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塑性成形过程的数值模拟

实验报告塑性成型过程的数值模拟班级:机自07姓名:欧阳罗辉学号:100111702012年12月一、实验目的:通过本实验的教学,使学生基本掌握有限元技术在板料塑性成形领域的应用情况,拓宽学生的知识面,开阔视野,使学生对塑性成形过程的数值模拟技术有深刻的理解,预测板料弯曲成形的性能。

二、教学基本要求:学会使用Dynaform数值模拟软件进行板料弯曲成形过程的仿真模拟,对模拟结果具有一定的分析和处理能力。

三、实验内容提要:掌握前处理的关键参数设置,如零件定义、网格划分、模型检查、工具定义、坯料定义、工具定位和移动、工具动画、运行分析。

了解后处理模块对模拟结果的分析,如读入d3plot 文件、动画显示变形和生成动画文件、成形极限图分析、坯料厚度变化分析等。

四、软件操作过程:1.导入压边圈、板料、下模板、上模板图形文件点击File —Import,出现Import File 对话框,找到“ L型弯曲零件图”选中binder.igs,点击Import,如此,依次导入四个模型文件,最后点击“确定”确认四个模型导入后,结果如图Fite- Parts- Pre§)rocE3B DFE 単E5eiLp SCF Toob Qplxxt UUM IH Yew Analyss FtosIProceH Het□fea 呦越超曲.i 制倒翅制则④朋叫面h 1回哦间谢佃创初斜划’•2. 重命名文件点击PartLEdit ,出现Edit Part 对话框,这里便要依次更改文件名。

cOOIvOOO 1 ”,在上面的 Name 对话框中输入 binder ,然后点击 Modify ,以此类推输入 banker 、die 、punch 。

Edit Part3. 对各图形文件划分有限元网格1. Binder 零件网格划分rshrtik rNEfmairHfldtnrFilCakw首先选用红色文件名“ rjgmeID ColorDeletePROCESSING OEPENDENT RECORDS 13PHOCES3r4G IM3EPEf<DENT RECORDS F Lfifrs P Suriacrs-匸Tfl/DYWAFDRnpimchigslSMPaHTED 引□点击 □图标,出现 Part Turn 。

对话框,依次单击 banker 2, die 3, punch 4,它们都会被取消选中,只留下binder 1被显示,点击0K 确定。

然后点击右下角的 Current Part , 弹出Current Part 对话框,选择binder 1,点击OK 确定。

点击 Preproces L Element ,弹出 Element 对话框,选择第四个图标"" (自动模式),将Max Size 改为10,点击Select Surfaces 点击 Displayed Surf ,点击 OK ,点击 Apply , 点击Yes,点击Exit ,点击OK ,于是第一个零件网格划分完 成。

2. Banker 零件网格划分□点击 图标,取消Binder 1零件的显示,添加Banker 2 零件的显示,点击OK 确定。

然后点击右下角的Current Part 图标,将当前零件选成Banker 2, 点击OK 确定。

出点击Preproces Element,弹出Element 对话框,选择第三个图标,弹出ControlKeysto ne 对话框,点击POINTS/NODES ,弹出In put Coo 。

对话框,选中Poi nt ,然后在绘Part Turn On/Off Select by CursorSelect by Name Oni :. Select On图区沿顺时针或者逆时针方向依次选中Ba nker零件的四个顶点,如下图所示4. 并选择冲压方向点击图标,将所有零件显示。

点击Preproces p Model Check ,弹出Model Check 对话框,点击第一个图标,然后点击Punch 零件(紫色),单击两次,便会显示Punch 零件的法向,如果向右,贝U 点击 No , 如果向左,则点击Yes 。

单击右下角的Current Part,将当前文件选为蓝色的Die 零件,单击图标 ,再点击蓝色的Die 零件,单击两次,同样会显示 Die 零件的法向,应该是向上的,如果是对的就点击 Yes ,如果错了就点击No 。

单击右下角的Current Part,将当前文件选为红色的binder 零件,单击图标 ,再点击红色的binder 零件,单击两次,同样会显示 Binder 零件的法向,应该是向下的,如果是对的 就点击Yes,如果错了就点击No 。

最后点击0K 确认E«le £aft& Hepr 妙s& DFE ESESetup SCP loots gpWi Utt 磁 如ew 纫邮峪 PWPracesi 曲pETA/DtNAFaCTISELECT A PAftIPART DE IS TURHED ONPART BAKKER 13 TURNED Of4 PAHT »bJ3ER IB TURHED CH CQUMV4D CQW^LETED ■,i 「.耳CSilT*沱戶闵 F U MS . P 3tffa :«5H FAmriEtRIUC M E I C rHoatflri*inTHlrnictiw5. 定义坯料和成型工具点击 Tools — Define Tools ,弹出 Define Tools 对话框。

默认的 Tool Name 是 Die ,点击 Add 加载零件,弹出Select Part 对话框选择零件,点击 Die 3,点击OK ,再点击OK 。

点击Tools — Define Tools ,弹出Define Tools 对话框。

默认的 Tool Name 是Die ,将其改 为Pun ch (左键点住之后下托),点击Add 加载零件,弹出Select Part 对话框选择零件,点击 Punch4,点击OK ,然后点击Define Load Curve 添加载荷曲线,弹出 ToolLoad 。

对话框, 点击Auto ,在弹出的Motion Curve 对话框中输入速度值和位移值, 速度值为2000,位移值为 45,点击OK ,点击OK ,点击OK ,再点击OK 。

点击Tools — Define Tools ,弹出Define Tools 对话框。

默认的 Tool Name 是Die ,将其改 为Binder (左键点住之后下托),点击Add 加载零件,弹出Select Part 对话框选择零件,点击 Binder 1,点击OK ,然后点击Define Load Curve 添加载荷曲线,弹出 ToolLoad 。

对话框, 选中Force ,再点击Auto ,在弹出的Force/Tim 。

对话框中输入力值,力值为10000,点击 OK ,点击OK ,点击OK ,再点击OK 。

点击Tools — Define Blank ,弹出Define Blank 对话框。

点击Add 加载零件,弹出Select Part 对话框选择零件,点击Banker 2,点击OK 。

点击Material 后面的None 定义材料,弹出Material 对话框,点击Material Library 材料库进行选择,随便选一种材料(老师当时选的第三行最后 一个ooo ),点击OK ,再点击OK 。

点击Property 后面的None 定义特性,弹出Property 对话 框,点击New ,弹出的对话框不用管直接点 OK ,再点OK ,再点OK 。

mF Ltipq r ShrinkF NCin^r~PART H 訝匪良 13 TURNED QK 口临T BA H KER IS TURI-tD OW 口佔T DIE 嗨 TURNED QM T U R N ALL P^fiTSOf4 OOMWW COMFLJETEDFUe 臼屯 口嗨pmi&S DFE BSE S^ftjp SCP Tooia QpICfi ytwii&s ye* 西巾阴 PwlPfix™ Hep±J I^JIINTl l^llETfii/DYHAFDRn6 •定义零件位置点击Tools T Position Tools 宀Auto Position ,弹出Auto Posi。

对话框,上面的Master Tools 选择Blank,下面的Slave Tools 选择其他三个(注意三个都要选中),点击Apply,再点Close关闭。

点击Tools T Positio n Tools T Move Tools,弹出MoveTools 对话框,点击Pu nch,选中Y Tran slation ,Dista nee 中输入101.2,点击Apply 应用。

点击Bin der,选中Y Tran slation , Dista nee 中输入30,点击Apply 应用,再点击OK确认。

7.分析点击Analysis T Analysis,将上方的Analysis Type 改为Full Run Dyna ,然后点击OK。

五、实验小结:Dynaform 软件是用虚拟制造技术进行塑性加工的,在成型过程中的虚拟仿真,可以在模 具加工之前,检测模具关键工作部分形状和尺寸设计的合理性,分析材料的流动规律,预测 是否产生裂纹,此外还可以对其他工艺参数进行优化分析。

此次实验,在课堂上老师已经演示过一遍,而且又派了一名同学演示,但是回到宿舍自 己开始做的时候,还是发现有些细节比较模糊,于是上网查了有关Dynaform 软件的使用细则, 再结合本实验,最终还是一步一步地完成了塑性加工的模拟仿真,经过几小时的使用,终于 在最后看到了上面“处理结果”的仿真,点击“ run ”,塑性材料就被加工了。

通过此次实验,首先学到了 Dyn aform 软件,这一款新的软件的使用,并会利用 Dynaform 软件进行数值模拟,特别是对塑性加工的模拟更加熟练;然后,经过自己的亲手操作,更加 熟悉软件的使用,虽然其中出现了一些小问题,但发现自己以前对软件、对塑性变形的性能 还是了解不够,通过解决问题,对这些知识的了解更加深入;最后,通过实验将课本和工程 实际的应用相联系起来了。

今后应该更加多关注相关知识,并将课本知识和实践融合,放能 更好地掌握知识。

8.处理结果。

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