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AutoForm连续模全工序工艺过程CAE分析

AutoformR6实现压边圈等压料工具体不自动增加压料力的方法及探讨

AutoformR6实现压边圈等压料工具体不自动增加压料力的方法及探讨本文主要涉及到AutoformR6中，对于有压料的成型方式，如拉延、翻边整形类的分析，如何实现压板不自动增加压边力的设置方法，以及所产生的各个问题的一些探讨。在R3.1之前的版本中，如果要实现不自动增加压边力，只需在misc中添加Toolopening就可以了，但是在R6版本中，这一混合参数不再支持。但是呢，我们有其他方法实现压边力的恒定。即把压板的控制方式选为SpringControlled，即弹性控制的。下图中，binder的控制方式即为Spring Controlled 然后再设置弹簧的刚度Spring Stiffness和预紧力Preload Force即可这里，在弹簧的设置上有两个问题： 1、对于矩形弹簧，要查标准书，来确定刚度和预紧力(这里的预紧力就是预压几个mm所对应的压力值)； 2、对于氮气缸，氮气缸的压力曲线接近平的直线，所以刚度可设置为0，然后预紧力设置为氮气缸的初始压力由此，可得出两种不同的设置： 1、对于实际模具中由弹性元件控制的压板，按照弹性元件的参数进行设置即可； 2、对于由机床气垫控制的拉延压边圈，可以按照氮气缸的参数进行设置。当然，这种spring的设置会产生一些其他问题，譬如： 1、弹簧所产生的压力不足时，工具体之间无法完全闭合，会有较大间隙，当然这个间隙肯定大于料厚，造成料片压料不足； 2、到下死点时，工具体因为被机床强制闭合，所以离到底前2~4mm的时候，压板的压力会急剧增大。

下面是我分析的单动拉延的一些结果： 1、原始分析，压边力400KN，binder设置为Force Controlled 分析结果：压边力始终为400KN，全过程保持恒定产品面无裂无皱。 2、分析文件2，压边力50KN（原始分析是400KN），binder设置为Force Controlled 分析结果：到底时压边力自动增加为320KN，全过程不恒定，系统提示压边力增加了6次产品面无裂无皱，但是和原始的400KN分析结果有明显不同。 3、分析文件3，压边力50KN（原始分析是400KN），binder设置为Spring Controlled 分析结果：

autoform工艺补充规范

应用Autoform 构建工艺补充规范 1. 将制件数型读入Autoform 2. 将制件摆至冲压方向。此过程需遵循先平移后旋转的原则，平移大小及旋转角度值可从对话窗口的左下角反映出来。自动确定冲压方向常用方法主要有：平均法矢法、最小拉延深度法和最小冲压负角法。 3. 填充孔洞。制件上的孔洞，尤其是较大的孔洞，必须填充，这是保证计算时接触搜索的需要，保证计算精度的需要。有些边界较复杂的孔洞，需添加特征线来控制填充面的形状，此时，为保证填充面能顺利输出，推荐采用“Add detail ”方式来制作填充面。平均法矢最小拉延深度最小冲压负角

4.边界光顺。一个光顺的边界，可以大大提高构建工艺补充面的效率，节省大量的调整工艺补充面的时间。此步骤尽量不要省略。 5.构建压料面。构建工艺补充的目的是为了使材料流动尽量均匀一致，因此，构建压料面时，其截面线到制件的距离变化应均匀、平缓。由于压料面必须是光顺可展的，因此，压料面的调整应遵循循序渐进的原则。首先，需确定一条主截面线，调整此截面线至合适形状，截面线调整时，控制点数量应适度，宜少不宜多。调整完主截面线后，视制件形状复杂程度，在适当位置再添加一条截面线并调整至适当形状，依此类推，直至获得一个令人满意的压料面。 6.工艺补充面。工艺补充面是指介于压料面和制件之间的那部分曲面。 Autoform中提供了一系列模板及交互式对话框来调节控制生成工艺补充面。调节工艺补充时应注意： ●确定主截面形状时，需确定凸、凹模圆角（Punch radius、Die radius）及侧壁倾角（Wall angle），确定分模线宽度（PO widths）。 ●为保证工艺补充面的整体光顺，应视具体情况，应用“Directions”功能，调节工艺补充上各截面线的分布状况，调节时尺度应把握在使所有截面线空间分布尽量均匀。 ●应用“Lines”功能按钮中的“PO width--->Edit”功能，编辑分模线形状。分模线的形状不宜太复杂，控制点总体上不宜多，拐角出的控制点以三至四个为宜。工艺补充输出到CAD系统中后，往往会视需要而需做一些编辑修改工作。为方便在CAD系统中的工作，建议： ●将所作文件另存为一个文件后，将所有凸、凹模圆角有变圆角的地方都改为与主截面参数一致。 ●将压料面位置降低20，重新生成工艺补充，并将此工艺补充面输出。 ●将压料面位置复原，并将此压料面输出。这样做的目的是为了得到压料面和工艺补充面侧壁的相交线，这条相交线即为分模线。

Autoform教程之五：AutoForm回弹设置教程

AutoForm回弹设置教程首先我们准备一个需要检测回弹的SIM文件，回弹发生场合很多，包括拉延回弹、修边回弹、整形、翻边回弹等等，这里我们修边后回弹为例，其他情况类似。我们拿到的SIM文件以及设置好拉延及修边了，如下图所示： OK，下面我们增加回弹工序，如下图：

出现新的工序窗口，其中title、blank我们可以不用管它，发现TOOLS红色的，因此我们需要对TOOLS进行设置，我们发现出现一个新的几何体，ref geom, 它的全称是Referenced Geometry，其主要作用是用于回弹结果的参照，其他默认即可，具体设置如下图所示：

需要注意的是这里我们建议如果能选择产品最好选择产品，不要选择TOOL，防止后面出错，当然你选择TOOL的话也没问题。不过后面设置的时候有一点需要注意。这点我们后面会讲。 Lube设置视你的具体情况而定。下面是重点的回弹工序设置，AutoForm的回弹分两大种类型，一是自由状态（无约束条件），另一个是强制约束，我们先说第一种类型，自由状态无须进行其他设置，可以直接提交计算，强制约束需要设置约束条件（后面详细说明），另外还需设置工具 ref geom是否激活，一般情况我们需要激活它，当然不激活它也没啥问题，但是后面你如果想比较回弹量就不能拿它当参照了，如下图所示：

我们选择Constrained 则约束选项启用，我们必须进行约束的设置，如下图：

需要输入的约束是Clamps和Pilots,先说Clamps，它的意思是夹紧的意思，使用它可以在产品上选择夹紧点，你可以形象的理解它类似于焊装夹具或冲压件检具上的夹紧点，与PamStamp的锁死点类似。当然你可以选择曲线，AF会自动分配成一些连续的点，不过需要注意的是设置点的方法，不能过定位，也不能定位不完全。点的定位方式有三种选择，one-sidedabove 、one-sided below以及Double-sided，顾名思义，定位方式的选择，定位那一边或者两边都定位，参照下图可以很好理解。

AUTOFORM分析拉延成型

常见缺陷及解决办法1．拉延开裂开裂是拉延工序中最为常见的缺陷之一，其表现为出现破裂或裂纹，产品部分如果出现破裂或者裂纹将被视为不合格产品，所以必须予以解决。产生开裂的原因大致有：（1）产品工艺性不好，如R角过小、型面变化剧烈、产品深度较深以及材质成形性能差等。（2）工艺补充、压边圈的设计不合理。（3 （4 （5 （6 2 （1 （2 （3）分模线调整。随着分模线的调整，往往会伴随着开裂缺陷的产生，目前主要通过使用CAE软件来分析确定合理的分模线位置。（4）在工艺补充面上增加吸料筋、工艺台阶等，将多余的料消化掉。（5）合理设计拉延筋，以确保各个方向进料均匀为目标。（6）当开裂与起皱同时存在，且起皱不被允许时，一般先解决起皱再解决开裂。 AutoForm模拟分析算法 AutoForm模拟分析算法主要有两种：隐式算法和一步成形法。

1．隐式算法静态隐式算法是解决金属成形问题的一种方法。在静态隐式算法中，在每一增量步内都需要对静态平衡方程迭代求解。理论上在这个算法中的增量步可以很大，但是实际运算中要受到接触以及摩擦等条件的限制。随着单元数目的增加，计算时间几乎呈几何级数增加。由于需要矩阵求逆以及精确积分，对内存要求很高。隐式算法的不利方面还有收敛问题不容易得到解决以及当开始起皱失稳时，在分叉点处刚度矩阵出现奇异等。其中静态隐式算法多配合动态显式算法用于求解成形后的回弹分析。 2．一步成形法一步法有限元方程利用虚功原理导出，其基本思想是采用反向模拟。将模拟计算按照与实际成形相反的顺序，从所期望的成形后的工件形状通过计算得出与此相对应的毛坯形状和有关工艺参数。板材成形过程的变形决定其有利于进行方向模拟。 3． 1 由于图1? 导入CAD模型 2．网格检查及空洞填充

autoform分析基本过程

1. 将制件数型读入Autoform 2. 将制件摆至冲压方向。此过程需遵循先平移后旋转的原则，平移大小及旋转角度值可从对话窗口的左下角反映出来。自动确定冲压方向常用方法主要有：平均法矢法、最小拉延深度法和最小冲压负角法。 3. 填充孔洞。制件上的孔洞，尤其是较大的孔洞，必须填充，这是保证计算时接触搜索的需要，保证计算精度的需要。有些边界较复杂的孔洞，需添加特征线来控制填充面的形状，此时，为保证填充面能顺利输出，推荐采用“Add detail”方式来制作填充面。 4. 边界光顺。一个光顺的边界，可以大大提高构建工艺补充面的效率，节省大量的调整工艺补充面的时间。此步骤尽量不要省略。 5. 构建压料面。构建工艺补充的目的是为了使材料流动尽量均匀一致，因此，构建压料面时，其截面线到制件的距离变化应均匀、平缓。由于压料面必须是光顺可展的，因此，压料面的调整应遵循循序渐进的原则。首先，需确定一条主截面线，调整此截面线至合适形状，截面线调整时，控制点数量应适度，宜少不宜多。调整完主截面线后，视制件形状复杂程度，在适当位置再添加一条截面线并调整至适当形状，依此类推，直至获得一个令人满意的压料面。 6. 工艺补充面。工艺补充面是指介于压料面和制件之间的那部分曲面。Autoform中提供了一系列模板及交互式对话框来调节控制生成工艺补充面。调节工艺补充时应注意：确定主截面形状时，需确定凸、凹模圆角（Punchλradius、Die radius）及侧壁倾角（W all angle），确定分模线宽度（PO widths）。为保证工艺补充面的整体光顺，应视具体情况，应用“Directions”功能，调节工艺补充上各截面线的分布状况，调节时尺度应把握在使所有截面线空间分布尽量均匀。λ应用“Lines”功能按钮中的“POλwidth >Edit”功能，编辑分模线形状。分模线的形状不宜太复杂，控制点总体上不宜多，拐角出的控制点以三至四个为宜。工艺补充输出到CAD系统中后，往往会视需要而需做一些编辑修改工作。为方便在CAD 系统中的工作，建议：将所作文件另存为一个文件后，将所有凸、凹模圆角有变圆角的地方都改为与主截面参数一致。λ 将压料面位置降低20，重新生成工艺补充，并将此工艺补充面输出。λ 将压料面位置复原，并将此压料面输出。这样做的目的是为了得到压料面和工艺补充面侧壁的相交线，这条相交线即为分模线。λ

autoform分析步骤

Autoform介绍 1. 概述： AutoForm工程有限公司包括瑞士研发与全球市场中心和德国工业应用与技术支持中心，其研发和应用的阶段主要有：1991年实现自适应精化(adaptive refinement)网格；1992年采用隐式算法(implicit code)并与1993年开发出板成形模拟分析的专用软件；1994年实现对C AD数据的自动网格划分；1995年开始工业应用；1996年实现对CAD数据的自动倒园(au tomatic filleting)；1997年采用One-step(一步成形)代码实现工艺补充面(addendum)的自动设计；1998 年实现压料面(binder)的自动生成；2000年实现快速交互式模具设计。它是专门针对汽车工业和金属成形工业中的板料成形而开发和优化的，用于优化工艺方案和进行复杂型面的模具设计，约90%的全球汽车制造商和100多家全球汽车模具制造商和冲压件供应商都使用它来进行产品开发、工艺规划和模具研发，其目标是解决“零件可制造性(part feasibi lity)、模具设计(die design)、可视化调试(virtual tryout)”。它将来自世界范围内的许多汽车制造商和供应商的广泛的诀窍和经验融入其中，并采取用户需求驱动的开发策略，以保证提供最新的技术。 AutoForm的特点：1)它提供从产品的概念设计直至最后的模具设计的一个完整的解决方案，其主要模块有User- Interface(用户界面)、Automesher(自动网格划分)、Onestep(一步成形)、DieDesigner(模面设计)、Incremental(增量求解)、Trim(切边)、Hydro(液压成形)，支持Windows和Unix操作系统。2)特别适合于复杂的深拉延和拉伸成形模的设计，冲压工艺和模面设计的验证，成形参数的优化，材料与润滑剂消耗的最小化，新板料(如拼焊板、复合板)的评估和优化。3)快速易用、有效、鲁棒(robust)和可靠：最新的隐式增量有限元迭代求解技术不需人工加速模拟过程，与显式算法相比能在更短的时间里得出结果；其增量算法比反向算法有更加精确的结果，且使在FLC-失效分析里非常重要的非线性应变路径变得可行。即使是大型复杂制件，经工业实践证实是可行和可靠的。4) AutoForm带来的竞争优势：因能更快完成求解、友好的用户界面和易于上手、对复杂的工程应用也有可靠的结果等，A utoForm能直接由设计师来完成模拟，不需要大的硬件投资及资深模拟分析专家，其高质量的结果亦能很快用来评估，在缩短产品和模具的开发验证时间、降低产品开发和模具成本、提高产品质量上效果显著，对冲压成形的评估提供了量的概念，给企业带来明显的竞争优势和市场机遇。