DYNAFORM的冲压件坯料尺寸精确计算研究

谢江怀

摘要：例如，冲压操作的分析是在计算零件尺寸后，再通过DYNAFORM软件计算后形成的手柄部分表面的三维模型，最后形成零件的形状图。DYNAFORM软件的测量功能是精确获得一定的尺寸，实际上这种方式获得的尺寸非常准确，也非常方便模具的设计和制造。本文首先对冲压件冲压工艺及三维模型建模进行了分析，然后对冲压件坯料尺寸计算及结果进行了分析。最后希望通过本文的研究，对本课题的研究有一定的启发。

关键词：DYNAFORM冲压件胚料尺寸精确计算

随着中国模具工业的发展，更多的冲压件也依靠先进的技术来生产。由于冲压件必须反复变形才能获得最后具体尺寸，因此在计算零件尺寸时有着严格的要求。否则，测试表格上的负载将显著增加。在本文中，我们将以用于构造测试图案形状的部件的大小为例，详细说明如何计算整个部件的大小尺寸的详细步骤。由于待测样品的形状复杂，因此其成形过程是需要严格按照工作站的图表以及图纸的整体深度来进行制作。当手动计算零件时，材料的多次变形可能导致严重故障并会对模具设计和制造产生一定的影响，这就是我们使用DYNAFORM软件的原因，通过该软件，可以准确分析和计算正确的材料大小，并且成功地测试模具。

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

该产品（样品）是0.4mm厚的ST13低膨胀部件。试样的内部形状是用于深拉的反向模具，外部模具是深拉模具，并且中心是凸缘的孔结构，是常见的多冲压部件。该样品的内孔通过翻边形成，窄孔的宽度以及孔的形状较大。此时，在弱区域中就不会产生成形期间压制整个部分的情况。

1.2三维模型建模

首先，在PRO/E 3D软件中测试部件表面的三维模型（注意：印章材料中间表面的厚度），将标识完成格式的模型文件以IGES的形式转换并导入DYNAFORM软件。用网格构造模型以获得有限元网格模型。本文中的CAD模型保存在商业CATIA软件创建的IGS后缀格式文件中，并导人了Dynaform系统进行分析。汽车发动机罩衬里的几何模型宽1216毫米、中心线横向长529毫米，结构复杂，并且具有大尺寸的典型复杂牵引构件。电动车罩的左右两侧通常是对称的，成形过程的部分主要包括夹紧、切割和深拉步骤。在本文中，在分析内部覆盖物的深度拉伸成型性时，必须首先确定提取方向，选取的方向应根据具体标准确定同时在绘制工作的同时考虑拉动和平衡功率，并考虑下一个过程的要求。根据上述标准设置打孔方向后，需要进行必要的再填充工作以满足深拉的要求。再填充工艺的适用性对于直接影响模具拉拔工艺参数、工件夹持条件、变形值、应变分布、表面质量、质量方面（例如裂缝和屈曲）的冲压工艺是重要的。用于重建技术过程的设计不仅考虑了补充孔的内部闭合的原理，还简化延伸部分的结构形状以及后续处理的期望原理。工艺添加剂主要由压料面和附加处理表面两部分组成。

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

测试的样本网格模型可以使用BSE工具计算零件的外部轮廓。但是，由于实际原因，网格模型被细分为多个空间网格模型。用于计算的材料是ST13和相关的机械性能。本文根据引擎盖的形状和特征，在DFE模块中进行BIND命令，选择打印区域并确定打印区域的大小。ADDENFUM命令在用于DFE模块后，就可以选择TYPE 3类型以创建切割线和创建加工附加表面。

自动冲孔是一种弹性变形过程，包括更大的非线性、几何非线性和边界条件的非线性。在实际生产过程中，其成型过程中存在的各种错误（如：回弹、破裂等）通常是由于设计不当造成的。传统的检测方式导致大量的资源消耗而冲压数字模拟仿真技术可以预测潜在问题，有效的减少了资源浪费，还检查并优化设计，形成所需的技术参数。软件Dynaform参考罩内板是深拉工艺分析和建模的一个例子，其优化的工艺参数可以作为日后制造过程的指南。

2.2利用DYNAFORM軟件的测量功能得到具体尺寸

沿边缘对称地找到两个节点，并使用DYNAFORM软件的测量功能测量直径。材料堆积过多就会导致材料断裂，还会导致零件厚度分布不均匀。如图4所示，在优化工件的形状之后，还需要分析和改进盖的内板的厚度，以改善板材的可成形性。

2.3计算结果与分析

使用DYNAFORM软件的测量功能，测量出工件直径应为28.177 mm后，将尺寸数据应用到表格中，经过测试后，其误差小于0.1mm，完全满足了标准要求，这比手动计算的误差（约l mm）小得多。在制造形式和其他压力机的部分时，也取得了巨大的成功，从目前的角度来看，零件的计算结果非常一致，DYNAFORM的反转工作原理的软件如下：金属的三维变形处理充分考虑到了金属变形的影响，考虑到人工计算在厚度方向（二维变形）上的不准确性。合理的成本和平板布置是控制金属流动和防止起皱和裂缝出现的重要方法之一。本产品采用圆形肋条，在分析内罩盖的成型能力时，阻力为200 kN，摩擦系数为0.1，对不同压力下成型的模具进行分析。接下来，轻松分析绘图的参数。对于形状限制方面，如果未指定模具拐角，则指定适当的拉拔端形状进行限制。一个星期后，如果零件的许多部分没有完全形成，甚至其中的部分零件开始出现起皱的现象，则说明部件缺乏刚性，它就有可能会被丢弃。相反，如果在周围进行挤压后，可以看到局部弯曲现象消失，部件的变形增加，则部件的刚度增加。

2.4工艺参数的优化

在优化零件形状和调整密封口后，零件的成形性得到了一定程度的改善，但仍然需要采用适当的工艺参数以确保零件的质量。另外，由于有许多模拟试验对盖板正面试验的优化方法较复杂，且涂层厚度较厚，因此本文选取边缘力为300 KN、摩擦力系数为0.125、拐角深度为511113'1、虚拟钻孔速度为5000 nlln/$、缓冲容量为l，1吨的材料。优化的边界模型如图2所示。在本文中，我们将使用乘用车引擎盖示例对Oynaform软件进行压花模拟。因此，可以知道工件的适当形状可以在一定程度上改善诸如皱折和裂缝之类的缺陷，并且能够使表面变得均匀因此需要正确安装牵引边缘。优化牵引肋的参数，例如牵引肋的高度和阻力，相关的参数也必须适当调整。根据汽车涂料的性质，工艺参数的优化可以通过冲压工艺的特定基准来改善，最终确保材料的质量。

3结语

本文从冲压件冲压工艺分析以及三维模型建模两个方面对冲压件冲压工艺及三维模型建模进行了分析，从利用板料尺寸估算工具（BSE）得到坯料外形的网格模型、利用DYNAFORM软件的测量功能得到具体尺寸以及计算结果与分析三个方面对冲压件坯料尺寸计算及结果进行了分析。通过分析冲压件的变形规律，使用3D建模软件创建三维立体曲面模型，然后再通过DYNAFORM软件计算零件的尺寸，获取最终的零件轮廓图。创建有限元网格后，在使用DYNAFORM的软件测量功能，这样获得的零件尺寸非常精确，不仅提供了一种改进的计算尺寸的精确方法，还能够满足模具结构的要求。最后希望通过本文的研究，对今后的专家学者研究与DYNAFORM的冲压件坯料尺寸精确计算相关的课题有一定的借鉴与帮助作用。

参考文献

[1]陈文亮.板料成形CAE分析教程[M].北京：机械工业出版社，2005.78.

[2]倪昀，黄亚玲，章跃洪，基于Oynafornl汽车覆盖件冲压仿真分析[J].金属铸锻技术，2011，40 （11）：108-111.