模具工藝面快速設(shè)計(jì)案例八沖壓系統(tǒng)CAE介紹板料成形CAE

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1、沖 壓 CAE何 軍十 堰 職 業(yè) 技 術(shù) 學(xué) 院 機(jī) 電 系 內(nèi) 容 綱 要 (1) 第 部 分 模 具 制 造 流 程 傳 統(tǒng) 模 具 開 發(fā) 引 入 沖 壓 CAE數(shù) 值 仿 真 的 模 具 開 發(fā) 覆 蓋 件 模 具 制 造 業(yè) 的 發(fā) 展 CAE作 用 第 二 部 分 沖 壓 件 的 不 良 缺 陷 開 裂 起 皺 回 彈 變 形 不 足 表 面 缺 陷 第 三 部 分 沖 壓 成 形 有 限 元 法 簡 介 有 限 元 法 簡 介 沖 壓 CAE有 限 元 法 關(guān) 鍵 技 術(shù) 沖 壓 CAE有 限 元 法 的 計(jì) 算 沖 壓 成 形 CAE軟 件 介 紹 第 四 部 分 板 料 成

2、 形 數(shù) 值 模 擬 有 限 元 基 礎(chǔ) 成 形 分 析 基 礎(chǔ) 顯 式 算 法 ， 隱 式 算 法 ， 一 步 算 法 板 料 CAE數(shù) 值 仿 真 技 術(shù) 在 工 藝 與 模 具 設(shè) 計(jì) 中 所 能解 決 的 問 題 板 料 CAE數(shù) 值 仿 真 技 術(shù) 的 實(shí) 施 和 作 用 第 五 部 分 一 步 成 形 及 其 應(yīng) 用 案 例 第 六 部 分 增 量 法 計(jì) 算 及 其 案 列 第 七 部 分 模 具 工 藝 面 的 快 速 設(shè) 計(jì) 第 八 部 分 沖 壓 系 統(tǒng) CAE介 紹 板 料 成 形 CAE 模 具 結(jié) 構(gòu) CAE 沖 壓 線 運(yùn) 動 分 析 CAE 廢 料 流 動 分 析

3、 CAE 第 一 部 分 模 具 開 發(fā) 流 程 傳 統(tǒng) 模 具 開 發(fā) 產(chǎn) 品 設(shè) 計(jì) 成 形仿 真 (CAE) 生 產(chǎn)REDESIGN 模 具 設(shè) 計(jì)產(chǎn) 品 分 析 REDESIGN調(diào) 試模 具模 具 設(shè) 計(jì)及 加 工Die Process Design CAD BasedHardware Tryout “SKIPPED”引 入 CAE數(shù) 值 仿 真 的 模 具 開 發(fā) 模 具 行 業(yè) 發(fā) 展 開 發(fā) 產(chǎn) 品 更 新 快開 發(fā) 日 程 縮 短 消 費(fèi) 者 對 產(chǎn) 品 品 質(zhì)需 求 日 益 提 高 WTO競 爭 更 加 激 烈模 具 復(fù) 雜 度 及 品 質(zhì)要 求 相 對 提 高降 低 成 本

4、 壓 力模 具 行 業(yè)要 求 縮 短 日 程邁 向 國 際 化模 具對 產(chǎn) 品 上 市 時(shí) 間影 響 最 大開 發(fā) 時(shí)模 具 成 本 最 高 板 料 CAE數(shù) 值 模 擬 在 模 具 開 發(fā)中 的 作 用 大 量 降 低 實(shí) 際試 模 時(shí) 間 、 次 數(shù) 縮 短 產(chǎn) 品 設(shè) 計(jì) 到生 產(chǎn) 的 時(shí) 間 允 許 多 種 設(shè) 計(jì)優(yōu) 化 設(shè) 計(jì)提 高 產(chǎn) 品 創(chuàng) 新分 析 數(shù) 據(jù)驗(yàn) 證 產(chǎn) 品 設(shè) 計(jì) 品 質(zhì)專 業(yè) 知 識 和 經(jīng) 驗(yàn)快 速 積 累數(shù) 字 模 具 開 發(fā)板 料 沖 壓 CAE困 難 成 形 問 題 解 決策 略 研 究研 究 材 料 對 成 形影 響 及 采 用 對 策資 料 數(shù) 字

5、化方 便 經(jīng) 驗(yàn) 積 累傳 遞 第 二 部 分 板 料 成 形 過 程 的 常見 缺 陷 及 產(chǎn) 生 原 因 開 裂 /減 薄 起 皺 /折 料 回 彈 扭 曲 變 形 不 足 表 面 缺 陷 開 裂 /減 薄 產(chǎn) 生 場 合 深 沖 工 藝 小 半 徑 區(qū) 域 ， 凸 模 圓 角 處 （ 材 料 的 抗 拉 彎 強(qiáng) 度 ） 側(cè) 壁 中 心 （ 材 料 延 展 性 ， 塑 性 失 穩(wěn) ） 材 料 通 過 拉 伸 筋 進(jìn) 入 凹 模 ， 流 動 局 部 化 。 分 類 按 程 度 不 同 分 微 觀 拉 裂 工 件 中 已 產(chǎn) 生 肉 眼 難 以 看 清 的 裂 紋 ， 一 部 分 材 料 已

6、失 效 單 純 的 拉 脹 或 單 純 的 彎 曲 引 起 局 部 拉 應(yīng) 變 過 大 宏 觀 拉 裂 工 件 已 出 現(xiàn) 肉 眼 可 見 的 裂 紋 或 斷 裂 通 常 主 要 由 薄 板 平 面 內(nèi) 的 過 度 拉 脹 引 起 局 部 拉 應(yīng) 變 過 大 開 裂 原 因 在 拉 伸 的 過 程 中 ， 應(yīng) 變 超 過 其 極 限 ， 而 形成 的 失 穩(wěn) 。 開 裂 /減 薄 應(yīng) 對 措 施 解 決 辦 法 改 變 法 向 接 觸 力 和 切 向 摩 擦 力 的 分 布 ， 降 低拉 裂 區(qū) 的 拉 應(yīng) 變 值 調(diào) 整 壓 邊 力 改 善 潤 滑 條 件 增 加 輔 助 工 序 （ 改 變

7、 產(chǎn) 品 圓 弧 或 斜 度 ， 增 加 整 形 ） 調(diào) 整 拉 延 筋 變 換 材 料 或 者 調(diào) 整 板 料 尺 寸 多 步 拉 延 起 皺 和 疊 料 產(chǎn) 生 原 因 由 于 局 部 壓 應(yīng) 力 過 大 導(dǎo) 致 薄 板 失 穩(wěn) 所 致 ， 正 好與 拉 裂 的 產(chǎn) 生 原 因 相 反 兩 種 應(yīng) 力 狀 態(tài) 容 易 起 皺 環(huán) 向 應(yīng) 力 : 法 向 起 皺 與 側(cè) 壁 起 皺 失 穩(wěn)當(dāng) 沖 壓 件 的 周 長 不 斷 減 少 ,此 時(shí) 只 要 板 料 中 未 受 支 撐區(qū) 域 的 長 度 與 厚 度 之 比 較大 就 會 起 皺 . 后 果 影 響 零 件 的 精 度 和 美 觀 性

8、影 響 下 一 道 工 序 的 正 常 進(jìn) 行 起 皺 和 疊 料 一 般 解 決 方 法 解 決 辦 法 增 加 起 皺 處 的 法 向 接 觸 力 （ 有 導(dǎo) 致 其 他 部 位被 拉 裂 的 危 險(xiǎn) ） 準(zhǔn) 確 預(yù) 測 材 料 的 流 動 情 況 產(chǎn) 品 形 狀 和 模 具 形 狀 增 大 壓 邊 力 增 加 拉 延 筋 數(shù) 量 或 者 增 加 高 度5 kN 50 kN10 kN 回 彈 及 扭 曲 產(chǎn) 生 原 因 二 維 純 彎 曲 回 彈 計(jì) 算 公 式 彈 性 回 彈 : 屈 服 應(yīng) 力 ,模 具 間 隙 ,板 料 厚 度 塑 性 回 彈 ： 塑 性 變 形 區(qū) 釋 放 殘 余

9、應(yīng) 力 的 卸 載 過 程成 形 后 ， 沖 壓 材 料 由 于 彈 性 卸 載 ， 導(dǎo) 致 局 部 或 整 體發(fā) 生 變 形 。 后 果 導(dǎo) 致 沖 壓 件 的 尺 寸 和 模 具 的 工 作 表 面 尺 寸 不符 REtm312 回 彈 應(yīng) 對 措 施 解 決 方 法 調(diào) 整 產(chǎn) 品 設(shè) 計(jì) (圓 角 等 ,產(chǎn) 品 均 衡 等 ) 調(diào) 整 模 具 圓 角 和 尺 寸 調(diào) 整 工 藝 方 法 (變 壓 邊 力 ) 模 具 結(jié) 構(gòu) 方 法 回 彈 補(bǔ) 償 材 料 變 形 不 足 產(chǎn) 生 原 因 材 料 沒 有 足 夠 拉 伸 ， 沒 有 達(dá) 到 一 定 的 變 形 量 后 果 回 彈 產(chǎn) 品

10、剛 度 不 足 (軟 )yu hardening ruptureonset of neckinge 變 形 不 足 應(yīng) 對 措 施 解 決 辦 法 調(diào) 整 壓 邊 或 者 拉 延 筋 等 ， 使 產(chǎn) 品 均 勻 變 形 調(diào) 整 拉 延 模 設(shè) 計(jì) （ 工 藝 補(bǔ) 充 面 ） 表 面 缺 陷 產(chǎn) 生 原 因 滑 移 線 ： 產(chǎn) 品 或 者 模 具 設(shè) 計(jì) 不 合 理 ， 導(dǎo) 致 材料 彎 曲 滑 移 ， 產(chǎn) 生 滑 移 線 材 料 本 身 ： 材 料 單 拉 應(yīng) 力 應(yīng) 變 曲 線 上 有 屈 服 點(diǎn) 伸長 外 部 約 束 回 彈 等 原 因 造 成 產(chǎn) 品 扭 曲 ， 形 成 凸 凹 不 平

11、后 果 (外 觀 零 件 ) 影 響 產(chǎn) 品 美 觀 表 面 缺 陷 應(yīng) 對 措 施 解 決 辦 法 調(diào) 整 沖 壓 工 藝 方 案 ， 使 成 形 過 程 中 ， 表 面 區(qū) 域的 材 料 滑 動 和 摩 擦 減 小 主 要 不 平 度 要 求 部 位 及 相 關(guān) 特 征 造 成 的 回 彈 影響 第 三 部 分 沖 壓 成 形 有 限 元 法 簡 介 有 限 元 法 簡 介 板 料 成 形 FEM簡 介 沖 壓 有 限 元 法 關(guān) 鍵 技 術(shù) 沖 壓 有 限 元 法 計(jì) 算 沖 壓 CAE軟 件 介 紹 有 限 元 法 起 源 有 限 元 法 是 隨 著 計(jì) 算 機(jī) 技 術(shù) 發(fā) 展 而 出

12、 現(xiàn) 的一 種 基 于 變 分 原 理 來 求 解 騙 微 分 方 程 的 有效 數(shù) 值 計(jì) 算 方 法 。 起 源 于 20世 紀(jì) 40年 代 的 結(jié) 構(gòu) 力 學(xué) 的 矩 陣 算法 。 1960年 Clough提 出 ” 有 限 元 法 “ 術(shù) 語 。 單元 數(shù) 目 和 節(jié) 點(diǎn) 數(shù) 目 均 有 限 ， 稱 為 有 限 元 法FEM(Finite Element Method ) 基 本 思 路 把 連 續(xù) 體 視 為 離 算 單 元 的 集 合 體 ” 化 整 為 零 “ ， 將 連 續(xù) 體 分 解 為 有 限 個(gè) 形態(tài) 比 較 簡 單 的 ” 單 元 “ 。 對 這 些 單 元 分 別進(jìn)

13、行 分 析 。 ” 積 零 為 整 “ ， 將 各 個(gè) 單 元 重 新 組 合 為 原來 的 連 續(xù) 體 的 簡 化 ” 模 型 “ ， 根 據(jù) 變 形 諧調(diào) 條 件 求 解 得 到 基 本 未 知 量 （ 位 移 ） 在 若干 離 算 點(diǎn) 的 數(shù) 值 解 。 根 據(jù) 數(shù) 值 解 再 回 到 個(gè) 單 元 中 計(jì) 算 其 他 物 理量 （ 應(yīng) 力 、 應(yīng) 變 、 溫 度 等 ） 連 續(xù) 的 CAD曲 面 被 分 解 為 離 算 的 有 限 元 單 元 板 料 成 形 FEM簡 介 板 料 成 形 過 程 ， 是 指 利 用 金 屬 板 料 在 常 溫固 態(tài) 下 的 塑 性 ， 通 過 模 具 的

14、 外 力 作 用 制 成所 需 零 件 的 一 種 加 工 方 法 。 從 力 學(xué) 上 來 看 ， 板 料 成 形 是 一 個(gè) 幾 何 、 材料 和 邊 界 接 觸 條 件 等 典 型 非 線 性 過 程 ， 涉及 板 料 在 拉 深 和 漲 形 的 復(fù) 雜 應(yīng) 力 狀 態(tài) 下 材料 的 塑 性 流 動 、 塑 性 強(qiáng) 化 ， 及 起 皺 、 破 裂的 防 止 、 回 彈 預(yù) 測 問 題 。 1973年 ， S.Kobayashi提 出 的 剛 塑 性 有 限 元法 來 模 擬 沖 壓 成 形 過 程 。 1977年 ， GM公 司 研 討 會 上 N.M.Wang提 出了 彈 粘 塑 性 有

15、 限 元 法 模 擬 平 底 圓 凸 模 和 半球 凸 模 的 拉 深 過 程 。 1978年 ， N.M.Wang和 Budiansky基 于 非 線性 薄 膜 理 論 ， 應(yīng) 用 彈 塑 性 全 Largrangian格式 分 析 了 任 意 幾 何 形 狀 模 具 的 沖 壓 問 題 。 20世 紀(jì) 80年 代 后 期 ， 為 了 促 進(jìn) 板 料 成 形 模擬 技 術(shù) 的 研 究 和 應(yīng) 用 ， 國 際 上 發(fā) 起 了 定 期召 開 國 際 板 料 成 形 三 維 數(shù) 值 模 擬 會 議NUMISHEET。 成 形 CAE有 限 元 的 關(guān) 鍵 技 術(shù) 單 元 技 術(shù) 膜 單 元 、 殼

16、 單 元 、 實(shí) 體 單 元 。 基 于 板 殼 理 論 的 殼 單 元既 能 處 理 彎 曲 和 剪 切 效 應(yīng) ， 又 不 像 實(shí) 體 單 元 需 要 很 長 計(jì) 算時(shí) 間 。 求 解 格 式 沖 壓 成 形 是 一 個(gè) 大 變 形 的 非 線 性 力 學(xué) 過 程 ， 數(shù) 值 分 析以 增 量 法 為 主 。 分 為 靜 力 和 動 力 兩 大 類 ， 其 中 有 顯 式 和 隱式 之 分 。 本 構(gòu) 關(guān) 系 復(fù) 合 應(yīng) 力 狀 態(tài) 下 材 料 如 何 屈 服 ， 以 及 屈 服 后 如 何 流 動 。 成 形 CAE有 限 元 的 關(guān) 鍵 技 術(shù) 模 具 幾 何 形 狀 的 數(shù) 字 描

17、述 模 具 幾 何 形 狀 的 數(shù) 字 描 述 有 多 種 方 式 ， 目 前 較 常 采 用 的 是 STL格 式 。 摩 擦 邊 界 條 件 的 施 加 摩 擦 與 金 屬 的 成 分 、 毛 坯 與 模 具 間 的 相 對 滑 動 速 度 、溫 度 及 潤 滑 條 件 有 關(guān) 。 接 觸 處 理 主 要 包 括 計(jì) 算 坯 料 與 模 具 接 觸 的 處 理 方 法 網(wǎng) 格 劃 分 和 重 劃 分 技 術(shù) 在 有 限 元 數(shù) 值 模 擬 中 ， 網(wǎng) 格 質(zhì) 量 對 數(shù) 值 求 解 的 穩(wěn) 定 性 、效 率 及 精 度 至 關(guān) 重 要 。 成 形 的 計(jì) 算 方 法 顯 式 算 法 動 態(tài)

18、 顯 式 和 靜 態(tài) 顯 式 算 法 具 有 較 好 的 穩(wěn) 定 性 計(jì) 算 速 度 快 ， 不 存 在 收 斂 控 制 問 題 需 要 的 內(nèi) 存 也 少 隱 式 算 法 計(jì) 算 快 -大 增 量 步 長 精 度 高 -回 彈 中 較 多 應(yīng) 用 一 步 法 用 線 性 應(yīng) 變 路 徑 的 假 定 ， 并 且 忽 略 接 觸 摩 擦 過 程 速 度 快 ， 準(zhǔn) 確 性 低 偏 微 分 方 程 簡 化 的 運(yùn) 動 方 程 示 意 圖這 個(gè) 偏 微 分 方 程 的 求 解 ， 采 用 代 數(shù) 的 方 法 ， 避 免 對 該 方 程 積 分 ， 而 是 采用 在 相 隔 時(shí) 間 里 轉(zhuǎn) 化 為 代

19、 數(shù) 方 程 組 ， 求 解 。 顯 式 有 限 元 計(jì) 算 隱 式 有 限 元 計(jì) 算 板 料 成 形 的 計(jì) 算 方 法 比 較顯 式 算 法 隱 式 算 法時(shí) 間 步 長 小 無 時(shí) 間 步 長 限 制 （ 靜 態(tài) ）循 環(huán) 次 數(shù) 多 少逆 矩 陣 對 角 矩 陣 、 容 易 每 步 需 對 剛 度 矩 陣 求 逆可 靠 度 使 用 小 的 時(shí) 間 步 長 時(shí) ，保 證 可 以 得 到 結(jié) 果 通 常 在 沒 有 收 斂 情 況 下 ，可 得 到 結(jié) 果內(nèi) 存 需 求 少 多計(jì) 算 時(shí) 間 較 長 短 板 料 成 形 CAE軟 件 介 紹 國 外 PAMSTAMP-ESI 法 國 AU

20、TOFORM-ETH,瑞 士 聯(lián) 邦 學(xué) 院 DYANFORM(前 后 處 理 ） +LS-DYNA(求 解 器 ） -ETA,美 國 HYPERMESH(前 后 處 理 ） + LS-DYNA(求 解器 ） ALTAIR,美 國 國 產(chǎn) 軟 件 -KMAS 金 網(wǎng) 格 -FASTAMP 華 中 科 大 第 四 部 分 沖 壓 CAE在 成 形 分 析 的 應(yīng)用 內(nèi) 容 成 形 分 析 基 礎(chǔ) 成 形 分 析 的 數(shù) 字 化 模 型 成 形 分 析 過 程 的 參 數(shù) 設(shè) 置 成 形 分 析 結(jié) 果 的 判 斷 整 改 方 案 成 形 分 析 的 目 的 利 用 現(xiàn) 代 計(jì) 算 機(jī) 技 術(shù) ，

21、 使 用 CAE系 統(tǒng) 對 模具 的 可 制 造 型 進(jìn) 行 分 析 ， 在 模 具 設(shè) 計(jì) 階 段 ，優(yōu) 化 工 藝 方 案 ， 解 決 潛 在 問 題 ， 確 保 沖 壓零 件 的 質(zhì) 量 。 通 過 對 沖 壓 模 具 成 形 的 數(shù) 字 化 模 擬 分 析 ，發(fā) 現(xiàn) 沖 壓 零 件 在 實(shí) 際 生 產(chǎn) 過 程 中 可 能 出 現(xiàn)的 問 題 ， 并 在 模 具 設(shè) 計(jì) 階 段 加 以 解 決 ， 避免 在 模 具 調(diào) 試 過 程 中 出 現(xiàn) 問 題 。 成 形 分 析 基 礎(chǔ) 材 料 因 素 -拉 伸 試 驗(yàn) 拉 伸 試 驗(yàn) 測 定 材 料 性 能 的 基 本 手 段 原 始樣 本 加

22、載樣 本 卸 載 后樣 本 材 料 因 素 -應(yīng) 力 /應(yīng) 變 (工 程 ) 應(yīng) 力 應(yīng) 變 等 效 應(yīng) 變 e = F_ Ao ee = l - lo lo 2 2 21 2 2 3 3 1( ) ( ) ( ) /2 材 料 因 素 - 真 實(shí) 應(yīng) 變 工 程 應(yīng) 變 真 實(shí) 應(yīng) 變 因 為 l o是 通 過 無 窮 多 個(gè) 中 間 狀 態(tài) ， 才 逐 漸 變 成 l。 真 實(shí) 應(yīng) 變 （ 中 間 無 窮 多 個(gè) 中 間 狀 態(tài) ， 數(shù) 學(xué) 積 分 ）n 0 0(l )/e l l eT = ln(l / lo)=ln( 1+ ee)ln(1+e)e 材 料 因 素 -應(yīng) 變 三 個(gè) 分

23、量 應(yīng) 變 分 量 (三 個(gè) 主 方 向 ) 主 應(yīng) 變 (主 應(yīng) 變 是 材 料 的 拉 伸 方 向 ) emaj = ( l lo)/lo 次 應(yīng) 變 emin = ( w - wo)/wo 厚 度 方 向 應(yīng) 變 ethk = ( t - to)/to 材 料 因 素 - 厚 向 異 性 系 數(shù) r2e 3e寬 度 仿 效 的 應(yīng) 變 和 厚 度 方 向 應(yīng) 變 之 比 表 示 ：2 3r=e /e厚 向 異 性 系 數(shù) （ R）軋 制 生 產(chǎn) 時(shí) ， 微 觀 晶 粒 重 組 變 形軋 制 方 向 材 料 延 伸 ， 厚 度 方 向 材 料 壓 縮R是 寬 度 方 向 應(yīng) 變 和 厚 度

24、 應(yīng) 變 方 向 比 值R越 大 ， 抵 抗 失 穩(wěn) 變 薄 的 能 力 ， 深 拉 延 性 能 越 好三 個(gè) 分 量 ： R0， R45， R90 ，表 示 平 面 內(nèi) 各 向 異 性 材 料 因 素 - 厚 向 異 性 系 數(shù) r厚 向 異 性 系 數(shù) （ R）軋 制 生 產(chǎn) 時(shí) ， 微 觀 晶 粒 重 組 變 形軋 制 方 向 材 料 延 伸 ， 厚 度 方 向 材 料 壓 縮R是 寬 度 方 向 應(yīng) 變 和 厚 度 應(yīng) 變 方 向 比 值R越 大 ， 抵 抗 失 穩(wěn) 變 薄 的 能 力 ， 深 拉 延 性 能 越 好三 個(gè) 分 量 ： R0， R45， R90 ，表 示 平 面 內(nèi) 各

25、 向 異 性 材 料 因 素 - 應(yīng) 變 強(qiáng) 化 指 數(shù) n使 用 指 數(shù) 函 數(shù) 來 逼 近 實(shí) 際 應(yīng) 力 曲 線 。nKeyu hardening ruptureonset of neckinge 材 料 因 素 -應(yīng) 力 /應(yīng) 變 曲 線 應(yīng) 力 應(yīng) 變 曲 線 楊 氏 模 量 （ E） E = / e（ 彈 性 階 段 ） 屈 服 應(yīng) 力 ： 發(fā) 生 塑 性 變 形 時(shí) 的 應(yīng) 力 這 一 點(diǎn) 不 是 精 確 的 ， 傳 統(tǒng) 測 量 點(diǎn) 是 ： 0.2%應(yīng) 變 抗 拉 強(qiáng) 度 （ UTS） ： 最 大 應(yīng) 力 點(diǎn) ， 均 勻 塑 性變 形 停 止 ， 發(fā) 生 頸 縮（ 屈 服 和 抗

26、 拉 范 圍 越 大 ， 塑 性 變 形 區(qū) 大 ， 有 利 于 深 拉 伸 ） 泊 松 比 n ： 彈 性 變 形 時(shí) 縱 向 和橫 向 應(yīng) 變 比 加 工 硬 化 指 數(shù) 或 強(qiáng) 化 指 數(shù) n來 源 于 應(yīng) 力 和 應(yīng) 變 關(guān) 系 ，n越 大 ， 失 效 前 均 勻 變 形 越 大 ， 變 形 強(qiáng) 化 明 顯 ， 增 大 均 勻 變 形 區(qū) 范 圍 。 抵 抗 頸 縮 能 力 越 大 ， 適 合 脹 形 。 試 驗(yàn) 測 得 的 工 程 應(yīng) 力 應(yīng) 變 曲 線 平 滑 處 理 板 料 CAE常 用 材 料 模 型應(yīng) 力 應(yīng) 變 曲 線 模 型 : 理 想 彈 塑 性 模 型 理 想 剛 塑

27、 性 模 型 彈 塑 性 強(qiáng) 化 模 型 剛 塑 性 硬 化 模 型 材 料 成 形 結(jié) 果 判 定 材 料 成 形 結(jié) 果 判 定 OA： 二 向 拉 伸 （ 兩 個(gè) 方 向 應(yīng) 變 相 等 ） emaj = emin , et = -2emaj； maj = min 0, t = 0 OC： 平 面 應(yīng) 變 emaj = -et emin = 0 ； maj min 0 , t = 0 OB： 單 向 拉 伸 emaj = - 2 emin = - 2 et maj 0 , min = 0 , t = 0 OD： 純 剪 切 e maj = - emin , et = 0； maj 0 ,

28、 min 0 , t = 0 OE： 雙 向 壓 縮 et = emaj = - 1/2 emin maj 0 , min 0 ,and min maj , t = 0 典 型 沖 壓 模 結(jié) 構(gòu) 正 沖 (雙 動 ) 反 沖 (單 動 ) 四 工 具 過 拉 伸 正 沖 (雙 動 )Upper RingUpper Die post 反 沖 (單 動 )Upper DieLower Ring Punch 四 工 具 過 拉 伸 模 具 結(jié) 構(gòu)氣 缸 或 液 壓 缸 下 壓 力 墊 行 程上 壓 力 墊 行 程 切 邊 位 置拉 延 檻 上 壓 力 墊下 壓 力 墊 下 壓 力 墊） 成 形 分

29、 析 基 礎(chǔ) 物 理 世 界 的 模 具 凸 模 凹 模 壓 料 面 拉 延 筋 其 他 成 形 分 析 基 礎(chǔ) 數(shù) 碼 世 界 ， 進(jìn) 行 分 析 時(shí) ， 只 抽 取 模 具 的 型面 進(jìn) 行 分 析 成 形 分 析 基 礎(chǔ) （ 研 合 ）物 理 世 界模 具 調(diào) 試 最 重 要 的 環(huán)節(jié)通 過 機(jī) 加 工 、 鉗 工 等手 段 保 證研 合 率 要 求 在 85%研 合 不 好 會 造 成 調(diào) 試?yán)?難 數(shù) 碼 世 界只 抽 取 凸 、 凹 模 一 面 ，另 一 面 通 過 偏 置 一 個(gè) 料 厚得 到研 合 率 100% 拉 延 筋物 理 世 界拉 延 筋 有 實(shí) 體 形 狀凸 筋 、

30、凹 筋 數(shù) 碼 世 界拉 延 筋 沒 有 實(shí) 體 形 狀使 用 中 心 線 和 約 束 力來 模 擬 實(shí) 體 拉 延 筋 板 料物 理 世 界料 厚 不 均 勻材 料 性 質(zhì) 變 化 數(shù) 碼 世 界料 厚 均 勻材 料 性 質(zhì) 確 定 如 何 得 到 準(zhǔn) 確 的 分 析 結(jié) 果 關(guān) 鍵 在 于 輸 入 正 確 、 準(zhǔn) 確 、 合 理 的 參 數(shù) 正 確 性 -各 個(gè) 參 數(shù) 的 意 義 明 確 各 個(gè) 參 數(shù) 對 分 析 結(jié) 果 的 影 響 明 確 準(zhǔn) 確 性 各 個(gè) 參 數(shù) 的 數(shù) 值 數(shù) 值 來 源 及 變 化 范 圍 合 理 性 各 個(gè) 參 數(shù) 的 平 衡 考 慮 板 料 板 料 除 了

31、 需 要 厚 度 、 尺 寸 、 形 狀 外 ， 還 有 拉 伸 性 參 數(shù) （ n值 ） -n 值 越 高 ， 拉 伸 性 越 好 屈 服 應(yīng) 力 屈 服 應(yīng) 力 越 高 ， 成 形 性 越 差 ，回 彈 越 嚴(yán) 重 橫 向 異 性 參 數(shù) （ r值 ） -r值 越 高 ， 拉 深 性 越好 分 析 結(jié) 果 通 用 判 斷 標(biāo) 準(zhǔn) 無 開 裂 無 起 皺 減 薄 率 小 于 25% 第 五 部 分 一 步 法 計(jì) 算 及 案 例 排 樣 第 六 部 分 增 量 法 計(jì) 算 及 其 案 例制 件 名 稱 ： 左 右 鉸 鏈 加 強(qiáng) 版料 厚 ： 1.6材 料 ： DC06 毛 坯 尺 寸 ：

32、860X440壓 料 力 ： 50T 第 七 部 分 模 具 工 藝 面 快 速 設(shè) 計(jì) 案 例 八 沖 壓 系 統(tǒng) CAE介 紹 板 料 成 形 CAE 模 具 結(jié) 構(gòu) CAE 沖 壓 線 運(yùn) 動 分 析 CAE 廢 料 流 動 分 析 CAE 沖 壓 系 統(tǒng) CAE 完 全 的 板 料 沖 壓 成 形 CAE 整 個(gè) 成 形 過 程 ， 一 次 完 成 完 備 的 板 料 沖 壓 求 解 方 案 （ 拼 焊 板 成 形 ， 熱 成形 ， 超 塑 性 成 形 ， 液 壓 彎 管 等 等 沖 壓 模 系 統(tǒng) 分 析 模 具 結(jié) 構(gòu) 疲 勞 強(qiáng) 度 分 析 沖 壓 線 運(yùn) 動 干 涉 分 析 廢

33、 料 流 動 分 析 模 具 結(jié) 構(gòu) 疲 勞 分 析 讀 取 模 具數(shù) 據(jù) 文 件劃 分 面 網(wǎng) 格劃 分 體 網(wǎng) 格邊 界 條 件載 荷 條 件疲 勞 分 析 模 具 結(jié) 構(gòu) 疲 勞 分 析 Total Processing Time 4 hours Punch Speed 6 M/Sec. Balanced Support 模 具 結(jié) 構(gòu) 疲 勞 分 析 模 具 支 撐 系 統(tǒng) 強(qiáng) 度 沖 壓 線 分 析 Hood Inner & Outer - 運(yùn) 動 曲 線 轉(zhuǎn) 換 Schuler Designed Motion Curve X-Bar Center Motion Curve Profile Motion Curve for SimulationY-Direction VelocityZ-Direction Velocity Hood Inner & Outer 吸 盤 運(yùn) 動 分 析 Animations of 6-Suction Cup Design 切 邊 廢 料 流 動 分 析需 要 的 信 息 : 上 模 (Red)下 模 支 持 系 統(tǒng) (Blue)廢 料 槽 (Light Blue) Question and Discussion ?Thank You All !