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拉延筋的设置对某型汽车横梁拉延成形质量影响的研究熊文韬;谢三山;黄兆飞;刘剑【摘要】汽车覆盖件拉延成形过程中,起皱、破裂、充形不全等质量缺陷不仅会影响零件尺寸精度,而且对零件外形美观也会造成极大的影响,在实际生产中是绝不允许的,而拉延筋的合理布置与设置对板料的成形质量中起到了十分重要的作用.基于此,本文以某些汽车横梁为研究对象,搭乘非线性有限元分析软件Dynaform,详细地分析了拉延筋的布置方式以及拉延筋拉延阻力的合理设置对某型汽车横梁拉延成形质量的影响.最终,结合零件自身结构特点,通过利用变拉延阻力方法解决了该零件起皱与充形不全的问题.为同类零件解决起皱与充形不全问题提供了一种较新的解决思路.【期刊名称】《锻压装备与制造技术》【年(卷),期】2019(054)002【总页数】5页(P76-80)【关键词】汽车横梁;冲压成形;拉延筋;起皱;充形不全【作者】熊文韬;谢三山;黄兆飞;刘剑【作者单位】成都工业学院材料工程学院,四川成都611730;成都工业学院材料工程学院,四川成都611730;成都工业学院材料工程学院,四川成都611730;成都工业学院材料工程学院,四川成都611730【正文语种】中文【中图分类】TG386汽车覆盖件拉延成形属于一种复杂的弹塑性、大变形力学过程，具有高度的几何非线性、材料非线性、边界非线性等特点[1]。
汽车覆盖件在成形过程中主要有破裂、起皱、回弹以及充形不全等质量缺陷。
其中，板料的充形不全会直接影响零件的成形精度，甚至使得零件无法满足基本的装配要求[2]。
为了改善板料充形效果，通常会在凹模口设置不同的拉延筋，改变板坯在凹模口部受到的拉深阻力分布形式，即在对应于板坯流动速度大的区域设置大拉深阻力的拉深筋，在板坯流动速度小的位置设置小拉延阻力的拉深筋，从而平衡板坯在凹模口部的流动速度差异，提高零件成形质量。
1 模型建立与工艺设计1.1 三维模型与材料选用如图1所示为汽车横梁的三维数模，板料厚度为1.2mm。
DYNAFORM软件基于有限元方法建立, 被用于模拟钣金成形工艺。
Dynaform软件包含BSE、DFE、Formability三个大模块，几乎涵盖冲压模模面设计的所有要素，包括：定最佳冲压方向、坯料的设计、工艺补充面的设计、拉延筋的设计、凸凹模圆角设计、冲压速度的设置、压边力的设计、摩擦系数、切边线的求解、压力机吨位等。
DYNAFORM软件可应用于不同的领域，汽车、航空航天、家电、厨房卫生等行业。
可以预测成形过程中板料的裂纹、起皱、减薄、划痕、回弹、成形刚度、表面质量，评估板料的成形性能，从而为板成形工艺及模具设计提供帮助。
DYNAFORM软件设置过程与实际生产过程一致，操作上手容易。
来设计可以对冲压生产的全过程进行模拟：坯料在重力作用下的变形、压边圈闭合过程、拉延过程、切边回弹、回弹补偿、翻边、胀形、液压成形、弯管成形。
DYNAFORM软件适用的设备有：单动压力机、双动压力机、无压边压力机、螺旋压力机、锻锤、组合模具和特种锻压设备等。
DYNAFORM 的模块包含：冲压过程仿真(Formability) ；模具设计模块(DFE) ；坯料工程模块(BSE) ；精确求解器模块(LS-DYNA)。
功能介绍1.FS－Formability-Simulation成形仿真模块可以仿真各类冲压成形：板料成形，弯管，液压涨形可以对冲压生产的全过程进行模拟：坯料在重力作用下的变形、压边圈闭合过程、拉延过程、切边回弹、回弹补偿、翻边、胀形、液压成形、弯管成形，还可以仿真超塑性成形过程，热成形等适用的设备有：单动压力机、双动压力机、无压边压力机、螺旋压力机、锻锤、组合模具和特种锻压设备等。
成形仿真模块在世界各大汽车公司、家电、电子、航空航天、模具、零配件等领域得到广泛的应用。
通过成形仿真模块，可以预测成形缺陷起皱，开裂，回弹，表面质量等，可以预测成形力，压边力，液压涨形的压力曲线，材料性能评估等本模块中的主要功能特色有：1)可以允许三角形、四边形网格混合划分，可以用最少的单元最大程度的逼近模具的形状，并可方便进行网格修剪；2)等效拉延筋的定义通过拾取凹模（或下压边圈）上的节点（线）生成拉延筋（多种截面），可以方便分段，合并，修改拉延筋及其阻力。
常见缺陷及解决办法1．拉延开裂开裂是拉延工序中最为常见的缺陷之一，其表现为出现破裂或裂纹，产品部分如果出现破裂或者裂纹将被视为不合格产品，所以必须予以解决。
产生开裂的原因大致有：（1）产品工艺性不好，如R角过小、型面变化剧烈、产品深度较深以及材质成形性能差等。
（2）工艺补充、压边圈的设计不合理。
（3）拉延筋设计不合理，不能很好的控制材料流动。
（4）压边力过大。
（5）模具型面表面粗糙度达不到要求，摩擦阻力大。
（6）模具加工精度差，凸凹模间隙小，板料流动性差。
目前，主要通过改善产品工艺性、设计合理的坯料形状、增加刺破刀、加大R角、合理设计工艺补充及压料面、调整拉延筋阻力及压边力和模面镜面处理等方式来解决拉延开裂问题。
2．起皱起皱是拉延工序中另一个常见的缺陷，也是很难解决的板件缺陷。
板件发生起皱时，会影响到模具的寿命以及板件的焊接，板件发生叠料时还会使模具不能压合到底，从而成形不出设计的产品形状，同时，由于叠料部位不能进行防锈处理，容易导致板件生锈而影响到板件的使用寿命，给整车安全造成隐患。
目前主要从产品设计及工艺设计上来解决起皱问题，归纳起来有以下几点：（1）产品设计时尽量避免型面高低落差大、型面截面大小变化剧烈，在不影响板件装配的情况下，在有可能起皱的部位加吸皱包。
（2）工艺上可以考虑增加整形工序。
（3）分模线调整。
随着分模线的调整，往往会伴随着开裂缺陷的产生，目前主要通过使用CAE软件来分析确定合理的分模线位置。
（4）在工艺补充面上增加吸料筋、工艺台阶等，将多余的料消化掉。
（5）合理设计拉延筋，以确保各个方向进料均匀为目标。
（6）当开裂与起皱同时存在，且起皱不被允许时，一般先解决起皱再解决开裂。
AutoForm模拟分析算法AutoForm模拟分析算法主要有两种：隐式算法和一步成形法。
1．隐式算法静态隐式算法是解决金属成形问题的一种方法。
在静态隐式算法中，在每一增量步内都需要对静态平衡方程迭代求解。
常见缺陷及解决办法1．拉延开裂开裂是拉延工序中最为常见的缺陷之一，其表现为出现破裂或裂纹，产品部分如果出现破裂或者裂纹将被视为不合格产品，所以必须予以解决。
产生开裂的原因大致有：（1）产品工艺性不好，如R角过小、型面变化剧烈、产品深度较深以及材质成形性能差等。
（2）工艺补充、压边圈的设计不合理。
（3）拉延筋设计不合理，不能很好的控制材料流动。
（4）压边力过大。
（5）模具型面表面粗糙度达不到要求，摩擦阻力大。
（6）模具加工精度差，凸凹模间隙小，板料流动性差。
目前，主要通过改善产品工艺性、设计合理的坯料形状、增加刺破刀、加大R角、合理设计工艺补充及压料面、调整拉延筋阻力及压边力和模面镜面处理等方式来解决拉延开裂问题。
2．起皱起皱是拉延工序中另一个常见的缺陷，也是很难解决的板件缺陷。
板件发生起皱时，会影响到模具的寿命以及板件的焊接，板件发生叠料时还会使模具不能压合到底，从而成形不出设计的产品形状，同时，由于叠料部位不能进行防锈处理，容易导致板件生锈而影响到板件的使用寿命，给整车安全造成隐患。
目前主要从产品设计及工艺设计上来解决起皱问题，归纳起来有以下几点：（1）产品设计时尽量避免型面高低落差大、型面截面大小变化剧烈，在不影响板件装配的情况下，在有可能起皱的部位加吸皱包。
（2）工艺上可以考虑增加整形工序。
（3）分模线调整。
随着分模线的调整，往往会伴随着开裂缺陷的产生，目前主要通过使用CAE软件来分析确定合理的分模线位置。
（4）在工艺补充面上增加吸料筋、工艺台阶等，将多余的料消化掉。
（5）合理设计拉延筋，以确保各个方向进料均匀为目标。
（6）当开裂与起皱同时存在，且起皱不被允许时，一般先解决起皱再解决开裂。
AutoForm模拟分析算法AutoForm模拟分析算法主要有两种：隐式算法和一步成形法。
1．隐式算法静态隐式算法是解决金属成形问题的一种方法。
在静态隐式算法中，在每一增量步内都需要对静态平衡方程迭代求解。
图1 A柱内板零件模型1 380.0 mm×250.0 mm×80.0 mm，材料厚度为1.2 mm。
零件造型整体弯曲细长，成形深度达60.0 mm，零件凸缘部位的圆角接近R6，凸缘部位材料减薄率可能较大，部分造型位置的材料图2 A柱内板数值模拟模型1.3.3 拉延筋设计方案该冲压件呈几字形，成形时中间区域被压紧，外圈板料自外向内流动。
为了控制变形区域的板料流动速度，避免出现成形区域流料速度过快导致出现叠料缺陷，而流料速度过慢出现成形开裂缺陷，CAE分析时设计了拉延筋。
拉延筋主要作用是控制板料拉延时进入凸模所受阻力的大小，以达到控制板料流动速图3 产品成形极限图图5 优化后料厚减薄分布图图7 回弹补偿方案图8 回弹补偿后结果图6 回弹补偿前结果图4 料厚减薄分布图本研究通过调节部分拉延筋深度来控制对应位置的板料流动速度，将开裂位置对应的拉延筋深度从6.0 mm 改为3.0 mm，并且光顺过度，优化后的成形分析效果如图5所示，可见零件减薄率分布在标准范围内，优化方案有效。
本研究为典型的高强钢板材质梁类件，回弹分析结果显示（图6），梁件两侧法兰边出现回弹变形，法兰边翘起，零件开口尺寸变大，回弹值为-3.80～-1.00，严重超出几何尺寸与公差（GD&T）图纸公差要求，不能满足装车验证[7]。
对于该回弹变形问题，本文采用一种新的回弹补偿思路来验证补偿效果。
常用补偿思路为，利用有限元数值模拟计算回弹，然后在预3 拉延模具设计拉延模具结构上主要由凸模、凹模、压边圈以及各种辅助零件构成。
按照结构的不同，拉延模具可分为单动、双动及三动拉延模具，本研究为单动拉延，即只有压边圈未固定，压边圈由压机设备的气顶控制，按一定的冲压行程运动。
模拟过程虽然可以暴露制件冲压过程可能会产生的开裂、起皱等风险，但是只做预测参考，并不代表着完全解决实际生产过图9 板料流动分布图图10 模具结构图3.3 定位与导向设计保证模具导向精度及板料的合理定位，是确保模具成形运动过程平稳进行、制件各处同时触料以及防止板料窜动导致成形不充分的前提。
拉延筋技术-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII拉延筋技术1.拉延筋在板料拉深中的作用拉深成形生产中，尤其是象车身覆盖件等这样的大型工件的拉深工序中，往往会因为零件几何型面的不对称，使得板坯在成形时各处材料沿凹模口的流动速度不均衡(图1一1)，造成拉深后的工件，局部减薄量大出现颈缩或者破裂，而有些部位出现起皱、波纹等质量缺陷。
为了改善这种状况，需要在压料面上控制对工件不同部位提供的进料阻力(毛坯在进入凹模前遇到的阻力)，即在需要材料多的部位相应的进料阻力小，而在需要材料少的部位相应的进料阻力大(图1一)，从而平衡坯料在凹模口部的流动速度差异(图1)，提高零件成形质量。
改变压料面上进料阻力的方法有:1.改变压边力或采用变压边力压边2.改变压料面与模具之间的间隙3.改变凹模口圆角半径4.设置拉延筋等。
设置拉延筋是应用较灵活方便、修改较容易的一种方法，主要表现为:(1) 控制变形区材料的进料阻力，调节冲压变形区的拉力及其分布(2) 通过对拉延筋各项参数的适当配置，能够通过均衡工件各部分的进料阻力来调节材料的流动情况，增加坯料流动的稳定性，得到变形均匀的冲压件;(3) 使用拉延筋后，压料面间隙可适当加大，表面精度可适当降低，从而减少压料面的磨损，降低模具制造成本(4) 通过增加径向拉应力，使材料的塑性变形程度、硬化程度得以提高，减少由于变形不足而产生的松弛回弹以及波纹等缺陷，提高工件的刚度(5) 可防止因凸缘周边材料不均匀流动而不可避免产生的皱纹进入修边线内，减轻或消除复杂零件悬空部分因材料集中而发生的内皱现象(6) 拉延筋提供的进料阻力，可以在一定程度上降低对压床吨位的需求;通过增加胀形成分和增大进料阻力，可减小板料外形尺寸，提高材料利用率。
目前 ,在多数板料拉深中，拉延筋是必不可少的模具组成部分，针对拉延筋的研究己经成为当今板料冲压成形领域的重要课题之一。
模具技术2009.No.639文章编号:1001-4934(2009)06-0039-03基于Dynaform的汽车覆盖件成形中拉延筋的设置与数值模拟郭敏杰,曾珊琪(陕西科技大学机电工程学院,陕西西安 710021)摘要:使用美国ETA公司的CAE软件Dynaform,通过求解器LS-Dyna计算,利用ETA/Post-processor来模拟某轿车引擎盖内板的拉深成形。
通过模拟结果的比较,最终确定拉延筋的最佳布置方案及拉延筋的优化形式等。
缩短了模具设计周期,降低了设计成本,提高车身质量。
关键词:Dynaform;拉延筋;汽车覆盖件;数值模拟中图分类号:TP391.9 文献标识码:BAbstract:ByusingincrementsimulationsoftwareETA/Dynaform,theformingprocessofacar engineinnerpanalwascalculatedbyLS-DynaandsimulatedbyETA/Post-processor.Theoptimalsettingandshapeofdrawbeadweredeterminedbycomparingthesimul ationre-sults.Theimproveddesigncouldshortenthedevelopmentcycleofdie,reducedesigncostandi mprovethequalityofcarbody.Keywords:Dynaform;drawbead;automobilecover;numericalsimulation0 引言拉深件的质量在很大程度上受材料流动的影响。
在汽车引擎盖内板(见图1)拉深成形中,广泛采用的拉延筋是调节和控制材料流动的一种最有效和实用的方法,在拉深过程中起着重要作用。
但由于汽车覆盖件大多是三维空间型面、质量要求高,冲压成形中的变形复杂,变形规律不易掌握,影响质量问题的原因错综复杂,很难定量地给出工艺设计和模具设计的参数,设计人员要大量地依靠设计经验进行工作。
汽车车门拉延模具设计与成形模拟在汽车制造中，车门是一个非常重要的组件。
为了使车门能够顺利地进行开关操作，我们需要使用汽车车门拉延模具进行设计和生产。
在本文中，我们将会深入探讨汽车车门拉延模具的设计和成形模拟。
一、汽车车门拉延模具设计汽车车门拉延模具的设计是通过CAD软件进行的。
我们需要先制定出汽车车门拉延模具的整体设计方案，然后根据具体需求进行细节设计。
汽车车门拉延模具的设计必须遵循以下原则：1. 减少浪费。
汽车车门拉延模具将会被重复使用，因此设计过程必须尽可能减少浪费，提高材料的利用率。
2. 提高生产效率。
汽车车门拉延模具的设计必须尽可能地提高生产效率，减少制造成本。
3. 优化车门拉延模具的大小。
设计时必须合理地分配材料，控制模具的大小，以减少成本和生产时间。
4. 确保汽车车门拉延模具的耐用性。
汽车车门拉延模具要经受高温和高压的考验，因此必须采用高强度、高硬度的材料。
5. 考虑汽车的安全性。
汽车车门是车内的关键部件，设计时必须考虑汽车的安全性，确保车门经过模具成形后符合安全规范。
二、汽车车门拉延模具成形模拟通过汽车车门拉延模具的成形模拟，可以预测成形过程中的变形和应力，并优化汽车车门拉延模具的设计。
在汽车车门拉延模具的成形模拟过程中，需要进行以下步骤：1. 建立数学模型。
建立数学模型是进行模拟的第一步，必须精确描述汽车车门拉延模具的几何形状，包括模具内部和外部的形状，以及汽车车门的形状。
2. 设定模拟参数。
模拟参数是指成形过程中的各种条件和工艺参数，如材料的弹性模量，屈服强度，温度等。
这些参数必须根据实际情况进行设定，以使模拟结果尽可能地接近真实情况。
3. 实施模拟分析。
进行模拟分析是对模拟参数和数学模型的检验和确定。
这一步是模拟过程中最关键的一步，必须进行充分的对比和修正，以获得满意的模拟结果。
为了进行模拟分析，可以使用专业的模拟软件，如ABAQUS、LS-DYNA等。
这些软件可以通过数值方法和计算机模拟分析汽车车门拉延模具的成形过程，预测模具材料的受力情况、变形情况以及汽车车门的成形情况。
设计步骤：1分析工艺文件首先拿到工艺后要分析各部分，分模线、坯料线、拉延后坯料线、重力坯料线、拉延筋、到底标记、左右标记、CH孔，有时还有弹顶销、穿刺孔和破裂刀位置分模线决定了凸模的外圈轮廓大小；坯料线决定了压料面的大小；从拉延前后坯料线可以看出板料在压料面上的流入情况；重力坯料线决定了定位板定位位置和高度；拉延筋可以控制板料的流入量；到底标记用来检测是否拉伸到位（设计在废料区）；左右标记是产品左右件的标识，来实现焊装白车身的目的；CH 孔是在拉延(序)模上的拉延件上冲制的两个模具制造调试用的研模(定位)工艺孔。
是带件研合各序模具型面(和形状)的基准确认拉延模行程和气顶位置：参考工艺文件确定导向形式：根据制件形状确定模具的导向形式，大致分为外导向拉延，内导向拉延，四角导向拉延。
本套模具采用内导向。
暂定基准高：根据机床对操作高的要求自动线看是否要前后序操作高一致或是浮动范围。
本套模具选择闭合高度为800mm。
下图为工艺曲面2图层的设置用ug2.0打开工艺曲面进入建模模块。
把第1层的工艺面复制到11层把第2层的胚料线，分模线复制到12层。
3面的缝合打开11层，其它层全部关闭。
用缝合命令缝合曲面缝合的时候注意不要直接点击确定，应该点击应用看他是否报错如果报错看是那些地方有错然后更改更改好以后再缝补，检查报错，如果没报错，再拉伸一个通过曲面的体A。
用缝补好的曲面裁剪A，如果成功说明缝补成功。
下面是封面操作截图：注意缝合公差红点的地方表示有错修改完成无报错裁剪实体成功，删除实体保存一次图档，进入下一步4偏置工艺面用大致偏移命令偏移Z向-60.-50和60的三个面。
下面是操作截图：三个偏置的面如图所示5凸模本体的制作把12层设置为工作层，其它层关闭。
投影分模线到XY平面如图用分模线拉伸实体上下各500mm 如图：把11层设置为可选用工艺面把刚拉伸的实体上部分裁减掉如图：把得到的实体移动到62层。
然后用分模线拉伸一个上下各500mm，里外分别10mm 的实体环如图：用向Z方向偏置-50mm的面裁减掉这个体的上部分如图：把所得到的实体移动到62层。
汽车左后支柱里板拉延成形工艺参数多目标优化朱兴元;王帮贵;尹士东;刘鹏翔【摘要】以某车型左后支柱里板为研究对象,首先对零件进行了工艺分析和拉延成形有限元模拟设计.结合正交试验设计对零件拉延成形进行数值模拟,采用多目标优化方法获得了最优的工艺参数组合:压边力F=700kN,各段拉延筋阻力系数分别为X1=0.30,X2=0.80,X3=0.45,X4=0.75.极差分析结果表明,对最大减薄率来说影响顺序为:F＞X1＞X3＞X4＞X2,对起皱参数来说影响顺序为:F＞X1＞X4＞X2＞X3.使用优化的参数组合进行试冲试验,试制件无破裂、起皱等缺陷,成形质量满足生产要求.【期刊名称】《锻压装备与制造技术》【年(卷),期】2016(051)005【总页数】4页(P85-88)【关键词】后支柱里板;拉延成形;正交试验;多目标优化【作者】朱兴元;王帮贵;尹士东;刘鹏翔【作者单位】武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北武汉430070;武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北武汉430070;东风模具冲压技术有限公司冲焊工厂,湖北武汉430056;武汉理工大学材料科学与工程学院,湖北武汉430070【正文语种】中文【中图分类】TG386影响板料冲压成形质量的工艺参数众多，以质量目标为评价标准，实现工艺参数多目标优化一直备受关注。
戚鹏等[1]在约束变薄量的条件下，基于遗传算法建立了板料成形回弹控制的优化模型和优化系统，实现了工艺参数的优化。
近年来，艾锋[2]基于Design-Expert软件对压边力、拉延筋阻力系数和摩擦因素3因子进行了中心复合试验设计，结合数值模拟和Design-expert软件建立了拉裂、起皱之间的数学模型，获取了汽车挡泥板最优参数组合。
周杰等[3]在研究封头冲压成形时，结合Matlab和Design-Expert软件建立了参数变量和目标量之间的二阶响应面模型，实现了工艺参数的多目标优化。
肖存云等[4]研究高强纵梁内板拉深成形时，利用最优拉丁超立方试验获取样本点，构建工艺参数和目标量之间的响应面模型，并采用NSGA-II多目标优化遗传算法获得了合理的工艺参数组合。
冲压模具的拉延筋布置及作用汽车制造工艺是连接产品设计与生产制造的重要环节。
冲压工艺部门从产品设计阶段开始就与产品设计部门开展同步工程，协同工作，使产品设计即满足产品设计使用需要，又为冲压模具开发与生产使用提供满足要求的冲压规划和工装设计方案。
拉伸筋是一种为增加拉伸时板料流动阻力而设置在模具上的一种东西。
形状有方形拉伸筋、半圆形截面拉伸筋，阻力再大一点的有拉伸坎。
为什么要弄这些东西呢？为了增大进料阻力。
为什么要增大进料阻力呢？为了防止起皱。
太多的材料流入会导致起皱。
增设拉延筋能增加板料变薄量。
本文对门外板、内板及顶盖模具制作过程中，拉延筋在冲压工艺设计上的应用进行了详细分析，冲压工艺设计过程中即体现了产品工艺性设计的要素，同时为后续车型产品设计、冲压工艺规划与设计也有借鉴意义。
拉延筋的类型及设计要点拉延筋的制作包括凸筋与凹槽的匹配（圆筋对圆槽，方筋对方槽）。
过度（端头过度和不等截面过度的长度必须大于50mm）。
拐角部（尽量用太阳筋，其次用圆筋，高度为3mm，或是5mm，特殊情况为方筋，高度为3mm。
）。
双筋（双筋中心线间距为30mm）。
筋到凹模圆角的距离（筋的内切点与凹模圆角的切点之间必须有3～5mm的平台）。
筋与缩料线的距离（筋的中心线与缩料线的最小距离为15mm）。
筋的圆角半径（凸筋的凸圆角与凹筋的流入流出凸圆角半径，最小为R1.5mm，最大为R5mm，超出此范围的需调整筋的高度）。
筋的底面（方筋的底面必须与压边面平行）。
拉延筋的制作依据及方法拉延筋的制作依据在工艺前期阶段，我们经常会应用autoform通过虚拟筋来来计算制件的成型，这样比实体筋计算的时间短，而且调整筋的强度很方便，在工艺的后期阶段，即在制作工艺加工数据阶段，必须在拉延序制作出实体筋的型面。
在这之前必须确保此工艺尤其是拉延筋的强度状态为最佳，然后通过autoform进行成型的模拟运算，验证成型过程中虚拟筋和实体筋的一致性。
如果实体筋的拉延型面和虚拟筋的拉延型面计算结果一致，即可下发加工数据，如果实体筋的结果与虚拟筋的结果不一致，找到两个模拟结果的差别所在之处，更改筋高或筋的圆角R值后重新模拟计算。
DYNAFORM软件基于有限元方法建立, 被用于模拟钣金成形工艺。
Dynaform软件包含BSE、DFE、Formability三个大模块，几乎涵盖冲压模模面设计的所有要素，包括：定最佳冲压方向、坯料的设计、工艺补充面的设计、拉延筋的设计、凸凹模圆角设计、冲压速度的设置、压边力的设计、摩擦系数、切边线的求解、压力机吨位等。
DYNAFORM软件可应用于不同的领域，汽车、航空航天、家电、厨房卫生等行业。
可以预测成形过程中板料的裂纹、起皱、减薄、划痕、回弹、成形刚度、表面质量，评估板料的成形性能，从而为板成形工艺及模具设计提供帮助。
DYNAFORM软件设置过程与实际生产过程一致，操作上手容易。
来设计可以对冲压生产的全过程进行模拟：坯料在重力作用下的变形、压边圈闭合过程、拉延过程、切边回弹、回弹补偿、翻边、胀形、液压成形、弯管成形。
DYNAFORM软件适用的设备有：单动压力机、双动压力机、无压边压力机、螺旋压力机、锻锤、组合模具和特种锻压设备等。
DYNAFORM 的模块包含：冲压过程仿真(Formability) ；模具设计模块(DFE) ；坯料工程模块(BSE) ；精确求解器模块(LS-DYNA)。
功能介绍1.FS－Formability-Simulation成形仿真模块可以仿真各类冲压成形：板料成形，弯管，液压涨形可以对冲压生产的全过程进行模拟：坯料在重力作用下的变形、压边圈闭合过程、拉延过程、切边回弹、回弹补偿、翻边、胀形、液压成形、弯管成形，还可以仿真超塑性成形过程，热成形等适用的设备有：单动压力机、双动压力机、无压边压力机、螺旋压力机、锻锤、组合模具和特种锻压设备等。
成形仿真模块在世界各大汽车公司、家电、电子、航空航天、模具、零配件等领域得到广泛的应用。
通过成形仿真模块，可以预测成形缺陷起皱，开裂，回弹，表面质量等，可以预测成形力，压边力，液压涨形的压力曲线，材料性能评估等本模块中的主要功能特色有：1)可以允许三角形、四边形网格混合划分，可以用最少的单元最大程度的逼近模具的形状，并可方便进行网格修剪；2)等效拉延筋的定义通过拾取凹模（或下压边圈）上的节点（线）生成拉延筋（多种截面），可以方便分段，合并，修改拉延筋及其阻力。
拉延筋的正确布置方法
1. 你得根据零件形状来布置拉延筋呀！比如说，就像给一个独特的雕塑设计支架，要贴合它的形状才行。
如果形状复杂，那拉延筋的布置就得更精细，不然怎么能保证拉伸效果呢？
2. 要考虑材料的特性哦！不同的材料就好像不同脾气的人，得用不同的方式对待呀。
软一点的材料，拉延筋的力度是不是就得小点呢？不然可就变形啦！
3. 拉延筋的位置可重要了呀！这就好比建房子打地基，位置错了房子可就歪啦。
一定要找准关键位置，让拉延筋发挥最大作用呀！
4. 别忘了数量的控制啊！可不是越多越好哦，就像调味，恰到好处才能美味。
拉延筋太多或太少，都会影响最终的产品质量呢，这可得谨慎啦！
5. 相邻拉延筋之间的距离也要把握好呀！太近了就像人挤人，施展不开；太远了又没法好好协作。
你说是不是要好好琢磨呢？
6. 拉延筋的深度也有讲究呢！就如同走路的步子大小，太深或太浅都走不稳。
要根据实际情况仔细考虑呀，难道不是吗？
7. 还得考虑工艺要求呢！不同的工艺就像是不同的赛道，拉延筋的布置就得跟着变。
不跟着变能行吗？肯定不行呀！
8. 咱布置拉延筋一定要综合考虑各种因素呀！就像将军排兵布阵，每个细节都关乎成败。
只有这样，才能做出完美的产品呀！
我的观点结论就是：拉延筋的正确布置真的太关键啦，一定要认真对待，细致规划！。
拉延模设计一:认真阅读DL图1. 工件分析——拉延深度,形状尺寸顶杆行程S1应保证压边圈的压料面高于凸模即工件最高点5mm以上。
限位螺钉行程S2= S1+15～20mm2. 冲压方向和送料方向3. 数模基准点和模具中心4. 凸模轮廓线和压边圈轮廓线5. 压料面形状6. 拉延筋中心线7. 试冲模板料压料面大小由试冲模板料向外偏移15mm来定8. 标记销即R/L指示9. 技术条件——材料,料厚,数模基准,冲压设备二.压边圈轮廓尺寸的确定1. 外轮廓的躲避尺寸：一般≥20mm2. 压料面尺寸：试冲模板料向外偏移15mm厚度H>25%L 但Hmin=150mm宽度W>75%H 但Wmin=130mm(拉延前毛坯宽加大40～180mm般取3. 压料面的轮廓尺寸应考虑制件的拉延深度和压床顶杆的布置4.压边圈外缘面轮廓下降至少15mm,对轮廓形状变化比较大的压料面外缘形状设计时可以给出简单形状尺寸5.压边圈平面轮廓但毛坯板料形状复杂时应设计成简单的形状图6.压边圈前后侧至少设置1～2处60mm以上观察凸模状态的铸造通孔和排气用铸造通孔三导向设计1. 气垫顶起时至少应有50mm导向接触面,大模具可延伸至100mm（1）导向腿设置在模具中部的尺寸规格①用于小型模具注： 1. 图为单独使用导向腿和导向腿+导柱二者共用形式2. 图中B,D,M处为设置导柱衬套时使用的尺寸②用于中大型模具注： 1. 图为单独使用导向腿和导向腿+导柱二者共用形式2. 图中B,D,M处为设置导柱衬套时使用的尺寸(2)导向腿设置在木角部形式的尺寸规格注： 1. 图为单独使用导向腿和导向腿+导柱二者共用形式2. 图中B,D,M处为设置导柱衬套时使用的尺寸三.上下模板高度尺寸确定依据1.制件的拉延深度2.既要满足压床允许闭合高度的范围又要确保模具的强度3.模具的装模高度取决于送料线的高度并考虑压边圈的强度(覆盖件模具压料圈厚度要在250mm以上)确定下模的高度4.一般在使用机械手的情况下,送料高度应该距压床工作台面1000±70mm 之间,手工操作要在450～600mm之间四.凸模,压遍圈,压料面尺寸1.前面定位⑴毛坯在模具中要设置四个方向的定位,前后和两侧⑵前后送料时前面定位低于送料线高度30mm防止干涉⑶手工送料时毛坯板料会形成一定的弯曲,送料的水平面与定位最高部至少留10mm的空间,要求定位块前面设置一定长度的斜面⑷定位块(或销)原则上每侧设置2个,板料毛坯较窄时可以设置1个.两定位块(销)的位置：距毛坯板料端边1/5处但要大于50mm.2.侧面定位⑴侧面定位高度：在使用夹钳形式和真空吸盘送料时定位块的最高处与送料线留50mm的空间.⑵进侧的定位块需倒角以便于板料推进.⑶面定位的长度要大于板料的1/2长度⑷对板料弯曲度比较大的定位要考虑弯曲后的位移量六出气孔的设置1.型面上的出气孔对外板制件的凸模取直径Φ4mm,对内板制件取Φ6mm2.在后工序要修掉的废料部分钻直径Φ20～30mm通气孔2～6个或直接铸出直径Φ60～120mm通气孔通气孔设置原则：①凸凹模成型处不设②曲率半径小,材料移动大处不设③外板懂得凹模排气孔面斜度在5‰以下时可以设置排气孔④上模排气孔设置时要加出气管,或在出气孔上方整体家盖板,以防止杂物落入七拉延标记销1.单动拉延模原则上设置在凹模上,材料变化小的位置上2.尽量在制件轮廓以外的拉延凸模的轮廓内设置,不得使制件产生压痕3.设置在修边和冲孔的废料上4.位置最好设置在对角方向2处,对角线长度在500mm以下时可以设置1处5.设置标记销处必须呈水平面,或较小斜面的法向方向的平面上,起平面必须大于标记销直径；制件上没有平面处工艺补充部分可以设置工艺平台6.标记的位置必须在D/L图中明确注明7.切入拉延深度：0.3mm七平衡块设置1.距压边圈加工面外端至少留30mm的空间2.安装平衡块的底板下面必须设置加强筋3.安装面的最高面不得高于模具压料面高度4.平衡块基本上设置在下模上5.单动拉延模为了保持压边圈力的平衡,在托杆附近平衡块的下方设置垫块6.小型模具设置6个,大型模具设置8个以上,一般400mm布置一个八装夹槽注：A为设置装夹槽侧的模具长,上模装夹槽数>下模装夹槽数九起重装置1.铸入式吊杆：强度高,外形小,安全可靠3.螺钉连接式吊杆：使用于中小型模具4.专用起吊器5.起重臂6.起重孔一○模具定位1.键定位2. 挡料销式定位设置在模具后侧二个(一组),距离尽量大。
1.3 拉延筋技术
1。
3。
1 拉延筋在板料拉深中的作用
拉深成形生产中，尤其是象车身覆盖件等这样的大型工件的拉深工序中，
往往会因为零件几何型面的不对称，使得板坯在成形时各处材料沿凹模口的
流动速度不均衡(图1一1)，造成拉深后的工件，局部减薄量大出现颈缩或者
破裂，而有些部位出现起皱、波纹等质量缺陷。
为了改善这种状况，需要在
压料面上控制对工件不同部位提供的进料阻力(毛坯在进入凹模前遇到的阻
力)，即在需要材料多的部位相应的进料阻力小，而在需要材料少的部位相应
的进料阻力大(图1一)，从而平衡坯料在凹模口部的流动速度差异(图1刁)，
提高零件成形质量。
改变压料面上进料阻力的方法有:
1.改变压边力或采用变压边力压边、
2.改变压料面与模具之间的间隙、
3.改变凹模口圆角半径
4.设置拉延筋等。
设置拉延筋是应用较灵活方便、修改较容易的一种方法，主要表现为，润:
(1) 控制变形区材料的进料阻力，调节冲压变形区的拉力及其分布:
(2) 通过对拉延筋各项参数的适当配置，能够通过均衡工件各部分的进
料阻力来调节材料的流动情况，增加坯料流动的稳定性，得到变形均匀的冲
压件;
(3) 使用拉延筋后，压料面间隙可适当加大，表面精度可适当降低，从
而减少压料面的磨损，降低模具制造成本;
(4) 通过增加径向拉应力，使材料的塑性变形程度、硬化程度得以提高，
减少由于变形不足而产生的松弛回弹以及波纹等缺陷，提高工件的刚度;
(5) 可防止因凸缘周边材料不均匀流动而不可避免产生的皱纹进入修
边线内，减轻或消除复杂零件悬空部分因材料集中而发生的内皱现象;
(6) 拉延筋提供的进料阻力，可以在一定程度上降低对压床吨位的需
求;通过增加胀形成分和增大进料阻力，可减小板料外形尺寸，提高材料利
用率。
目前，在大多数板料拉深中，拉延筋是必不可少的模具组成部分，针对
拉延筋的研究己经成为当今板料冲压成形领域的重要课题之一。
1.3。
2 拉延筋的设置
以半圆形筋为例(图1一)，板料在通过拉延筋时，在点1到点6之间发生了弯曲、回复、反弯曲的反复变形，这些变形所需要的变形力加上板料与
拉延筋之间的摩擦力构成了拉延筋的进料阻力。
因此，不同断面形状、不同
尺寸的拉延筋对板料的作用效果是不同的。
为了能够适应特定冲压零件成形的需要，拉延筋在种类、断面各尺寸、
长度、条数、位置等参数上都要做特定的选择。
参考前人学者们对拉延筋布
置规律的研究成果，拉延筋的经验布置原则总结如下:
(1) 按拉延筋作用布置。
拉延筋的布置原则见表卜1.
表1一1拉延筋的布置原则
要求布置原则
增加进料阻力放整圈的或间断的1条拉延槛或1-3条拉延筋
增加径向拉应力，
降低切向压应力，防止毛坯起皱在容易起皱的部位设置局部的短筋
调整进料阻力和进料量拉延深度大的直线部分，放卜3条拉延
筋;拉延深度大的圆弧部分，不放拉延筋:
拉延深度相差较大时，在深的部位不设拉
延筋，浅的部位设拉延筋
(2)按凹模口形状布置。
拉延筋的布置方法见图1一5及表1一2。
(典型图)
(3) 拉延筋布置方向。
拉延筋一定要与材料流动方向垂直，一般情况下，
筋的走向与其对应的凹模口形状一致。
(4) 拉延筋的深浅与多少。
拉延深度深的部位不设或少设，深度浅的部
位一定要设置或多设置。
拉延筋最多设置三层，最里面一层常为封闭形状，
第二、三层只在直线部分设置，第三层最短。
对于这样的多层拉延筋，如
果在伸长变形区，筋的高度应由外向里逐渐增高:在压缩变形区，则与之相
反阴。
(5) 最里层筋的中线与凹模口的距离在25mm左右，而筋与筋之间至少
要留30mm的间距。
其它细节上的经验规律，可参见文献.解问。
有了这些经验，为了进一步提高生产效率和质量，适应板料成形模拟技
术的发展进程，人们对拉延筋的研究也开始从传统的物理试验向有限元模拟
的方向迈进。
2.2 等效拉延筋阻力模型
在板料拉深过程模拟中，采用等效拉延筋代替拉延筋实体可以在不失精度
的前提下大大降低计算时间。
另一方面还可以很容易的改变等效拉延筋在有限元模型中的布置，从而研究不同布置对材料流动的不同影响，而无需CAD模
型的任何修改，因此等效拉延筋在数值模拟中是一非常有效的方法。
常用的拉延筋等效方法有侧:
(1 ) 拉延筋映射法
在等效拉延筋模型中，实际拉延筋由它在凹压料面上的映射代替。
实际拉
延筋的映射为一假想平面，和实际拉延筋有相同的宽度，在其上划分规则的网
格，如图2一1所示。
首先计算出实际拉延筋产生的拉延筋阻力，然后根据虚功
原理，把实际拉延筋产生的阻力分布施加在等效拉延筋模型的规则网格节点
上。
这种方法的主要思想是，板料经过等效拉延筋模型时受到和实际拉延筋所
能产生的阻力具有相同阻力效果的力作用，但等效拉延筋模型不必划分非常细
密的网格。
在三维数值模拟中使用这种方法，可以避免了划分较多的网格，提
高计算速度，节省存储空间。
(2) 拉延筋的阻力线法
利用拉延筋的实际力学性能与弹塑性材料变形行为相似的特点，引入拉延
筋的本构关系，同时把拉延筋复杂的几何形状简化为一条能够承受一定力的附着在模具表面上的拉延筋线，几何特性如图2一2所示。
t为拉延筋线的切向单
位矢量，n为与所在位置模具表面相切的拉延筋线的法向单位矢量，戏为模具
表面的法向单位矢量。
在板料成形中，模具的几何描述都采用网格法，所以等
效拉延筋采用线单元描述，每个线单元有两个节点组成。
与直接模拟法相比，应用等效拉延筋模型不必对拉延筋进行几何造型和有
限元划分，因而减少了前处理中的工作量;在有限元计算阶段，也因为减少了
大量的拉延筋单元而大大提高了计算效率，降低了存储开销.一般情况下，经
过拉延筋的板料变形可简化为平面应变状态，而拉延筋末端的板料变形很复
杂，不能简化为平面应变状态.拉延筋末端若设计不合适，将导致零件起皱或
达不到预期的压筋深度。
拉延筋末端的研究应该采用三维有限元数值模拟方法
或者试验的方法。
对比这两种等效方法，拉延筋阻力线法更易于程序实现，在有限元模拟
中只要划分适当的线单元，并将拉延筋阻力平均分配到阻力线上即可。
DY NA FO RM中采用阻力线的拉延筋等效方法，即用一系列编号连续的节
点所组成的线表示等效拉延筋，来代替真实形状的拉延筋，一方面可以避免建
立复杂的拉延筋的过程，防止产生数值处理上的困难，更主要的是可以节省仿
真过程所需的时间。
拉延筋的设置步骤大致如下:
(1 )
(2 )
拉延筋。
(3 )
创建一条拉延筋线。
通常情况下是根据凹模入口轮廓线偏置而成。
定义拉延筋。
选择拉延筋线，并沿着线创建一系列节点，生成等效
锁定拉延筋到零件上。
此功能将指定拉延筋附在一个刚体零件上，
一般情况下，拉延筋可附在压边圈或者凹模表面上。
(4) 编辑拉延筋属性。
拉延筋属性包括设置神征筋阻力，设定拉延筋深
度等。
前者用来定义拉延筋弯曲力和法向力。
其自动加载曲线(AUTO
LoADCURvE) 功能允许用户根据输入的拉延筋几何形状和毛坯的力学性能
来计算拉延筋弯曲力和法向力.。
