autoform4.0經(jīng)典教程

1、2013-12-24材料力學(xué)性能基礎(chǔ)數(shù)據(jù)文件準(zhǔn)備沖壓分析設(shè)置與求解模擬結(jié)果分析力學(xué)性能指標(biāo)1強(qiáng)度強(qiáng)度: 金屬材料在外力作用下抵抗變形和斷裂的能力金屬材料在外力作用下抵抗變形和斷裂的能力。屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度是極為重要的強(qiáng)度指標(biāo)，是金屬材料選用的重要依據(jù)。強(qiáng)度的大小用應(yīng)力來表示，即用單位面積所能承受的載荷(外力)來表示，常用單位為MPa。屈服強(qiáng)度：屈服強(qiáng)度：金屬試樣在拉力試驗(yàn)過程中，載荷不再增加，而試樣仍繼續(xù)發(fā)生變金屬試樣在拉力試驗(yàn)過程中，載荷不再增加，而試樣仍繼續(xù)發(fā)生變形的現(xiàn)象，稱為形的現(xiàn)象，稱為“屈服屈服”。產(chǎn)生屈服現(xiàn)象時(shí)的應(yīng)力，即開始產(chǎn)生塑性變形時(shí)的應(yīng)力，稱為屈服點(diǎn)，用符號(hào)s 表示，單位為M

2、Pa。一般的，材料達(dá)到屈服強(qiáng)度，就開始伴隨著永久的塑性變形，因此其是非常重要的指標(biāo)?？估瓘?qiáng)度：抗拉強(qiáng)度：金屬試樣在拉力試驗(yàn)時(shí)，拉斷前所能承受的最金屬試樣在拉力試驗(yàn)時(shí)，拉斷前所能承受的最大應(yīng)大應(yīng)力力，用符號(hào)b 表示，單位為MPa。 伸長率 工程應(yīng)力或名義應(yīng)力 工程應(yīng)變或名義應(yīng)變 塑性應(yīng)變 材料的拉伸性能 彈性應(yīng)變 材料的彈性性能(回復(fù))s se = F/Aoe ee=（l-lo)/loe eplastic = (lF lo )/(wF - wo )e eelastic =(lF l)/(wF w) 力學(xué)性能指標(biāo)1力學(xué)性能指標(biāo)1真實(shí)應(yīng)變因?yàn)閘o是通過無窮多個(gè)中間過程，才逐漸變成l。真實(shí)應(yīng)變（無窮多

3、個(gè)中間狀態(tài)，數(shù)學(xué)積分）真實(shí)應(yīng)力e eT =ln(l/lo)=ln( 1+ e ee)s sT = s sT( 1+ e ee) （體積不變原理） 力學(xué)性能指標(biāo)1真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線eecoAAflAreaCurrentForceStresssCauchyStressTruees1eollLengthCurrentLengthinChangeStrainTruee1lnlnts sdes see eoeAf s s eee es s 1)1ln(ee e 力學(xué)性能指標(biāo)2應(yīng)變強(qiáng)化指數(shù)應(yīng)變強(qiáng)化指數(shù)n：鋼材在拉伸中實(shí)際應(yīng)力應(yīng)變曲線的斜率鋼材在拉伸中實(shí)際應(yīng)力應(yīng)變曲線的斜率。其物理意義是，n 值高，表示材料在

4、成形加工過程中變形容易傳播到低變形區(qū)，而使應(yīng)變分布較為均勻，減少局部變形集中現(xiàn)象，因此,n 值對(duì)拉延脹形非常重要。塑性應(yīng)變比塑性應(yīng)變比r 值：值：r值表示鋼板拉伸時(shí)，寬度方向與厚度方向應(yīng)變之比值值表示鋼板拉伸時(shí)，寬度方向與厚度方向應(yīng)變之比值。r值越大，表示鋼板越不易在厚度方向變形（越不容易開裂），深沖性越好。力學(xué)性能指標(biāo)2 應(yīng)變分量應(yīng)變分量( (三個(gè)主方向三個(gè)主方向) ) 主應(yīng)變(材料拉伸方向的應(yīng)變) maj =( llo)/lo 次應(yīng)變 min= ( w-wo)/wo 厚度方向應(yīng)變 t = (t-to)/to力學(xué)性能指標(biāo)2 厚向異性系數(shù)（R） 軋制生產(chǎn)時(shí)，微觀晶粒重組變形 軋制方向材料延伸，

5、厚度方向材料壓縮 R是寬度方向應(yīng)變和厚度應(yīng)變方向比值 R越大，抵抗失穩(wěn)變薄的能力，深拉延性能越好 三個(gè)分量：R0，R45，R90 ，表示平面內(nèi)各向異性力學(xué)性能指標(biāo)2成形極限圖成形極限圖FLD 由試驗(yàn)測得的曲線，成形極限圖的橫縱坐標(biāo)由次應(yīng)變和主應(yīng)變表示。 FLD0成形極限曲線和FLD上的主應(yīng)變軸的交點(diǎn) 應(yīng)變?yōu)?的平面應(yīng)變點(diǎn) 影響重要的參數(shù)是厚度 Keeler公式公式 t2.5mmFLD0 = (23.3 + (14.13 x t) x (n/21)其中t的單位是mm。 2.5t5.5mm FLD0 = (20 + (20.67 x t-1.94xtxt) x (n/21)力學(xué)性能指標(biāo)2FLD的分

6、區(qū)的分區(qū)力學(xué)性能指標(biāo)2力學(xué)性能指標(biāo)2 安全裕度 嚴(yán)重減薄 基本變形量 允許增厚拉伸性能試驗(yàn)確定最大拉深程度法 此方法即為Swift求極限拉深比的試驗(yàn)，也叫Swift拉深試驗(yàn)。拉深試驗(yàn)裝置如圖所示。試驗(yàn)方法是用不同直徑的圓形坯料，在圖示的裝置中進(jìn)行拉深成形，取試件側(cè)壁不至破裂時(shí)可能拉深成功的最大坯料直徑Dmax與沖頭直徑dp之比，稱為極限拉深比LDR,即LDR越大，板材的拉深性能越好。我國習(xí)慣用極限拉深系數(shù)me表示拉深成形的極限變形程度，它是極限拉深比的倒數(shù)，因此，m越小，表明拉深變形程度越大，拉深性能越好。LDR= Dmax/ dp=1/me1-沖頭 2-壓邊圈 3-凹模 4-試件 沖壓過程材

7、料變形特點(diǎn)1、分離工序、分離工序： 是指坯料在沖壓力作用下，變形部分的應(yīng)力達(dá)到強(qiáng)度極限b以后，使坯料發(fā)生斷裂而產(chǎn)生分離。分離工序主要有落料、沖孔、切斷、修邊等。2、成形工序、成形工序： 是指坯料在沖壓力作用下，變形部分的應(yīng)力達(dá)到屈服極限s，但未達(dá)到強(qiáng)度極限b，使坯料產(chǎn)生塑性變形，成為具有一定形狀、尺寸與精度制件的加工工序。成形工序主要有拉延、翻邊、整形、翻孔、彎曲等。根據(jù)材料的變形特點(diǎn)分：分離工序分離工序、成形工序成形工序拉延拉延：拉延：利用模具使平面毛坯變成為開口的空心零件的沖壓工藝方法。根據(jù)成形設(shè)備的不同，拉延分雙動(dòng)拉延雙動(dòng)拉延和單動(dòng)拉延單動(dòng)拉延SPCCSPCCSPCC是以酸洗后的熱軋鋼卷

8、在常溫下軋延至0.33.2mm后經(jīng)清洗、退火及調(diào)質(zhì)等過程制成。該材料依用途可分為以下幾類：a.一般品質(zhì)：SPCC，適合加工程度較低的產(chǎn)品，如沖切和折彎。b.沖壓品質(zhì)：SPCD，適合拉伸要求沖壓及高度成型的零組件。c.深沖品質(zhì)：SPCE，拉伸性能強(qiáng)于SPCD，表面需要電鍍，很少使用。數(shù)據(jù)文件要求I.數(shù)據(jù)文件必須為片體數(shù)據(jù)文件必須為片體/曲面曲面: autoform分析時(shí)是采用曲面分析的，通過分析一個(gè)面的變化達(dá)到分析整個(gè)沖壓零件的變化的目的，板料的厚度在autoform中設(shè)置即可，這就需要考慮在建立數(shù)據(jù)文件時(shí)是以凹模為基準(zhǔn)還是以凸模為基準(zhǔn)。II.輸入的數(shù)據(jù)文件即為產(chǎn)品實(shí)際尺寸，具備一定的拔模角度輸

9、入的數(shù)據(jù)文件即為產(chǎn)品實(shí)際尺寸，具備一定的拔模角度：沖壓零件具備一定的拔模角度，autoform默認(rèn)安全角度為0到3，在建立數(shù)據(jù)文件時(shí)應(yīng)該注意避免90的拉深。III.定義好數(shù)據(jù)文件的坐標(biāo)：定義好數(shù)據(jù)文件的坐標(biāo)：在autoform中，默認(rèn)的沖壓方向?yàn)?Z軸，導(dǎo)入的數(shù)據(jù)默認(rèn)為凸模，于是需要在3D軟件中調(diào)整零件的沖壓方向與Z軸重合，需在3D軟件中將絕對(duì)坐標(biāo)系調(diào)至零件的中心，沖壓方向可以在3D軟件中定義沖壓方向，也可在autoform中對(duì)零件做旋轉(zhuǎn)，沖壓分析設(shè)置與求解Autoform的功能與作用I.把產(chǎn)品導(dǎo)入Autoform中，利用軟件中的相關(guān)模塊對(duì)產(chǎn)品的一些關(guān)鍵地方（如產(chǎn)品的拔模傾角，切邊狀態(tài)等）進(jìn)行

10、測量，在這些方面有了把握后，以協(xié)助制定工藝方案。II.在主成形工序問題基本解決的情況下，對(duì)有些需要翻整的部分進(jìn)行模擬分析，以CAE的反饋結(jié)果為依據(jù)，對(duì)翻整的?？谧骶植空{(diào)整，以達(dá)到理想狀態(tài)。III.利用Autoform對(duì)成形后的產(chǎn)品做回彈分析，根據(jù)不同的分析結(jié)果，對(duì)工藝數(shù)模做回彈補(bǔ)償?shù)奶幚?。以及利用Autoform中的優(yōu)化模塊對(duì)工藝數(shù)模中涉及后序翻整的切邊線進(jìn)行優(yōu)化運(yùn)算，以減少現(xiàn)場調(diào)試的時(shí)間。V.把數(shù)模和切邊線進(jìn)行輸出，導(dǎo)入CAD系統(tǒng)，進(jìn)行下一步各工序模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及成形面的NC加工。沖壓分析設(shè)置與求解Autoform主要模塊介紹AutoformGEOMETRY GENERATOR模面設(shè)計(jì)模塊

11、PROCESS GENERATOR求解器模塊BLANK GENERATOR 排料模塊Springback Compensation回彈補(bǔ)償模塊Incremental增量模塊Trim切線優(yōu)化模塊Sigma西格瑪參數(shù)優(yōu)化模塊DataManager數(shù)據(jù)管理模塊Reportmanager報(bào)告管理器模塊OneStep一步法模塊DieDesigner模具設(shè)計(jì)模塊沖壓分析設(shè)置與求解Autoform模塊介紹文件名單位工具網(wǎng)格大小文件類型網(wǎng)格劃分參數(shù)文件地址選擇文件沖壓分析設(shè)置與求解Autoform模塊介紹L:Geometric error toleranceL:Max side length沖壓分析設(shè)置與求解

12、Geometry generator增加一個(gè)拉延工序拉延成形修邊工序名稱預(yù)處理倒圓角模型顯示沖壓方向修邊沖壓分析設(shè)置與求解Autoform模塊介紹定義模型定義模型外部外部/內(nèi)部修邊內(nèi)部修邊沖壓分析設(shè)置與求解定義沖壓方向參考模型沖壓方向參考模型沖壓方向移動(dòng)沖壓中心移動(dòng)沖壓中心自定義沖壓方向自定義沖壓方向拔模安全角度拔模安全角度通過兩點(diǎn)定義沖壓方向通過兩點(diǎn)定義沖壓方向沖壓分析設(shè)置與求解邊界處理可添加邊界填充可添加邊界填充沖壓分析設(shè)置與求解壓邊設(shè)計(jì)在壓邊圈上增加在壓邊圈上增加一些點(diǎn)、線、面一些點(diǎn)、線、面對(duì)壓邊圈進(jìn)行對(duì)壓邊圈進(jìn)行編輯和修改編輯和修改自動(dòng)生成或輸入自動(dòng)生成或輸入已有壓邊圈已有壓邊圈沖壓分

13、析設(shè)置與求解壓邊設(shè)計(jì)根根據(jù)自動(dòng)生成的據(jù)自動(dòng)生成的壓邊圈自動(dòng)生成壓邊圈自動(dòng)生成工具壓邊工具壓邊沖壓分析設(shè)置與求解修邊線生成與修改修邊線的顯示修邊線的顯示輸入修邊線或輸入修邊線或生成修邊線生成修邊線修邊線方向和修邊線方向和角度調(diào)整角度調(diào)整沖壓分析設(shè)置與求解分析類型設(shè)置分分析方法：析方法：增增量法量法/一一步步法法參參考零件與工考零件與工序類型序類型板材厚度板材厚度幾何參考幾何參考沖壓分析設(shè)置與求解Process generator求解管理器工序名稱工序名稱描述描述沖壓分析設(shè)置與求解板料設(shè)置定義板料和定義板料和板料的位置板料的位置定義材料厚定義材料厚度和材料度和材料板板料布爾運(yùn)算料布爾運(yùn)算沖壓分析設(shè)

14、置與求解凹模設(shè)置定義凹模名稱和位置定義凹模名稱和位置定義偏置方向定義偏置方向定義凹模工作方向定義凹模工作方向定義支撐類型定義支撐類型定義工具體的硬度定義工具體的硬度沖壓分析設(shè)置與求解凸模設(shè)置定義凸模名稱和位置定義凸模名稱和位置定義偏置方向定義偏置方向定義凸模工作方向定義凸模工作方向定義支撐類型定義支撐類型定義工具體的硬度定義工具體的硬度沖壓分析設(shè)置與求解壓邊圈設(shè)置定義壓邊圈名稱和位置定義壓邊圈名稱和位置定義偏置方向定義偏置方向定義壓邊圈工作方向定義壓邊圈工作方向定義支撐類型定義支撐類型定義工具體的硬度定義工具體的硬度沖壓分析設(shè)置與求解摩擦定義摩擦類型和系數(shù)定義摩擦類型和系數(shù)沖壓分析設(shè)置與求解重

15、力狀態(tài)定義過程名稱（上死點(diǎn)）定義過程名稱（上死點(diǎn)）過程工具控制（上死點(diǎn)）過程工具控制（上死點(diǎn)）添加和刪除過添加和刪除過程（上死點(diǎn)）程（上死點(diǎn)）沖壓分析設(shè)置與求解合模定義過程名稱和成定義過程名稱和成形方式（合模）形方式（合模）工具過程控制（合模）工具過程控制（合模）過程時(shí)間控過程時(shí)間控制（合模）制（合模）添加和刪除過程添加和刪除過程（合模）（合模）沖壓分析設(shè)置與求解做功定義過程名稱和成定義過程名稱和成形方式（做功）形方式（做功）工具過程控制（做功）工具過程控制（做功）過程時(shí)間控過程時(shí)間控制（做功）制（做功）添加和刪除過程添加和刪除過程（做功）（做功）沖壓分析設(shè)置與求解設(shè)定壓邊圈力的類型和大小壓力

16、壓力壓壓強(qiáng)強(qiáng)隨時(shí)間變化的力隨時(shí)間變化的力開開始和結(jié)束值始和結(jié)束值沖壓分析設(shè)置與求解輸出結(jié)果控制精度控制精度控制時(shí)間步控制時(shí)間步控制計(jì)算層數(shù)計(jì)算層數(shù)分分析單元設(shè)置析單元設(shè)置沖壓分析設(shè)置與求解輸出控制結(jié)果輸出步控制結(jié)果輸出步控制重啟動(dòng)輸出步控制重啟動(dòng)輸出步控制沖壓分析設(shè)置與求解輸出結(jié)果選擇控制厚度和失效分析結(jié)果輸出厚度和失效分析結(jié)果輸出表面分析結(jié)果輸出表面分析結(jié)果輸出接觸分析結(jié)果輸出接觸分析結(jié)果輸出幾何參數(shù)分析結(jié)果輸出幾何參數(shù)分析結(jié)果輸出應(yīng)力應(yīng)變分析結(jié)果輸出應(yīng)力應(yīng)變分析結(jié)果輸出工具分析結(jié)果輸出工具分析結(jié)果輸出沖壓分析設(shè)置與求解其余參數(shù)設(shè)置根據(jù)需要，可以增加一些輸出控制，以得到想要的結(jié)果。沖壓分析設(shè)

17、置與求解檢查和求解計(jì)算完成參數(shù)設(shè)置后，點(diǎn)擊Job下的Sart simulation/View log,開始求解計(jì)算模擬結(jié)果分析結(jié)果查看高亮顯示的從左到右，從上到下依次是，最大損傷，成型極限圖，厚度，減薄率，起皺，塑性應(yīng)變，最大應(yīng)變，最小應(yīng)變，毛坯單位面積壓強(qiáng)，不顯示結(jié)果數(shù)據(jù)，主要應(yīng)變。模擬結(jié)果分析FLD成形極限圖破裂過度變薄接近破裂成型充分成形不足存在壓應(yīng)力存在壓應(yīng)變模擬結(jié)果分析FLD成形極限圖模擬結(jié)果分析分析過程查看模擬結(jié)果分析工具體受力作為選取壓力機(jī)的參考模擬結(jié)果分析斷面圖查看 這個(gè)通常在看回彈的時(shí)候會(huì)用到，分別對(duì)回彈前后曲面做剖面，可以直觀的看到回彈的大小，量去近似的距離和角度。模擬結(jié)果分