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铝合金板材冲压成形的模具回弹补偿
张建
【期刊名称】《模具技术》
【年(卷),期】2016(000)006
【摘要】针对5052铝合金板冲压成形,采用数值模拟技术,基于Dynaform软件的回弹补偿功能,对其进行了成形、回弹和回弹补偿全流程模拟.仅经过一次补偿,回弹后零件几何形状与设计零件尺寸的偏差绝对值由补偿前的8.08 mm减小至补偿后的1.71 mm,偏差值减小量达到78.8％,回弹补偿效果明显.基于回弹补偿后的模具型面设计加工模具,验证了此回弹补偿方法的可行性.
【总页数】5页(P50-54)
【作者】张建
【作者单位】肇庆学院电子信息与机电工程学院,广东肇庆 526061
【正文语种】中文
【中图分类】TG386
【相关文献】
1.铝合金板材冲压成形回弹有限元模拟研究 [J], 张引引;陈磊
2.双向曲率板材冲压成形补偿回弹的逆解算法 [J], 郑鹏;孙立才
3.典型双曲度板材冲压成形回弹差异分析 [J], 赵涵;胡勇;蔡一杰;黄朝炎
4.板材多道次渐进折弯成形回弹补偿的模具修正 [J], 付泽民;张而耕;刘旭辉;胡大超
5.板材冲压成形回弹模拟的评述 [J], 焦明华;于军涛;解挺;俞建卫;刘焜
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CATIA二次开发回弹补偿模面的获取张凌云;万桂波;曾一畔【摘要】橡皮囊液压成形工艺是航空钣金成形的主要方法之一,而回弹是影响产品制造精度的重要因素.目前基于有限元数值模拟的回弹补偿技术是解决回弹问题有效的方法,但耗时极长,不易于大范围推广.基于理论算法,在CATIA交互模式环境下二次开发出六个不同类别的回弹补偿模块,对零件数模进行回弹补偿并得到其模具工作型面及型模,实现在新淬火状态下真正意义上的橡皮囊“一步法”成形.验证试验证明了补偿系统及算法的可靠性与正确性.【期刊名称】《机械设计与制造》【年(卷),期】2016(000)003【总页数】3页(P247-249)【关键词】橡皮囊液压成形;钣金件;CATIA二次开发;回弹补偿模面;“一步法”成形;试验【作者】张凌云;万桂波;曾一畔【作者单位】沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室,辽宁沈阳110136;沈阳航空航天大学航空制造工艺数字化国防重点学科实验室,辽宁沈阳110136;中航工业成都飞机工业(集团)有限责任公司,四川成都610092【正文语种】中文【中图分类】TH16;TG386航空制造业中零件理论外形精度要求十分严格。
主要影响橡皮囊液压成形产品制造精度的是成形后的回弹问题。
传统的几何补偿法通常采用反复试错的方法来完成，该方法依赖于经验丰富的操作者通过多次试模和修模，直到利用修正后的模具成形的零件满足精度要求为止。
显然使用修模方法进行回弹控制是一个耗时、成本高、效率低的回弹补偿方法，对于小批量生产的飞机零件该方法并不适用。
国内航空制造业普遍使用不加补偿的型模反复敲修的方法使其贴模，对零件的表面质量和疲劳寿命都有很大的负面影响。
国内外学者在回弹控制和回弹补偿方面都做了大量的研究，其方法多为通过工艺过程数值模拟获得回弹量，然后通过不同的回弹算法进行模具成形型面的几何补偿。
使用该方法的前提是必须进行成形工艺数值模拟仿真，该过程用时较多，而且仿真得到的回弹模具有一定的误差和缺陷。
基于Dynaform的高强钢板冲压回弹补偿分析1. 引言- Dynaform的介绍和背景- 研究现状和研究目的- 研究内容和方法2. 高强钢板的冲压及回弹特性分析- 高强钢板的特点和应用- 冲压过程中的应力、应变和变形特性- 回弹的成因和特征- 高强钢板回弹率的实验测量和分析3. 基于Dynaform的模拟分析- Dynaform的原理和模拟方法- 模拟时的材料参数和边界条件的设定- 模拟结果的分析和比较，包括不同参数对回弹率的影响4. 回弹补偿技术的研究和应用- 回弹补偿技术的发展历程和现状- 常用的回弹补偿方法及其优缺点分析- 基于Dynaform的回弹补偿技术及其应用研究5. 结论与展望- 对研究结果的总结和评价- 对未来高强钢板冲压回弹补偿研究的展望和建议- 研究的局限性和不足之处的反思和改进建议第一章：引言1.1 Dynaform的介绍和背景Dynaform是一种用于模拟金属成型过程的软件，广泛应用于冲压、锻造、粉末冶金等领域。
Dynaform可以帮助制造业企业加快产品研发和生产效率，提高产品质量和成型精度。
1.2 研究现状和研究目的随着现代制造业对产品质量和成型精度的要求越来越高，回弹问题成为了成型过程中不可避免的问题。
传统的回弹补偿方法依赖于经验和试错，效率低、成本高，并且无法保证补偿效果。
近年来，随着计算机仿真技术的不断发展，基于Dynaform的回弹补偿技术得到了广泛的研究和应用。
本研究旨在利用Dynaform模拟高强钢板的冲压过程并分析其回弹特性，研究基于Dynaform的回弹补偿技术的可行性和有效性。
1.3 研究内容和方法本研究主要分为对高强钢板的冲压及回弹特性进行分析、基于Dynaform的模拟分析以及回弹补偿技术的研究和应用三个部分。
通过实验和模拟分析，探究高强钢板的回弹率与冲压参数的关系以及回弹的成因。
并以Dynaform软件为工具，建立高强钢板的成型模型并进行模拟分析，分析不同冲压参数对回弹率的影响。
Dynaform回弹补偿流程详解DynaForm软件从5.7版本开始增加了回弹补偿模块（SCP），用户可以在重力、拉延、修边和翻边、回弹等一系列工艺过程CAE仿真之后，通过回弹补偿模块将回弹计算出的数值直接按照一定的系数补偿回模具上，减少实际的模具试模次数，缩短产品的开发周期并降低成本。
DynaForm中回弹补偿的基本流程如下图所示（此图片引用于DynaForm软件帮助文件）。
图1 DynaForm中回弹补偿的基本流程从上图可以看出，要进行补偿，需要首先进行拉延和回弹计算，也就是说必须有一次拉延分析，并得到一个合理的回弹结果；软件第一次进行回弹补偿需要2个Dynain文件（一个是回弹前一步的，可能为拉延也可能为修边，第二个是回弹本身的）。
在DynaForm软件本身的Manual手册的Application手册中的第三个案例是关于回弹补偿的，但是案例本身说的比较简略，也没有详细的描写多次补偿需要注意的事项，还有就是DynaForm软件个版本本身的不稳定性，导致计算回弹补偿非常困难，本文从拉延开始，详细诉述多次回弹补偿（案例补偿2次，第2次之后和第2次分析方法一致）方法；此次分析使用的模型如下：材质：DP800，厚度2mm分析软件：DynaForm5.9.2.1操作系统：Windows 7 X64图2 分析使用的模型工艺说明：如上图所示的零件，V型零件，使用一步成型，肯定会有回弹，通过补偿可以适当补偿，冲压模具如下：1.第一次成型分析及回弹具体成型分析及回弹分析设置步骤在此不一一详述，第一次成型分析结果如下：图4 第一次成型分析结果回弹的距离大约是0.6mm,此零件公差要求在0.1mm以内，所以需要进行回弹补偿；回弹补偿的方式有2种，一种是在3D软件中，根据CAE的分析结果，手动的处理模型，对于复杂的零件，这种处理过程很繁琐，第二种就是用本文的方法，使用DynaForm软件的回弹补偿功能进行自动的补偿并映射曲面用于实际的模具设计或模具加工；2.第一次回弹补偿在进行补偿计算前，一定要确认第一次的分析正常终止，并有Dynain文件存在方可，回弹补偿的具体步骤如下：2.1 新建一个回弹补偿的前处理文件将第一步分析使用的前处理文件另存为一个新的前处理文件，在此我们命名为1_SCP.df，将模具各层定位于第一步冲压结束时的位置（一般为闭模状态）。
第九章回弹补偿回弹补偿模块（SCP）是eta/DYNAFROM 5.6中新增加的一个用于工具回弹补偿计算的模块。
通过使用诸如铝合金、高强度钢以及超高强度钢之类的高级板料，既减轻了车体的重量，又保证了汽车的安全性能。
随着高级板料被越来越多的应用到车体制造中，金属冲压工业领域也涌现出若干新课题。
其中一个重要的课题就是成形后由于板料弹性回复和不均匀的应力分布导致的回弹现象。
传统上，回弹可以通过过度弯曲、整形等方式在车间解决。
现在在预测钣金零件回弹以及有效地对模具进行回弹补偿方面，冲压CAE软件扮演着一个重要的角色。
用户可以在经过拉延、修边和翻边等一系列工艺过程后采用冲压CAE 软件进行回弹分析。
但是如果要对原始模具曲面进行补偿以解决回弹问题，这就需要使用回弹补偿技术。
几十年来，回弹补偿都是依靠工程师的经验完成的。
如今，随着计算机硬件和软件技术的不断发展，回弹补偿可以方便地在如eta/DYNAFORM之类的CAE软件中得到解决。
在eta/DYNAFORM中，通过进行回弹补偿，可以修正回弹后的零件形状，从而达到所需零件设计的尺寸公差。
如图9.1所示，回弹补偿在一系列成形模拟和回弹分析之后进行。
图 9.1回弹补偿流程示意图在eta/DYNAFORM中，回弹补偿菜单如图9.2所示。
包括回弹补偿模块（COMPENSATION）、补偿结果检查（RESULT CHECK）、网格拓朴结构修复（TOPOLOGY REPAIR）、变形（MORPHING）和曲面映射（SURFACE MAPPING）功能。
下面将对每一个功能进行的详细介绍。
图9.2回弹补偿菜单9.1回弹补偿（COMPENSATION）在进行回弹补偿之前，用户需要分别导入回弹前和回弹后的结果文件（DYNAIN文件）。
同时，用户还需要导入上一步的工具网格（如果是第一次作回弹补偿，导入原始工具网格）。
如果一次补偿不能够得到期望的形状，可以采用多次迭代的方法来进行补偿。
弹性回弹的补偿模拟
Daniel Fries
【期刊名称】《《现代制造》》
【年(卷),期】2008(000)014
【摘要】通常实践会跟随着理论前进。
但是在板材加工领域中,若使用了技术更进一步的材料,则有可能是退步的开始,弹性回弹在这里是主要问题。
板材在机械应力的作用下弹性回弹使得已经完成变形加工的工件离开了人们所希望的"位置"。
有一种新的模拟技术可以解决这个问题,在模拟软件中集成了全部补偿弹性回弹所需的模块。
【总页数】2页(P72-73)
【作者】Daniel Fries
【作者单位】
【正文语种】中文
【中图分类】TM303.3
【相关文献】
1.基于Dynaform的叶片冲压模拟与回弹补偿 [J], 王发成;吕彦明;魏中兴;郭德森
2.弹性介质材料模型对回弹影响的数值模拟 [J], 安丽娜;李晓星
3.轮罩拉深成形的回弹补偿模拟分析 [J], 王云;王峥;李微波;何霞
4.基于液压伺服控制的粉末压制弹性回弹补偿功能的实现 [J], 陈海兵
5.板材多点成形使用弹性垫后回弹的数值模拟 [J], 杨建鸣;郝洁;任振中
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关于车身钣金件CAE回弹分析学生姓名学生学号专业班级任课老师2015 年 4 月 26 日基于Dynaform的车身钣金件CAE回弹分析汽车工业作为国民经济的支柱产业，其发展带动了钢铁、机械、电子、轻工等行业的发展，综合地反映了国家的物质文明和精神文明水平。
汽车由发动机、底盘、车身、电气系统四大部分组成。
汽车车身是汽车的“上层建筑”，不仅是驾驶员、乘客、货物的承载体，而且是一种工业艺术产品，给人们以艺术的造诣、工业的水平、工艺的精良等方面综合的概念，是汽车工业中最有活力和最积极的因素。
在各种世界汽车博览会上，各大汽车公司推出的新产品无不以车身造型的新颖、车体制作的精良、车辆性能的优越来表现其市场的竞争能力。
因此，车身的研究、开发、制作是汽车工业中关键的一环。
汽车车身设计要求则有以下几点：1.足够的强度和刚度。
2.保证安全。
3.满足乘坐舒适及人机工程要求。
4.自身质量轻，面积利用率高。
5.空气动力性好。
6.美观新颖的造型。
7.结构合理、维修方便。
8.车身各构件应该有足够的寿命、保证正常使用过程中的可靠性。
轿车车身本体又称白车身，它是由车身结构件和车身覆盖件组合而成。
车身结构件是主要承载构件，其选材、截面形状、受力方向等都是设计是应该重点考虑的问题。
车身覆盖件大多数是由薄板冲压而成的钣金件，且具有不同的曲面形状及大小尺寸。
车身覆盖件焊接在车上框架结构上，包覆各种梁和支柱，从而形成一个完整的封闭体，为乘员以及各总成提供一个良好的空间环境。
与其他类型的车相比，轿车车身覆盖件既可以体现轿车的造型特点，又可以在一定程度上增加轿车车身的强度和刚度。
人们除了对汽车质量、性能的要求越来越高以外，对汽车的外观造型以及细节特征也有了不同的需求。
汽车覆盖件作为汽车外观装饰性的零件与发动机、底盘一起构造汽车的主要部件，其设计水平、制作质量已经成为决定汽车产品市场竞争力的主要因素之一。
汽车钣金件的比重比较大，同时模具的发展迅速，关于材料成形方面的研究得到了广泛的关注。
小球二次反弹模拟1.问题描述一个小球，以一个初速度，撞击在刚体上，进行二次反弹。
这个例子是在看知乎的时候看到的，不过原作者写的比较麻烦，用了workbench，用了LS-prepost，还有LS-dyna求解器，所以复现的时候用workbench直接复现一下。
2.流程a)建模选择在SolidWorks中建模，模型尺寸小球半径30mm，直角刚体，外部长边180mm*180mm，厚度10mm分别建模直角形刚体和小球，然后装配组装b)导入模型将建好的模型，保存成step格式新建一个ansysworkbench文件打开之后，在左侧选择LS-DYNA拖动到右侧工作区插入模型选择相关路径确认完成c)设置材料材料选择为默认材料结构钢，可能有不合理的地方，实际操作可以修改d)模型处理在左侧单击模型名称，下方修改模型属性小球设置为柔性体直角形结构设置为刚体e)接触设置由于两个物体较近，所以自动识别了一个接触，直接抑制。
默认的体间作用保存。
这里的接触关系其实也不影响计算，可以运行的。
f)网格划分网格划分采用默认方式划分，演示作用g)设置条件在初始条件里，给一个初速度，大小为X方向-1000m/s和Y方向-1200m/s，这里的速度给的较大，因为后面给的求解时间很短这里给定的速度，应该是初始条件里，初始速度；如果给成了速度，那么小球一直会保持这个速度，最后造成报错，或者穿透。
直角形板设置固定约束求解时间6e-5s，可以先给定一个较短的时间，算一个结果之后，观察轨迹，如果不足，再增加。
原则上是，先跑出来不报错，之后细化。
h)求解计算直接点solve就行了。
i)后处理位移显示开始状态结束状态曲线图应力图。
