上课Dynaform毛坯展开及排样

目录诸论 (2)第一章 V型件的冲压工艺分析 (3)第二章数据库操作 (4)2.1导入文件 (4)2.2保存文件 (5)第三章网格划分 (6)3.1曲面网格划分 (6)3.2网格检查 (7)第四章坯料工程 (9)4.1坯料尺寸展开 (9)4.2矩形包络 (10)4.3坯料网格生成 (11)4.4坯料排样 (11)第五章 V型件CAE分析 (14)5.1网格划分 (14)5.2创建压边圈 (15)5.3定义工具 (17)5.4提交工作 (18)5.5模拟计算 (19)5.6后处理 (20)结束语 (23)参考文献 (24)诸论Dynaform是由美国ETA公司与LSTC公司共同推出的针对板料成形的数值模拟的专业软件，是目前该领域中应用最广泛的CAE软件之一。

它可以预测成形过程中板料的破裂、起皱、减薄、划痕、回弹，评估板料的成形性能，从而为板料成形工艺及模具设计提供帮助；可以用于工艺及模具设计涉及的复杂板成形问题；还包括板成形分析所需的与CAD软件的接口、前后处理、分析求解等所有功能。

本文简述了CAE技术在V型件冲压成形中的应用，通过对拉延工序进行冲压成形模拟分析，提前预知成形缺陷，并采取有效措施，进行工艺参数的调整与优化。

实践证明，分析计算缩短了模具制造周期，减少了模具调试次数，节约了生产成本。

第一章 V型件的冲压工艺分析本文采用V型件形状如图1-1所示，材料为B170P1，厚度1.2mm，整体来看，具有材料较薄，外形尺寸不大，深度较大，成型较困难，有可能出现破裂或起皱等缺陷，因此可先进行CAE分析，观察成型情况。

图 1-1 V型件第二章数据库操作2.1导入文件在桌面上双击图标，进入Dyanform操作界面如图2.2所示。

图2-1操作界面选择“BSE”→“Preparation”→“Import”导入菜单项，将需要分析的V型件的IGS格式的模型文件导入到数据库中，如图2-2所示。

图2-2导入文件2.2保存文件点击下拉菜单“File”→“Save as”，然后命名为“v1.df”，点击“保存”。

坯料尺寸展开打开Dynaform软件，导入文件选择菜单栏中“坯料工程”下的“预处理”，在弹出的对话框中选择“检查重叠曲面”，设置完参数后点击“确定”（在提示栏中显示：没有发现重叠曲面）。

在“预处理”对话框中选择“抽取中面”，在弹出的“选择曲面”对话框中选择“显示曲面”后按“确定”。

中面生成后，在“选择选项”对话框中选择“打开/关闭其他零件层”后得到显示中面。

关闭对话框。

修改“当前零件层”为中间层现实的零件层。

选择菜单栏中“前处理”下的“单元”，在弹出的对话框中选择“曲面网格划分”，在弹出的对话框中设置参数后点击“选择曲面”，在“选择曲面”对话框中选择“显示曲面”后单击“确定”，回到“曲面网格划分”对话框，选择“应用”并且“接受网格”。

关闭对话框。

将“曲面”取消掉。

选择菜单栏中“坯料工程”下的“预处理”，在弹出的对话框中选择“模型检查/修补”，在弹出的对话框中选择“自动翻转单元法向”，选择“所打开的零件”选择单元曲面并使发向与坐标轴正方向相同。

选择“显示边界”，观察是否有缺陷。

无缺陷后关闭“模型检查/修补”对话框。

在“预处理”对话框中选择“冲压方向”，在弹出的对话框中点击“选择零件层”，选择中间层所在零件层后点击“确定”，点击“自动调整”后按“确定”。

在“预处理”对话框中选择“毛坯尺寸估算”，进入“材料库”选择相应的材料。

观察“FLD曲线”。

在“Formula”中输入相应参数后点击“应用”。

点击“确定”后关闭所有对话框并得到展开后的坯料。

选择“关闭零件层”工具。

保留展开的坯料所在的零件层排样选择菜单栏中“坯料工程”下的“开发”，在弹出的对话框中选择“板坯排样”，选择“单排”，点击“板坯轮廓线”，选择板坯轮廓线后“确定”，设置相关参数后“应用”。

输出“排样结果报告”如图：零件冲压性能评价及成型极限点击“显示/隐藏零件层”，显示中间层所在零件层并将文件另存。

选择菜单栏中“坯料工程”下的“Mstep”，选择对话框中的“sheet”，在弹出的对话框中选择材料并设置厚度后“确定”，在“Mstep”对话框中选择“提交任务”。

DYNAFORM分析过程步骤介绍DYANFORM分析过程介绍一、导入几何或网格模型FILE----IMPORT二、修改零件名称PARTS----EDIT三、划分曲面网格对于坯料：TOOLS----BLANK GENERATOR对于工具：PREPROCESS----ELEMENT四、检查网格PREPROCESS----MODEL CHECK五、创建不见及偏置凹模（凸模）创建凸模（凹模）和压边圈创建部件：PARTS----CREAT偏置单元：PREPROCESS----ELEMENT----COPY六、分离压料面和凸模（凹模）PARTS----ADD TO PART/SEPARATE七、定义坯料材料及属性TOOLS----DEFINE BLANK八、定义工具TOOLS----DEFINE TOOLS九、定义等效拉延筋创建拉延筋线：PREPROCESS----LINE/POINT----FE BOUNDARY LINE/OFFSET 创建拉延筋：TOOLS----DRAW BEAD十、工具自动定位分析设置：TOOLS----ANAL YSIS SETUP自动定位：TOOLS----POSITION----AUTO POSITION十一、定义工具运动曲线测量工具间距离：TOOLS----POSITION----MIN DISTANCE定义工具运动速度/力曲线：TOOLS----DEFINE TOOLS----DEFINE LOAD CURVE 十二、检查工具运动情况TOOLS----ANIMATE十三、定义成形参数和控制参数ANAL YSIS----ANAL YSIS十四、提交工作到求解器进行计算ANAL YSIS----FULL RUN DYNA十五、后处理分析POSTPROCESS十六、分析报告DFE模面设计过程一、导入零件几何模型DFE----PREPARATION----IMPORT二、划分网格1、创建新零件DIEPART----CREAT2、划分网格DFE----PREPARATION----MESH TOOL 三、检查并修补网格DFE----MODEL CHECK/REPAIR四、冲压方向调整DFE----TIPPING/UNDERCUT五、内部填充DFE----PREPARATION----INNER FILL 六、外部光顺DFE----PREPARATION---OUTER SMOOTH 七、创建压料面DFE----BINDER八、创建过渡面（工艺补充面）DFE----ADDENDUM九、切割压料面DFE----MODIFICATION----BINDER TRIMBSE坯料估算过程一、导入零件模型BSE----PREPARATION----IMPORT二、划分网格BSE----PART MESH三、检查和修补网格BSE----MESH CHECK/REPAIR四、坯料尺寸估算BSE----BLANK SIZE ESTIMATE----MSTEP五、坯料网格划分BSE----DEVELOPMENT----BLANK GENERATOR六、外部光顺BSE----OUTER SMOOTH七、生成新的坯料轮廓线和网格PREPROCESS----LINE/POINT----FE BOUNDARY LINE BSE----DEVELOPMENT----BLANK GENERATOR八、坯料排样BSE----NESTING九、输出排样报告和报价。

Equipment Manufacturing Technology No.09，20190引言在现代冲压生产中，在保证产品质量和产量前提下，降低成本，减少能耗，充分发挥企业现有设备的优势，获得最大的经济利益是企业生存的根本。

冲压件的原材料费用在生产成本中占了最大比重，因此提高材料的使用率是决定经济利益的最大因素。

提高原材料的使用率有很多方法，如改进冲压件的结构，以方便排样；改变搭边值，优化排样方式。

目前在优化排样方式有很多方法，有传统的经验法，有现在先进的各种仿真软件，比如ANSYS、Dynaform等。

Dynaform软件主要应用于板料成型的专业的数值模拟软件，应用范围很广，能够进行毛坯尺寸的的预估和排样，而且能够对弯曲、拉延成型过程缺陷进行预测，并且可以进行后续的模具设计[1]。

因此本文采用Dynaform对消声器连结法兰盘的毛坯排样进行优化。

1Dynaform软件目前在冲压生产的工艺设计中，出现了许多软件用于计算冲压产品毛坯尺寸，如UG NX，Dynaform 等软件。

其中Dynaform软件是应用比较广泛的一款软件，它不仅可以用于毛坯尺寸、排样和材料利用率的计算，而且用于模拟冲压成形质量，可以分析成型过程中出现的冲压缺陷，对板料的成形性能进行评估，为冲压件的冲压工艺和模具设计提供了很大帮助[2]。

其中的Blank Size Engineering（BSE）模块可以直接计算出毛坯的轮廓线，对毛坯形状尺寸计算非常有利。

Dynaform软件主要包括三大部分：Dynaform前处理器，Ls-Dyna有限元求解部分，Dynaform后处理器。

Dynaform软件毛坯尺寸计算和排样具体的步骤为：三维建模→模型导入Dynaform软件→有限元网格划分→设置材料以及厚度→计算毛坯外形尺寸→添加毛坯轮廓线→设置排样的搭边值，件间距等→得出排样图和材料利用率[3-4]。

2排样方案设计采用Dynaform软件排样，在搭边值不变的前提下，裁剪的条料宽度不定的情况下，可以安排不同角度的角度排样，对比计算结果，选出理想的排样结果[5]。

d y n a f o r m功能介绍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。

板料成形CAE分析及排样上机指导书黄玉萍编王菲茹审南昌航空大学飞行器制造工程系二○一零年十月板料成形CAE分析及排样一、实验目的和要求：1、认识板料成形CAE软件Dyanform的操作界面；2、了解板料成形CAE分析的基本方法和思路；3、掌握坯料排样的基本方法，输出排样报告。

二、实验设备计算机、DYNAFORM（V5.2）三、实验内容1、板料成形CAE分析2、坯料排样四、实验步骤练习一、板料成形CAE分析1、Dynaform界面简介在桌面上双击DF5.2图标，进入Dyanform操作界面（如图1）。

图1 Dynaform界面快捷键：CTRL+鼠标左键旋转；CTRL+鼠标右键缩放2、导入零件模型，保存文件打开下拉菜单File->Import，如图2所示，在F:\dynaform\BLANK_CAE目录下分别导入文件punch.igs,binder.igs,die.igs和bl an k.igs。

图2 导入、保存文件菜单导入上述文件后，点击Save As 在F:\BLANK_CAE\STU目录下,以姓名作为文件名,保存文件*.df。

图3 导入文件窗口图4 库文件保存窗口3、更改零件层名打开下拉菜单Parts－>Edit,对应不同的零件更改层名，改好层名后保存文件。

图5 修改层名窗口4、进行网格划分打开DFE-->Preparation菜单（如图6所示），进入模面工程界面，点击MESH TOOL,进入网格划分窗口，如图7所示，修改相应的参数，点击OK后点击Apply按钮进行网格划分。

依次对Punch，Die，和Binder进行网格划分。

打开BSE--> Preparation菜单,进入坯料工程界面，点击PART MESH进行坯料网格划分，经网格划分后的零件如图8所示。

图6 DFE菜单图7 网格划分操作界面图8 网格化后的零件5、定义工具和坯料材料（1）定义工具打开Tools-->Define Tools菜单,进入工具定义窗口(如图9所示)。

d y n a f o r m分析步骤1. 创建一个新的零件层：l 线或者网格单元不能创建在一个空的数据库中，在定义任何几何模型数据前，用户必须首先定义零件层。

2.一旦导入或者创建了所需的几何模型之后，用户就可以通过工具定义对话框将各个部件定义成相应的工具，比如凹模、凸模、压边圈等；同时，也可以通过板坯定义对话框定义板坯。

在板坯定义对话框中，用户可以一并定义板坯所对应的材料和属性（厚度）。

在定义好工具和板坯之后，用户就可以对工具进行自动定位了。

自动定位后，用户需要定义各个工具的运动曲线。

如果需要定义拉延筋，用户可以通过工具菜单下面的拉延筋命令来进行。

定义好所有的设置参数之后，用户可以在分析菜单下提交计算或者输出DYNA 关键字文件。

计算结束之后，用户可以打开后处理eta/Post进行分析。

计算结束之后，用户可以从计算所在的目录下面导入DYNAIN文件到eta/DYNAFORM中观察板坯的变形情况。

同时也可以将DYNAIN文件应用到回弹计算或者后续的多工序成形模拟。

对于需要修边的零件，用户可以通过工具菜单下面的板坯操作→修边命令来进行。

修边后的板坯，用户可以通过分析菜单的导出新的DYNAIN文件输出。

对于分析结果，用户可以通过后处理软件eta/POST打开计算得到的D3PLOT文件进行详细的分析。

eta/DYNAFORM依据局部坐标系来进行平移、旋转、镜像、复制以及产生点、线和节点。

当选择这些功能时，程序会自动提示用户建立一个由U、V、W方向组成的局部坐标系。

局部坐标系（LCS）对话框将被显示（图2.5.1）。

用户可以创建一个新的局部坐标系或者通过选择GLOBAL（全局坐标），CURRENT LCS（当前坐标），LAST（最后定义的坐标），VIEW DIRECTION （视图方向）等按钮作为当前坐标系。

零件层标识号（PID）。

零件层的名称是一个不大于八个字符的字符串。

目前，用户最多可以在一个数据文件中创建1000个不同的零件层，用户可以继续创建新的零件层，新的零件层将被作为当前零件层，显示在DISPLAY OPTIONS（显示选项）窗口中。

Dynaform 软件的板料冲压成形操作指引1 常用仿真术语定义：冲压成形：用模具和冲压设备使板材产生塑性变形获得形状、尺寸、性能合乎要求的冲压件的加工方法。

多在室温下进行。

其效率高，精度高,材料利用率也高，可自动化加工。

冲压成形工序与工艺：剪切：将板材剪切成条料、块料或具有一定形状的毛坯的加工工序称为剪切。

分平剪、斜剪和震动剪. 冲裁：借助模具使板材分离的工艺。

分为落料和冲孔。

落料——从板料上冲下所需形状尺寸坯料或零件的工序；冲孔-- 在工件上冲出所需形状孔的工序.弯曲：在弯曲力矩作用下，使平板毛坯、型材、管材等产生一定曲率和角度，形成一定形状冲压件的方法。

拉深：冲裁得到的平板毛坯成形成开口空心零件的冲压加工方法。

拉伸参数：• 拉深系数m :拉深零件的平均直径 d 与拉深前毛坯 D 之比值m ， m = d/D ;• 拉深程度或拉深比：拉深系数 m 的倒数 1/m ;• 极限拉深系数：毛坯直径 D 确定下，能拉深的零件最小直径 d 与D 之比。

胀形：指将材料不向变形区转移，只在变形区内产生径向和切向拉深变形的冲压成形方法。

翻边：在毛坯的平面或曲面部分的边缘，沿一定曲线翻起竖立直边的成形方法。

板材冲压成形性能评价指标：硬化指数n 、厚度方向系数γ、成形极限图。

成形极限：是指冲压加工过程中所能达到的最大变形程度。

2 Dynaform 仿真分析目的及流程ETA/DYNAFORM 5。

7是由美国工程技术联合公司（ENGINEERING TECHNOLOGY ASSOCIALTES ， INC.）开发的一个基于LS —DYNA 的板料成形模拟软件包.作为一款专业的CAE 软件，ETA/DYNAFORM 综合了LS —DYNA 强大的板料成形分析功能以及强大的流线型前后处理功能。

它主要应用于板料成形工业中模具的设计和开发，可以帮助模具设计人员显著减少模具开发设计时间和试模周期。

基于Dynaform 软件的仿真结果，可以预测板料冲压成形中出现的各种问题,如破裂、起皱、回弹、翘曲、板料流动不均匀等缺陷，分析如何及时发现问题，并提供解决方案。

利用 DYNAFORM 软件对新开发产品进行毛坯尺寸计算滕克强
【期刊名称】《电子技术与软件工程》
【年(卷),期】2014(000)006
【摘要】现代汽车行业新产品的开发速度越来越快，同时对产品的轻量化，成本的精益化的要求也越来越高。

产品轻量化导致产品的形状越来越复杂，传统的板料展开计算公式不仅效率低，而且对复杂冲压产品的展开计算误差很大，导致设计初期的成本不能很有效的进行控制。

利用 DYNAFORM5.6-BSE 模块对产品进行展开计算，效率和精度大大提高，从而有效的对产品从设计阶段就进行精益化管理，值得推广。

【总页数】2页(P102-103)
【作者】滕克强
【作者单位】河北光华荣昌汽车部件有限公司,河北省沧州市061100
【正文语种】中文
【中图分类】TG382
【相关文献】
1.用DYNAFORM软件进行毛坯尺寸计算与排样 [J], 罗从伟;姚向军
2.旋转类拉延件毛坯尺寸自动计算软件的开发 [J], 李爱荣
3.利用M/P/E进行软件开发所增加新实体的尺寸标注功能的扩充 [J], 胡桂香
4.基于Dynaform软件的汽车消声器连结法兰盘毛坯尺寸的计算 [J], 赵博宁
5.利用AutoCAD及AutoLISP进行冲裁模的刃口尺寸计算 [J], 杨连发;彭小楠;刘玉祥
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