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时间:2018-01-05
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1、课程名称:基于Dynaform的冲压不锈钢餐盘的CAE分析作者:学号:指导教师:-18-摘要:本文简述了CAE技术在不锈钢餐盘冲压成形中的应用,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。 关键词:CAE技术;冲压成形;模具调试1.前言:许多金属冲压件具有外形尺寸较大,材料比较薄,型面起伏复杂,尺寸精度与表面质量要求较高,在拉伸成形过程中容易出现拉裂、起皱现象。模具调试过程中需要浪费大量的人力、物力和财力。近年来随着计算机技术的不断发展,CAE(计算机辅助
2、工程)技术目前已经在各大模具厂广泛用于产品模拟分析、冲压板材成形过程分析。通过提前对产品可能出现的成形缺陷进行研究,预示冲压件冲压成形的可行性。根据理论上的模拟分析结果,提高产品工艺补充设计的合理性,减少模具实际调试次数,近而达到缩短模具制造周期、降低生产调试成本,提高企业生产效能,保证新产品及时投放市场。本文利用Dynaform分析软件,以不锈钢餐盘冲压成型分析为例,介绍CAE技术在金属件冲压成形的应用。2.产品介绍:不锈钢餐盘可供餐厅、快餐店等使用外观优美,携带、洗涤方便,可重复使用不需丢弃,避免使用免洗餐具制造大量垃圾破坏环境,注重环保。本文采用餐盘尺寸如图1所示,材料为S
3、S304,厚度1.0mm,整体来看,具有材料较薄,外形尺寸不大,拉延深度小,成型不是困难,但有部分型面形状变化大,有可能出现破裂,因此可先进行CAE分析,观察成型情况。3.产品分析过程⑴三维数据的导入利用proe等CAD设计软件中对数学模型进行整理,确定相关材料、料厚及其偏置方向等相关参数,避免存在重叠面、尖角、漏洞等现象,包括冲压方向、工艺补充面等,而后导入Dynaform分析软件中,为了得到均匀规则的分析网格,提高分析精度,要进一步检查片体是否存在负角,并对局部尖角部位进行型面光顺,导入模型后如图2。-18-图2⑵保存数据库点击下拉菜单“File”→“Saveas”,然后命名
4、为“canpan.df”,点击“保存”。⑶板料反求①模型零件的网格划分。依次点击下拉菜单“BSE”→“Preparation”→“PARTMESH”,打开对话框,各参数设置如图3。依次点击“SelectSurfaces”→“DisplayedSurf”→“OK”→“Apply”→“OK”→“Yes”,完成网格化分。图3②检查模型单元方向。依次点击下拉菜单“BSE”→“MESHCHECH/REPAIR”→“”→“AllActiveParts”,然后点击模型边缘的单元,如图4所示,如果和图中方向一样,则点击“Yes”表示接受,否则点击“No”。(即确保单元方向是指向模型外部的,可以认
5、为是模型向外展开。)图4③模型零件的材料属性设置及反求计算。因制件内部无孔,可直接进行板料反求点击“BLANKSIZEESTIMATE”打开对话框图5,点击“NULL”,打开对话框如图6。点击“MaterialLibrary”选择SS304/Type36,“OK”,Thickness数值设置为1.0,“Apply”,等待计算机计算结束,“EXIT”。反求结果如图7。图5图6图7④反求结果的网格划分。依次点击下拉菜单“BSE”→“Development”→“BLANKGENERATION”,打开对话框如图8。选择反求出板料的边缘,“OK”,默认设置,“OK”。弹出图9对话框,“Ye
6、s”。图8图9⑤边界光顺并填充。点击“OUTERSMOOTH”,弹出对话框如图10,点击“SelectPart”,弹出对话框图11,选择BLNK0005,“OK”。“CreateBoundary”,“FillBoundary”→“Exit”。-18-图10图11⑥创建矩形包络。点击“BLANKFITTING”→“SelectLine”,选择坯料边界,“Apply”,“Close”。完成结果如图12。图12⑦排样并输出报告。“BLANKNESTING”,打开对话框如图13,点击“BlankOutline(Undefined)”,选择矩形边界,默认设置,“Apply”。结果如图14。
7、点击“OutputNestReport”,默认设置,“Apply”,输出排样报告,如图15,“Cancel”→“EXIT”退出。图13图14图15至此,板料反求和排样就完成了。⑷拉延过程。①确定板料。点击工具栏的图层管理图标,隐藏BO_LINE7以外的所有图层,“OK”。该图层上的既可作为板料。②创建压边圈和凸模。压边圈的创建有两种方法,一种是导入凹模后偏置出凸模,然后从凸模上分离出压边圈;另外一种是利用DFE模块创建压边圈。在此,我们使用第一种方法。A.导入凹模并划分网格。点击
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