模具CAE分析软件Dynaform5.6

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”。

Dynaform软件在冲压工艺及模具设计教学中的应用摘要：本文以不规则曲面拉深件毛坯尺寸计算为例，介绍了dynaform有限元分析软件在冲压工艺及模具设计课程教学中的应用，将冲压工艺及模具设计的教学与dynaform的数值模拟技术紧密结合在一起，从而让学生更好地理解和掌握相关理论和基本概念，较大地提高了教学质量。

关键词：冲压工艺及模具设计；dynaform；拉深中图分类号：g642.4 文献标志码：a 文章编号：1674-9324（2013）20-0084-02一、dynaform软件dynaform软件能真实模拟板料成形中各种复杂问题，可以直观地动态显示各种分析结果。

因此，dynaform软件具有广泛的应用前景，目前已应用于多个工程领域，如汽车和航天航空工业，以及生产生活的多个方面，如家用电器和厨卫工具等产业。

dynaform可用于评估材料在成形过程中的一系列反应，如预测板料的表面质量、部件壁厚减薄，以及加工过程中出现的开裂和起皱等问题，同时还可以评估板料的成形性能。

通过dynaform还可以有效地实现对冲压生产的全过程进行模拟。

冲压工艺及模具设计课程的教学目标就是通过教学使学生掌握冲压工艺的制定方法，并能通过所掌握的知识而自行设计一般的冲压模具的结构和几何参数。

在传统的工艺计算过程中，工艺参数基本都是由工具书上查取表格或由经验公式获得，但是这些经验公式只是适宜一些较简单的规则形状。

随着现代生产技术的进步，零件的形状逐渐多样化、复杂化，很多参数已难以由工具书上直接获得。

而dynaform软件可以容易地完成上述计算，这是常规计算公式所无法实现的。

因此，在课程中，尝试使用dynaform软件进行计算和分析可以使学生们尽早接触先进设计思想、方法和工具，为将来的科研与工作打下良好基础。

拉深件毛坯展开尺寸计算是拉深工艺设计的第一步，也是最基本的一步。

下面就以不规则拉深件毛坯尺寸计算为例，探讨一下dynaform软件在冲压工艺及模具设计中的应用。

CAE技术规范
CAE判定标准
RH/DS TEC-008-A 瑞鹄汽车模具有限公司
/
了要求）
- 判别时还应考虑下列标准：
- 使用不同的模拟软件，模拟结果会有所差异（如板厚减薄率）；
- 零件有特殊/功能要求；
- 临界区域的位置（部件或结构区域）；
- 变形过程的负载状态；
- 所用材料和板厚（组合）；
- 料片材料的批次波动（料片厚度、机械性能等）；
- 在焊接料片中的加热焊接区域；
- FLC与变形路径的关系；
- 板料厚度减薄率；
- 其他理论及实践经验。

3.3.1 Good Result好的模拟结果
裂纹标准及最大钢板厚度减薄率
- 最大变形离FLC的距离>15%（图2 区域Ⅰ）；
- 极限钢板厚度减薄率减去15%的安全余量即是最大允许的钢板厚度减薄率（见图1和图2）；
- 最大允许的钢板厚度减薄的其他上限值可以由委托方规定；
- 在AutoForm 3.1x/3.2x中不使用厚度减薄极限曲线（TLC），因为它没有描述第二主应变上的真实板料厚度减薄。

最小板料厚度减薄
- 考虑到位置以及材料拉应力的和谐变化，在外表面区域内的最小板料厚度减薄≥
百度文库- 让每个人平等地提升自我
9。

DYNAFORM分析软件在后盖模具开发中的应用许大汇【摘要】冷冲模是广泛运用的模具之一,具备生产效率高、产品质量好、生产成本低的优点.此类后盖通常用薄板金属引伸成形,在冲压过程中其破裂及起皱直接影响使用效果.成形软件能够预测成形过程中板料的破裂、起皱、回弹,并大大节省模具开发设计时间及试模周期.基于此,简述成形分析软件在后盖拉伸模设计中的应用.【期刊名称】《现代制造技术与装备》【年(卷),期】2018(000)003【总页数】2页(P88,90)【关键词】引伸;板料成形;后盖;成形分析;Dynaform【作者】许大汇【作者单位】四川永贵科技有限公司,锦阳 621000【正文语种】中文1 产品的工艺性分析及工艺方案1.1 产品的形状如图1所示，产品外形尺寸为1164.6×678.5×53.4，料度度T=0.5，材质为DX53D。

图1 产品的形状1.2 产品的CAE分析用UG等3D软件对模型做一些必要的模型修整，保存为曲面文件便于数据导入Dynaform分析软件中，利用前处理模块并进行有限元网格划分，建立用于模拟分析的有限元模型。

在软件中定义板料及其材料参数、成形工具（包括上模、下模、压边圈）、等效压料筋，同时设置模拟控制参数（包括速度、压力、闭合状态等），然后提交到求解器进行模拟计算。

经过后处理模块分析模拟计算的结果，主要分析数据包括零件减薄率云图和零件成形极限图。

从软件分析结果中可看到后盖拉深后的产品缺陷，如开裂、起皱、拉深不足等。

对于缺陷产品的处理首先是优化改善成形工艺，优化模具结构及尺寸，当成形工艺上无法解决时就得在满足产品性能及质量的前题下优化产品结构并做相应的尺寸更改，通过产品的优化及软件的数次模拟，能够使产品一次成形并能得到较好的效果。

在软件中设置等效压料筋，并定义不同部位的压料筋阻力。

图2为设置压料筋后成形极限图。

根据模拟结果定义压料筋的阻力，开裂部分处力减小，而起皱部分处则增加阻力。

冲压软件dynaform详细讲解•引言•dynaform软件功能介绍•dynaform软件操作指南•dynaform在冲压工艺中的应用实例•dynaform软件高级功能探讨•dynaform软件使用技巧与经验分享•总结与展望01引言掌握冲压模拟技术介绍dynaform 软件在冲压模拟方面的功能和应用，使读者能够掌握该技术并应用于实际生产。

提高生产效率和产品质量通过讲解dynaform 软件在优化冲压工艺参数、预测产品缺陷等方面的作用，帮助读者提高生产效率和产品质量。

深入了解冲压工艺有更深入的了解，包括冲压过程、材料变形、模具设计等。

目的和背景软件概述软件功能应用领域技术特点02 dynaform软件功能介绍前处理功能灵活的网格划分工具强大的CAD数据接口便捷的工艺设置丰富的材料库内置多种常用材料参数，用户可直接调用或自定义材料属性，满足各种冲压工艺需求。

ABCD高效求解算法自动重启动功能实时监控与反馈多核并行计算求解器功能后处理功能全面的结果展示可展示多种物理量的计算结果，如应力、应变、位移、速度等，帮助用户全面了解冲压过程的力学行为。

强大的后处理工具提供丰富的后处理工具，如云图、矢量图、动画等，方便用户对计算结果进行可视化分析和处理。

自定义报告生成支持用户自定义报告模板和格式，可快速生成符合需求的计算报告和图表。

数据导出与共享可将计算结果导出为多种通用数据格式，方便与其他软件或平台进行数据交换和共享。

03 dynaform软件操作指南界面介绍及基本操作主界面视图操作文件管理建立模型提供丰富的建模工具，支持创建点、线、面等几何元素，构建完整的冲压模型。

导入模型支持导入多种格式的CAD模型，如IGES、STEP等，实现与其他CAD软件的协同工作。

模型修复提供模型修复功能，自动检测并修复模型中的错误，确保模型的正确性。

模型建立与导入内置丰富的材料库，支持用户自定义材料属性，如弹性模量、泊松比、密度等。

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)。

目前市面上有多款冲压仿真软件，比如国外的AutoForm、DynaForm、PAM-STAMP、JSTAMP 等等，国内华中科技大学的FASTAMP等都得到了较广泛的应用；笔者就目前商用化最好的三款软件：AutoForm、DynaForm、PAM-STAMP在快速展开、重力、拉延、切边、回弹等几个主要的仿真领域进行测试，对操作界面、难易程度、展开尺寸、计算时间、计算后尺寸、厚度、回弹尺寸等方面进行对比，以综合评估这三款软件的差异。

（笔者接触PAM-STAMP 7年、DynaForm 6年、AutoForm 1年）测试平台：操作系统：windows7 SP1_X86 CPU：Intel Q620M （双核4线程，测试使用单核双线程）测试软件平台(32bit)： AutoForm R3 V4.5 DynaForm 5.8 LS-DYNA LS971_R5.1.1 PAM-STAMP 2011.0 仿真相关数据及设置标准：材质：所有案例材质均采用HC260LAD，厚度1mm：详细数据见附表。

工具网格：最大10mm，最小尺寸0.1mm，弦高差0.05；板材网格：均匀网格大小为3mm ，网格细化层数为2 闭合速度：压边：2m/S 拉延：5m/S （AutoForm 压边1 拉延2）摩擦系数：0.045 积分层数：7 终止条件：自动终止定位：自动定位；时间步长：各软件自动拟定；前处理细节对比点击图片查看大图三个软件的前处理界面各有特色，AutoForm是基于零件设计流程化、向导式界面，而DynaForm则基于模具设计及零件设计传统界面与向导式界面的结合体，PAM-STAMP则是标准的Windows界面程序；三个软件的模面网格划分都是自动化的，但PAM-STAMP对碎面较多的IGES的处理能力要优于AutoForm和DynaForm，整体来说，只要参数设置合理，都可以得到比较好的网格；从IGES和网格输入输出上，DynaForm更灵活一些，比如导入的IGES 含有多个层（多个模面）会自动分层，而AutoForm和PAM-STAMP不会自动分层，需要手动操作，比较麻烦；网格输入上，AutoForm会对输入的网格进行重划分，而DynaForm也PAM-STAMP可以比较好的支持Nastran网格等；三个软件都可以对3D边界曲线进行IGES输出；对称条件设置DynaForm有些问题，不能定义任意角度，只能对XY等标准方向进行设置，而AutoForm和PAM-STAMP可以任意角度设置，但PAM-STAMP添加对称面过程比较复杂；零部件定位，AutoForm是预先可视化自动进行的，DynaForm跟AutoForm比较类似，在多工序或者多工步的时候，只能预先设置位置，不能在第二步自动的接触定位；PAM-STAMP可以多工步自动定位，但是不是实时的（求解器自动定位）但功能上可以实现多工步模具的自动定位，（比如，计算完一步后，第二步的模具自动落在板料上，而不是从开始定义的位置进行移动）工序工步设置过程，AutoForm比较简单，自动化程序较高（基于单一曲面片，适合于零件设计分析流程，而模具设计流程则需要单独处理一下），DynaForm的自动设置自5.7版本之后也日趋完善（零件设计分析流程和模具设计分析流程兼顾），PAM-STAMP自动设置过程比较繁琐，要求设置人员对软件的手动设置过程比较了解，因为有很多地方只能手动设置或自定义宏命令(这个也很繁琐）；计算终止条件，三个软件都可以实现用时间、距离、厚度等多种条件的计算终止设置，其中PAM-STAMP可以用多个条件进行控制且比较灵活，而AutoForm和DynaForm只能使用一个；但PAM-STAMP的料厚终止探测不是很好，经常提前终止，AutoForm和DynaForm要好一些；求解器细节对比点击图片查看大图求解器对CAE软件的应用者来说，是一个黑盒子，PAM-STAMP在求解器再计算过程中可以随时点击菜单输出结果，AutoForm、DynaForm则只能预先定义，不能随时输出；在计算完成后，如果需要上模还要往下压一段距离，AutoForm和DynaForm只能重新设置参数，重新计算，而PAM-STAMP可以在现有计算结果之上进行计算，无需重新分析；后处理鞋机对比点击图片查看大图后处理，对于大部分结果的输出，3个软件都可以做到，比如厚度、应力应变、设备吨位预测等差别不大；从操作上讲PAM-STAMP更简易一些，AutoForm和DynaForm类似；整体功能表一览（冲压相关）点击图片查看大图从目前最新版本看，在冲压领域，三个软件都可以做到全工位的和完整工序的分析；3个软件本地化做的最好的是DynaForm，软件和帮助都已经汉化，AutoForm和PAM-STAMP 都是英文的，目前还没有官方汉化版本；从易用性上讲，AutoForm和DynaForm相差不大，而PAM-STAMP对人的要求相对较高；三个软件都可以进行回弹补偿，但是PAM-STAMP 的曲面补偿是第三方软件完成的，要想得到最终的曲面还得买其他的软件，而AutoForm和DynaForm则不需要；下面会重点对比测试零件展开、重力、拉延、切边、回弹等五个常用的功能进行综合测试，使用相同的材质和工艺参数条件，然后对比起结果的差异，本次测试的仅代表软件的计算结果，不代表与实际的物理现实的差距，仅用于软件研究和测试；测试1：坯料快速展开（反求）三个软件都有对零部件的反求模块，也就是AutoForm 的ONESTEP，DynaForm的MSTEP，PAM-STAMP的inverse模块；用于对零部件的快速展平，以优化落料或料带设计；下面对3个软件的功能进行综合测试：测试数据为：NumiSheet 2008 BM2_00_SRAIL_REFERENCE_GEOMETRY.igs点击图片查看大图总结：三个软件都有快速反求模块，用于坯料的快速展开，其中DynaForm的速度和功能比AutoForm和PAM-STAMP丰富一些，DynaForm能够自动输出轮廓边线，其他2个软件需要手动输出，不过都比较方便，耽误不了多少时间；展开的边线3个软件相差不大，PAM-STAMP和DynaForm更接近一些，这个与求解器的类型有关，这里不得不说一些DynaForm用的的求解器MSTEP为华中科技大学开发的，是国内为数不多的CAE领域的软件是搭配在DynaForm中，值的称赞！下表为AutoForm、DynaForm、PAM-STAMP 展开计算结果：点击图片查看大图三个软件的结果基本一致，其中红色线为AutoForm的结果，蓝色重合部分为DynaForm 和PAM-STAMP的结果（2个重合了）；快速展开还可以定义约束点等功能，在AutoForm、DynaForm、PAM-STAMP等中可以进行类似的操作，本次测试就不再一一详述；AutoForm 和DynaForm还有对展开坯料的料带布局、材料利用率、价格计算等辅助功能，而PAM-STAMP就没有类似的功能了；总之，相对而言，AutoForm和DynaForm的在坯料快速展开这个方面，要比PAM-STAMP功能更好一些，尤其是DynaForm是中文版的，国人开发的MSTEP求解器也很给力，所以可应用性比较好，目前DynaForm还支持分步展开，这个也是3个软件中独有的；测试2：重力测试测试题目DynaForm自带的fender 例子，DynaForm和PAM-STAMP使用同样的网格（nas），AutoForm使用默认网格（AF 输入nas网格后，使用和原网格大小差不多的设置条件）；点击图片查看大图AutoForm不支持直接利用第三方网格，导入的模面NAS网格文件会直接变成三角网格，对于板料仅是抓取了输入数据的边线，所有的板材网格都是AutoForm自己生成的；在计算速度上，AutoForm最快，这个也是业界公认的，PAM-STAMP和DynaForm计算时间基本一致。