南航钣金模具综合实验报告
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钣金模具综合实验
姓 名：
学 号：
班 级：
软件平台： PAMSTAMP 2G DYNAFORM 5.7
指导老师： 金霞 李泷杲
时 间： 2016.12
联系方式：
签 名：_____________________________
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目 录
一．实验任务 .......................................... 1
二．盒形件拉深成形CAE模拟实验 ........................ 1
2.1实验目的 ...................................... 1
2.2实验流程 ...................................... 2
2.3 CAE建模 ...................................... 2
2.4 CAE分析过程 .................................. 5
2.5 结果分析 ...................................... 7
2.6 CAE成形思考题 ................................ 9
三．盒形件拉深成形实验 ............................... 13
3.1 实验目的 ..................................... 13
3.2 实验内容 ..................................... 13
3.3 实验材料及实验设备 ........................... 13
3.4实验结果分析 ................................. 13
四．实验体会 ......................................... 14
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一．实验任务
1.盒形件拉深成形模拟；
材料：AC120，板料厚度：1 mm
图1 盒形件
2.盒形件冲压成形实验。
材料：铝合金 LY12M，板料厚度：0.3mm
二．盒形件拉深成形CAE模拟实验
2.1实验目的
通过对专业金属板成形模拟分析软件PAMSTAMP2G软件学习，学会金属板成形模拟分析软件的使用方法，掌握典型冲压过程的模拟流程。其中具体包括如下几个方面：
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了解和熟悉仿真模型的建立以及网格的生成；
了解和熟悉仿真模型的导入；
了解和掌握模拟对象（对称面、坐标系）的构建过程；
了解和熟悉板料的生成过程；
掌握材料参数的设定方法；
了解和熟悉宏模板的导入与应用；
掌握相关冲压相关参数的设定；
掌握计算提交方法；
掌握计算后处理分析的方法；
掌握基于有限元模拟对工艺方案进行评估的方法。
2.2实验流程
综合实验具体包括以下3个部分的内容：
CAE建模
CAE分析
CAE思考解答
2.3 CAE建模
使用的软件是DYNAFORM 5.7 。
2.3.1创建凹模
① 点击菜单Preprocess→Line/Point，单击第一个图标(Creat) ，在出现的对话框中选中Point选项，分别创建端点为(0,0,0),(40,0,0),(40,30,0), (0,30,0)和（0,0,0）的直线，点击X-Y View 及Full Screen 。
点击菜单Preprocess→Surface，单击出现的对话框中的第一个图标，选择第一个选项（Line），分别选中两条直线。
② 坯料网格划分，点击菜单DFE→Preparation，选中Surface Mesh ，修改Max Size为5，单击Select Surfaces，在对话框中单击Displayed
Surf，使图形变为白色，单击OK，在弹出的Surface Mesh对话框中单击Apply，再次弹出Surface Mesh对话框，选择Yes，单击Exit退出，网格划分完成。
③ 坯料网格检查，点击DFE Preparation对话框中的，点击图标，
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观察法线方向是否一致，点击图标，在出现的对话框中选择第二个选项Cursor Pick Part，任意选中图中的一个单元，弹出对话框并选择No，点击Exit退出，再次回到DFE Preparation对话框，单击Tool栏下的Add，将前面创建的部件加入，单击Exit。
④ 点击菜单DFE→Binder，Binder Type为Flat Binder，Binder Size栏内Margin：100，Shift：35，单击Apply，再单击图中的Mesh按钮，确定网格的最大和最小尺寸，也可按默认，单击OK→Exit，退出Binder命令。
⑤ 点击菜单DFE→Addendum，在出现的对话框的Master Profiles栏下单击New，跳出Masteer对话框，Profile Type选择第二种，在Angle下将Wall设为5，其他参数保持为默认，单击OK，退回Addendum
Generation对话框，在Addendum栏下点击Assign按钮，出现Insert
Addendum对话框，保持默认，点击Apply，点击Generate，保持默认，点击Apply，完成工艺补充面的添加，Close退出。
⑥ 点击菜单DFE→Modification，在DFE Modification对话框中点击Binder Trim，弹出对话框中点击Select，选中默认的轮廓线，点击Apply→Yes，Close退出。
⑦ 将上述凹模添加到一个part中，点击Parts→Add…To Part，确定To
Part栏内的部件名称是PART000，(点击选择要添加到的part)，点击Element(s),出现Select Elements对话框，提供了多种选择单元的办法，选中Select By选项，单击Name后的Unspecifiled，弹出的Select Part对话框中选中C_BINDER2和ADDENDUM，单击OK->APPLY,退出Add…To Part对话框。
⑧ 单击Turn Parts On/Off按钮，关闭其他部件，窗口中只显示PART000，如图1.1和图1.2所示。勾选右下角的Normal，检查凹模的法线方向是否一致，不一致时要改为一致。本例中法线均指向凹模内面，不用调整法线方向。
⑨ 点击菜单File→Export，将凹模导出为nas格式。
图3.1 凹模CAE模型
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图3.2 凹模的几何形状 （mm）
2.3.2创建凸模
① 单击Parts→Create，弹出Parts Create对话框，Name定义为PUNCH，单击OK。点击菜单Preprocess→Element，单击Offset按钮，出现偏移单元对话框，勾选Delete Original Elements，偏移距离Thickness为零件厚度的1.1至1.2倍，因此Thickness为1.2，单击Select Elements按钮，在选择单元对话框中点击Displayed选中当前层中的所有单元，然后去掉法兰部分单元，勾选Exclude选项，并将单元选择方式改为Spread，Angle调整为1，鼠标单击法兰部分的单元，白色部分表示已经选中的单元，单击OK退回到偏移单元对话框，单击Apply完成单元的偏移，单击删除图中的自由节点。
② 单击Turn Parts On/Off按钮，关闭其他部件，窗口中只显示PUNCH，如图1.3所示。
③ 点击菜单File→Export，将凸模导出为nas格式，并命名为punch。
图3.3 凸模CAE模型
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2.3.3创建压边圈
① 单击Turn Parts On/Off按钮，关闭其他部件，窗口中只显示PART000。点击菜单File→Export，文件的保存类选为NASTRAN，文件名为binder。
图3.4 压边圈CAE模型
2.4 CAE分析过程
使用的软件是PAMSTAMP2G
CAE分析各设置参数如表4.1所示。
表4.1 CAE初始分析中材料参数及工艺参数表
材料 厚度 强化系数k 硬化指数n 各向异性指数 压边力
（KN） 摩擦系数
AC120 1mm 0.45972 0.2585 r=1.5 2 0.1
2.4.1 创建板料
1．启动PAM-STAMP2G，新建一个project，Process选择标准冲压，Solver type选择自动冲压，由import tools mesh将DYNAFORM 5.7.1中完成DIE, PUNCH,
HOLDER等工具网格的nas文件导入。
2．在visibility窗口中选中Property10，右击选择Information，对选中的部件进行重命名，并在对应的组中选择相应的选项，如表4.2所示。
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表4.2 模型信息表
Property1 Property2 Property10
Name Blank holder Die Punch
Group Blank holder Die Punch
3． Project>Objects>Blank holder，单击Nodes按钮，则视图窗口中出现各节点，单击Set-up>Blank，点击新建按钮，在弹出的New object中保持默认设置，单击ok。在新建的Blank editor中选择Four points，按ABCD的顺序在视图窗口中选择所需要生成的板料的四角点，板料尺寸为136╳126mm，将Automatic
meshing前的对号去掉。Open the mesh size wizard，输入最小板料厚度1mm和最小滑移半径8mm。
图4.1 板料尺寸图
4．切换到Blank editor的Material界面，在Material law中添加材料，在Rolling
direction中选择X的正向，输入板料厚度1.0mm，确定最后所创建的板料。
2.4.2 创建局部坐标
单击Set-up>Tools，点击Global System后面的Frame，在New object中重命名为forming。
2.4.3 工具定位
1．在Geometry>Transformations>Auto positioning中对各部件进行定位，对各部件定位后效果图如图4.1所示，Die和Blank间距为1.5mm，Blank和Blank holder间距为0.5mm，Blank holder和Punch间存在一定的间距。
