擬加工成形過程中的難點
加工成形過程的數值模擬受到材料非線性、幾何非線性和邊界非線性的綜合影響，直接計算的難度非常大。從力學本質來看，很多的成形過程可以簡化為準靜態過程，對該過程的有限元模擬通常有兩種方法：靜力隱式方法和動力顯式方法。根據動力松弛法的原理，動力系統的穩態解和靜力解是一致的。所以本文所涉及的算例均采用顯式動力學的方法，即使用ABAQUS/EXPLICIT求解器模塊，對不同的加工成形過程進行模擬。
算例表明，ABAQUS在處理加工成形中可以得到令人滿意的結果。
三、實際應用
1.普通油箱的沖壓成形
本實例模擬油箱的沖壓成型過程。圖3所示為實際成型時油箱的一半的形狀。考慮到在沖壓成型過程中，油箱結構的對稱性，本文通過模擬圖3左下所示的結構，對其進行模擬分析，達到分析整個油箱成型的目的。首先，通過ABAQUS/CAE完成圖3右側所示的裝配圖，其中平面鋁板將被沖壓成型為圖3左下的結構。成形的全過程如圖4所示，模擬結果跟實際生產過程相吻合。其中，圖5所示為整個過程中內能和動能的變化曲線，可以確定模擬過程為準靜態。圖6表現的是成型后金屬板的厚度分布云圖。圖7給出了與厚度變化最大處的單元相關的四個節點處的厚度在時間域內的變化曲線。
圖3 油箱的結構模擬圖及裝配圖
圖4 油箱沖壓成形過程示意圖
圖5 整個過程中內能和動能的變化曲線
圖6 厚度分布云圖
圖7 與厚度變化最大處的單元相關的四個節點處的厚度在時間域內的變化曲線
2.鈦合金板材的沖壓成形
鈦合金板材的沖壓成型ABAQUS模擬過程如圖8所示。
圖8 沖壓成型的ABAQUS模擬過程
3.蒙拉成形
蒙拉成型的ABAQUS模擬如圖9所示。
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