DYNAFORM的沖壓件坯料尺寸精確計算研究

謝江懷

摘要：例如，沖壓操作的分析是在計算零件尺寸后，再通過DYNAFORM軟件計算后形成的手柄部分表面的三維模型，最后形成零件的形狀圖。DYNAFORM軟件的測量功能是精確獲得一定的尺寸，實際上這種方式獲得的尺寸非常準確，也非常方便模具的設計和制造。本文首先對沖壓件沖壓工藝及三維模型建模進行了分析，然后對沖壓件坯料尺寸計算及結果進行了分析。最后希望通過本文的研究，對本課題的研究有一定的啟發(fā)。

關鍵詞：DYNAFORM沖壓件胚料尺寸精確計算

隨著中國模具工業(yè)的發(fā)展，更多的沖壓件也依靠先進的技術來生產。由于沖壓件必須反復變形才能獲得最后具體尺寸，因此在計算零件尺寸時有著嚴格的要求。否則，測試表格上的負載將顯著增加。在本文中，我們將以用于構造測試圖案形狀的部件的大小為例，詳細說明如何計算整個部件的大小尺寸的詳細步驟。由于待測樣品的形狀復雜，因此其成形過程是需要嚴格按照工作站的圖表以及圖紙的整體深度來進行制作。當手動計算零件時，材料的多次變形可能導致嚴重故障并會對模具設計和制造產生一定的影響，這就是我們使用DYNAFORM軟件的原因，通過該軟件，可以準確分析和計算正確的材料大小，并且成功地測試模具。

1沖壓件沖壓工藝分析及三維模型建模

1.1沖壓件沖壓工藝分析

該產品（樣品）是0.4mm厚的ST13低膨脹部件。試樣的內部形狀是用于深拉的反向模具，外部模具是深拉模具，并且中心是凸緣的孔結構，是常見的多沖壓部件。該樣品的內孔通過翻邊形成，窄孔的寬度以及孔的形狀較大。此時，在弱區(qū)域中就不會產生成形期間壓制整個部分的情況。

1.2三維模型建模

首先，在PRO/E 3D軟件中測試部件表面的三維模型（注意：印章材料中間表面的厚度），將標識完成格式的模型文件以IGES的形式轉換并導入DYNAFORM軟件。用網格構造模型以獲得有限元網格模型。本文中的CAD模型保存在商業(yè)CATIA軟件創(chuàng)建的IGS后綴格式文件中，并導人了Dynaform系統進行分析。汽車發(fā)動機罩襯里的幾何模型寬1216毫米、中心線橫向長529毫米，結構復雜，并且具有大尺寸的典型復雜牽引構件。電動車罩的左右兩側通常是對稱的，成形過程的部分主要包括夾緊、切割和深拉步驟。在本文中，在分析內部覆蓋物的深度拉伸成型性時，必須首先確定提取方向，選取的方向應根據具體標準確定同時在繪制工作的同時考慮拉動和平衡功率，并考慮下一個過程的要求。根據上述標準設置打孔方向后，需要進行必要的再填充工作以滿足深拉的要求。再填充工藝的適用性對于直接影響模具拉拔工藝參數、工件夾持條件、變形值、應變分布、表面質量、質量方面（例如裂縫和屈曲）的沖壓工藝是重要的。用于重建技術過程的設計不僅考慮了補充孔的內部閉合的原理，還簡化延伸部分的結構形狀以及后續(xù)處理的期望原理。工藝添加劑主要由壓料面和附加處理表面兩部分組成。

2沖壓件坯料尺寸計算及結果分析

2.1利用板料尺寸估算工具（BSE）得到坯料外形的網格模型

測試的樣本網格模型可以使用BSE工具計算零件的外部輪廓。但是，由于實際原因，網格模型被細分為多個空間網格模型。用于計算的材料是ST13和相關的機械性能。本文根據引擎蓋的形狀和特征，在DFE模塊中進行BIND命令，選擇打印區(qū)域并確定打印區(qū)域的大小。ADDENFUM命令在用于DFE模塊后，就可以選擇TYPE 3類型以創(chuàng)建切割線和創(chuàng)建加工附加表面。

自動沖孔是一種彈性變形過程，包括更大的非線性、幾何非線性和邊界條件的非線性。在實際生產過程中，其成型過程中存在的各種錯誤（如：回彈、破裂等）通常是由于設計不當造成的。傳統的檢測方式導致大量的資源消耗而沖壓數字模擬仿真技術可以預測潛在問題，有效的減少了資源浪費，還檢查并優(yōu)化設計，形成所需的技術參數。軟件Dynaform參考罩內板是深拉工藝分析和建模的一個例子，其優(yōu)化的工藝參數可以作為日后制造過程的指南。

2.2利用DYNAFORM軟件的測量功能得到具體尺寸

沿邊緣對稱地找到兩個節(jié)點，并使用DYNAFORM軟件的測量功能測量直徑。材料堆積過多就會導致材料斷裂，還會導致零件厚度分布不均勻。如圖4所示，在優(yōu)化工件的形狀之后，還需要分析和改進蓋的內板的厚度，以改善板材的可成形性。

2.3計算結果與分析

使用DYNAFORM軟件的測量功能，測量出工件直徑應為28.177 mm后，將尺寸數據應用到表格中，經過測試后，其誤差小于0.1mm，完全滿足了標準要求，這比手動計算的誤差（約l mm）小得多。在制造形式和其他壓力機的部分時，也取得了巨大的成功，從目前的角度來看，零件的計算結果非常一致，DYNAFORM的反轉工作原理的軟件如下：金屬的三維變形處理充分考慮到了金屬變形的影響，考慮到人工計算在厚度方向（二維變形）上的不準確性。合理的成本和平板布置是控制金屬流動和防止起皺和裂縫出現的重要方法之一。本產品采用圓形肋條，在分析內罩蓋的成型能力時，阻力為200 kN，摩擦系數為0.1，對不同壓力下成型的模具進行分析。接下來，輕松分析繪圖的參數。對于形狀限制方面，如果未指定模具拐角，則指定適當的拉拔端形狀進行限制。一個星期后，如果零件的許多部分沒有完全形成，甚至其中的部分零件開始出現起皺的現象，則說明部件缺乏剛性，它就有可能會被丟棄。相反，如果在周圍進行擠壓后，可以看到局部彎曲現象消失，部件的變形增加，則部件的剛度增加。

2.4工藝參數的優(yōu)化

在優(yōu)化零件形狀和調整密封口后，零件的成形性得到了一定程度的改善，但仍然需要采用適當的工藝參數以確保零件的質量。另外，由于有許多模擬試驗對蓋板正面試驗的優(yōu)化方法較復雜，且涂層厚度較厚，因此本文選取邊緣力為300 KN、摩擦力系數為0.125、拐角深度為511113'1、虛擬鉆孔速度為5000 nlln/$、緩沖容量為l，1噸的材料。優(yōu)化的邊界模型如圖2所示。在本文中，我們將使用乘用車引擎蓋示例對Oynaform軟件進行壓花模擬。因此，可以知道工件的適當形狀可以在一定程度上改善諸如皺折和裂縫之類的缺陷，并且能夠使表面變得均勻因此需要正確安裝牽引邊緣。優(yōu)化牽引肋的參數，例如牽引肋的高度和阻力，相關的參數也必須適當調整。根據汽車涂料的性質，工藝參數的優(yōu)化可以通過沖壓工藝的特定基準來改善，最終確保材料的質量。

3結語

本文從沖壓件沖壓工藝分析以及三維模型建模兩個方面對沖壓件沖壓工藝及三維模型建模進行了分析，從利用板料尺寸估算工具（BSE）得到坯料外形的網格模型、利用DYNAFORM軟件的測量功能得到具體尺寸以及計算結果與分析三個方面對沖壓件坯料尺寸計算及結果進行了分析。通過分析沖壓件的變形規(guī)律，使用3D建模軟件創(chuàng)建三維立體曲面模型，然后再通過DYNAFORM軟件計算零件的尺寸，獲取最終的零件輪廓圖。創(chuàng)建有限元網格后，在使用DYNAFORM的軟件測量功能，這樣獲得的零件尺寸非常精確，不僅提供了一種改進的計算尺寸的精確方法，還能夠滿足模具結構的要求。最后希望通過本文的研究，對今后的專家學者研究與DYNAFORM的沖壓件坯料尺寸精確計算相關的課題有一定的借鑒與幫助作用。

參考文獻

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