基于DYNAFORM的冲压件坯料尺寸精确计算

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1、基于DYNAFORM的冲压件坯料尺寸精确计算许庭瑞史成毅王杰常州机电职业技术学院摘要：以一冲压件（测试件）为例，进行冲压工艺分析后，对冲压件建立三维曲面模型，然后导入DYNAFORM软件进行坯料尺寸计算，得到坯料外形图，将坯料有限元网格化后，再利用DYNAFORM软件的测量功能得到具体尺寸，经实践验证这种方法得到的尺寸十分精确，给模具的设计与制造带来极大方便。关键词：冲压件;坯料尺寸；计算;Dynaform软件;作者简介：许庭瑞（1996-），男，江苏泰州人；作者简介：史成毅（1996-），男，江苏淮安人；作者简介：王杰（1996-）,男，江苏常州人。AccurateCalculati

2、onofStampingPartExpandedDimensionBasedonDYNAFORMSoftwareXUTing-ruiSHICheng-yiWANGJieChangzhouInstituteofMechatronicTechnology;Abstract：TheauthorsusePro/Esoftwaretomakeupthethreedimcnsionmodel,andinputitintoDYNAFORMsoftwaretocomputertheexpandeddimension,thengettheoutlineofblank,puttheoutlineintos

3、izinggrid,andmakeuseofthemeasurefunctionofDYNAFORMsoftwaretogetthedimensions.Thismethodisveryaccuratebypractice,andthisaccuratedimensionispropitioustothedesignandmanufacturingofmould・Keyword：stampingpart;expandeddimcnsion;calcubtion;Dyneifonnsoftware;0引言随着我国模具工业的不断进步，越来越多的冲压件开始使用先进的多工位级进模生产，由于多工

4、位级进模工位多，冲压件需多次变形，坯料需要先冲出载体和搭口才能得到坯料外形尺寸，给坯料的尺寸计算带来严格要求，否则将极大增加试模的工作量。本文以测试件的模具设计涉及到的坯料展开尺寸计算为例，详细论述了整个坯料尺寸精确计算的过程。测试件形状较为复杂，成形过程不仅有一般拉深还有反拉深（见图1）,手工的坯料计算会由于材料的多次变形产生较人的误差，直接影响模具的设计与制造，为此我们采用DYNAFORM软件來进行分析计算，得到了精确的坯料尺寸，使模具一次试模成功。料带见图2,模具见图3。1冲压件冲压工艺分析及三维模型建模1.1冲压件冲压工艺分析本产品（测试件）为小型拉深结构零件，材料为ST13,

5、厚度为0.4mm。此测试件内形是反拉深结构，外形是拉深结构，中间为孔翻边结构，是典型的多次拉深件结构零件。测试件的内孔是通过孔翻边工序得到，翻孔的宽度窄且该孔与所在外形相比较大，由此判断出该处的成形区为弱区，成形时不会引起整个冲压件的收缩，故在进行坯料尺寸计算时可以将其简化成平面考虑。图1测试件零件图下载原图图3测试件模具图（上、下模）下载原图图2测试件料带下载原图1.2三维模型建模首先在Pro/E三维软件屮建立测试件零件（如图1）三维曲面模型（注意:取冲压件料厚的中间面），得到prt格式的模型文件，然后转换成1GES格式导入DYNAF0RM软件。对模型进行网格划分，得到相应的有限元网

6、格模型（如图4）。图4测试件网格模型（注：内孔己简化为平面）下载原图2冲压件坯料尺寸计算及结果分析2.1利用板料尺寸估算工具（BSE）得到坯料外形的网格模型对测试件零件的网格模型利用板料尺寸估算工具（BSE）进行计算可以得到坯料的外轮廓线，但为了测量的方便还需进行网格的划分，得到坯料的网格模型（如图5）。计算吋材料使用ST13,其相关机械性能如图6。2.2利用DYNAFORM软件的测量功能得到具体尺寸在坯料的网格模型上找到位于边缘且对称的2个结点，利用DYNAFORM软件的测量功能测出直径为®28.177mmo（图7）2.3计算结果与分析利用DYNAFORM软件的测量功能测岀坏料直径应

7、为①28.177nmi,将该尺寸数据用到模具上后，经试模误差在0.1mm以内，远小于手工计算的误差（约1mm）,完全满足了模具的要求，试模一次成功。在另外几次的其它冲压件的实际模具设计与制造屮，利用DYNAFORM软件进行的坯料计算也相当成功，坯料计算结果与实际吻合的相当好，究其原因在于DYNAFORM软件的逆向成形运算原理是在充分考虑金属三维变形过程的基础上进行，避免了手工计算只考虑面积不变而没有考虑金属在厚度方向上变形（及二维变形）的影响。