使用autoform进行CAE分析作业流程.pptx

使用AutoFORM进行CAE分析讲义广州庆成金属工业有限公司 技术部CAD、CAM课编号：编号：编制：编制：审核：审核：一、概要：一、概要：AutoFORM AutoFORM可以对钣件进行成型、抽引、剪边、冲孔、翻边、整形分析，同时也可以根据可以对钣件进行成型、抽引、剪边、冲孔、翻边、整形分析，同时也可以根据产品边界计算出比较准确的剪边线。产品边界计算出比较准确的剪边线。以下就这些方面进行简单介绍。以下就这些方面进行简单介绍。二、二、AutoFORM成型模、抽引模成型模、抽引模CAE分析：分析：1.AutoFORM4.1 1.AutoFORM4.1 的界面如图（一）所示：的界面如图（一）所示：图（一）图（一）使用使用使用使用AutoFORMAutoFORM进行进行进行进行CAECAE分析作业流程分析作业流程分析作业流程分析作业流程 2 2.成型、抽引成型、抽引CAECAE分析所需要的条件：分析所需要的条件：图（二）图（二）A.A.素材线：素材线串联成一条线素材线：素材线串联成一条线B.B.材质、板厚、板厚基准：分析前我们要弄清楚材质、板厚、板厚基准：分析前我们要弄清楚CAECAE分析所用到的钣件材质，找到相应的分析所用到的钣件材质，找到相应的 材料；弄清模具是以上模为基准，还是以下模为基准。材料；弄清模具是以上模为基准，还是以下模为基准。C.BEADC.BEAD线：用来生成一条线：用来生成一条BEADBEAD的曲线需单独串联成一条线，的曲线需单独串联成一条线，BEADBEAD线根据工法条件可有可无。线根据工法条件可有可无。D.D.数模：成型、抽引工程数模（凹模、凸模、压板）数模：成型、抽引工程数模（凹模、凸模、压板）3 3.成型、抽引分析过程成型、抽引分析过程CAE设置：设置：（1 1）.开启开启AutoFORMAutoFORM建立档案，输入数模。建立档案，输入数模。图（三）图（三）选择选择IGSIGS文件文件 选择选择FileFile菜单下的菜单下的New选选项项(图（二），弹出新建文件图（二），弹出新建文件设置对话框（图（三）。设置对话框（图（三）。输入文件名称；选择计量输入文件名称；选择计量单位；设置几何公差；根据单位；设置几何公差；根据CAECAE分析模型的档案类型，选择文分析模型的档案类型，选择文件格式的类型；选择模型档案，件格式的类型；选择模型档案，点击点击OKOK按钮，模型输入到按钮，模型输入到AutoFORM AutoFORM 中。如图（四）所示。中。如图（四）所示。图（四）图（四）（2 2）.过程设置。过程设置。图（五）图（五）点击点击ModelModel菜单下的菜单下的 Pocess generatorPocess generator过程设置（图（五），弹出计算模式设过程设置（图（五），弹出计算模式设 置对话框。如图（六）所示。置对话框。如图（六）所示。几何模型几何模型过程设置过程设置图（六）图（六）a.a.计算类型选择增量模式。计算类型选择增量模式。b.b.根据模具结构选择单动或双动模式。根据模具结构选择单动或双动模式。c.c.输入钣材厚度。输入钣材厚度。d.d.选择模具基准。选择模具基准。Die side Die side 为凹模，为凹模，punchpunch side side 为凸模。为凸模。点击点击OKOK按钮，弹出过程设置对话框。如图（七）按钮，弹出过程设置对话框。如图（七）所示。其中包括素材设置、模具设置、拉延劲设置、所示。其中包括素材设置、模具设置、拉延劲设置、拉延过程设置、计算模式设置、计算结果输出选项。拉延过程设置、计算模式设置、计算结果输出选项。图（七）图（七）素材设置素材设置Inport:Inport:为手动输入素材。为手动输入素材。Rectangle:Rectangle:为矩形素材。为矩形素材。Copy from:Copy from:从现有文件输入素材。从现有文件输入素材。当板件为两个不同材质或不同板厚的钣材焊当板件为两个不同材质或不同板厚的钣材焊接时，需要用到接时，需要用到Add weld Add weld 和和Add holeAdd hole选项。选项。A.A.素材设置：素材设置：B.B.模具设置：模具设置：图（八）图（八）模具设置模具设置 单动模具凹模在上方，凸模在下方。双动单动模具凹模在上方，凸模在下方。双动模具凹模在下方，凸模在上方。模具凹模在下方，凸模在上方。闭合高度设定后，模具在机床上的初始状闭合高度设定后，模具在机床上的初始状态就已经确定。态就已经确定。图（九）图（九）beadbead设置设置C.beadC.bead设置：设置：D.gravityD.gravity设置：设置：图（十）图（十）gravitygravity设置设置 gravity gravity是计算由重力引起板材产生的形是计算由重力引起板材产生的形变。此时的模具是静止的。变。此时的模具是静止的。当拉延过程中由于素材定位不稳定导致材当拉延过程中由于素材定位不稳定导致材料的流动不均匀时，可以使用素材定位器限制料的流动不均匀时，可以使用素材定位器限制材料乱跑动。材料乱跑动。AutoformAutoform内部定义了六种内部定义了六种beadbead方式：方式：Weak:Weak:弱的弱的 Medium:Medium:中等的中等的 Strong:Strong:强的强的 Lock:Lock:方形的方形的 User defined:User defined:用户自定义的用户自定义的 Use shapeUse shape图（十一）图（十一）closingclosing设置设置E.closingE.closing设置：设置：F.drawingF.drawing设置：设置：图（十二）图（十二）drawingdrawing设置设置 Closing Closing 是上模开始动作到上模与压板是上模开始动作到上模与压板完全闭合的过程。这一过程只有上模往下运完全闭合的过程。这一过程只有上模往下运动，压板与下模都是静止的。所以模具运动动，压板与下模都是静止的。所以模具运动的距离为上模到压板的高度值。的距离为上模到压板的高度值。Drawing Drawing是上模与压板完全闭合后一起朝是上模与压板完全闭合后一起朝下运动到上模与下模完全闭合的过程。这一过下运动到上模与下模完全闭合的过程。这一过程是上模跟压板一起往下运动，下模静止。所程是上模跟压板一起往下运动，下模静止。所以模具运动的距离为压板最初的高度值。以模具运动的距离为压板最初的高度值。图（十三）图（十三）MainMain设置设置G.controlG.control中的中的MainMain选项设置：选项设置：图（十四）图（十四）OutputOutput设置设置元素模式有两种：元素模式有两种：1.Elastic plastic shell 1.Elastic plastic shell 塑性形变模式，塑性形变模式，计算精度高，比较接近实际，但计算时间长。计算精度高，比较接近实际，但计算时间长。2.Benging enhanced membrane 2.Benging enhanced membrane 曲翘模式，曲翘模式，计算时间短，适合前期分析的粗略计算。计算时间短，适合前期分析的粗略计算。输出的计算结果越多，计算所花的时间就输出的计算结果越多，计算所花的时间就越长，占用的内存空间就越多。所以应该根据越长，占用的内存空间就越多。所以应该根据实际情况选择所需要的输出结果类型。实际情况选择所需要的输出结果类型。H.controlH.control中的中的OutputOutput选项设置：选项设置：图（十五）图（十五）增加反弹过程增加反弹过程注注：分分析析完完成成后后，我我们们用用实实际际的的BEADBEAD模模面面替替换换BEADBEAD线线再再分分析析一一次次，看看看看对对我我们们的的成成型型、拉拉延及反弹有什么影响。延及反弹有什么影响。（3 3）成型、抽引反弹分析成型、抽引反弹分析CAECAE设置：设置：图（十六）图（十六）反弹选项设置反弹选项设置 汽车覆盖件的最大特点就是曲翘变形严重，所以在成型、抽引、剪边、翻边、整形工序之汽车覆盖件的最大特点就是曲翘变形严重，所以在成型、抽引、剪边、翻边、整形工序之后分别追加反弹分析。后分别追加反弹分析。在增加过程中选中反弹在增加过程中选中反弹springbackspringback，并插在抽引，并插在抽引drawingdrawing之后，再选中之后，再选中Add proces step,Add proces step,如图（十五）所示。在过程设置中就会增加如图（十五）所示。在过程设置中就会增加springbackspringback设置对话框，如图（十六）所示。我们设置对话框，如图（十六）所示。我们 不用改动不用改动springbackspringback对话框的设置内容，直接计算即可。对话框的设置内容，直接计算即可。注意；反弹过程只能方在每次分析的最后过程，不能插在其他过程之前。注意；反弹过程只能方在每次分析的最后过程，不能插在其他过程之前。图（十七）图（十七）增加剪边过程增加剪边过程A成型、抽引成型、抽引CAE分析结果。分析结果。B剪边线、冲孔线：剪边线、冲孔线串联成一条线，最好是投影在模面上的剪边线、冲孔线：剪边线、冲孔线串联成一条线，最好是投影在模面上的3D曲线。曲线。1.1.剪边、冲孔模剪边、冲孔模CAE分析所需要的条件：分析所需要的条件：三、三、AutoFORM剪边、冲孔模剪边、冲孔模CAE分析：分析：2.2.剪边、冲孔模分析剪边、冲孔模分析CAE设置：设置：在增加过程中选中反弹在增加过程中选中反弹cuttingcutting，并插在抽引，并插在抽引drawingdrawing之后，再选中之后，再选中Add proces step,Add proces step,如图如图（十七）所示。在过程设置中就会增加（十七）所示。在过程设置中就会增加cuttingcutting设置对话框，如图（十八）所示。设置对话框，如图（十八）所示。图（十八）图（十八）剪边过程设置剪边过程设置图（十九）图（十九）整形工具设置整形工具设置A成型、抽引、剪边、冲孔成型、抽引、剪边、冲孔CAE分析结果分析结果。B翻边、整形工程数模：上模压料、下模压料、翻边刀块、整形刀块。翻边、整形工程数模：上模压料、下模压料、翻边刀块、整形刀块。1.1.翻边、整形模翻边、整形模CAE分析所需要的条件：分析所需要的条件：四、四、AutoFORM翻边、整形模翻边、整形模CAE分析：分析：2.2.翻边、整形模分析翻边、整形模分析CAE设置：设置：如果是切角、开放的剪线：选如果是切角、开放的剪线：选Opercut如果是突破线、冲孔线：选如果是突破线、冲孔线：选Hole如果是封闭的剪线：选如果是封闭的剪线：选Trimmingcut图（二十）图（二十）增加定位过程增加定位过程在在Tools工工具具设设置置项项进进行行整整形形工工具具设设置置。整整形形模模一一般般有有上上模模压压料料、下下模模压压料料、上上模模整整形形刀刀块块、下模整形刀块。其具体设置跟抽引工具设置相同。下模整形刀块。其具体设置跟抽引工具设置相同。如图（十九）所示。如图（十九）所示。图（二十一）图（二十一）定位过程设置定位过程设置图（二十二）图（二十二）增加翻边整形过程增加翻边整形过程在在翻翻边边整整形形过过程程中中，要要选选择择某某一一整整形形工工具具用用来来定定位位。所所以以在在翻翻边边整整形形过过程程设设置置之之前前要要增增加加定位过程。定位过程。如图（二十）、图（二十一）所示。如图（二十）、图（二十一）所示。在在添添加加过过程程设设置置中中选选择择FormingForming（翻翻边边、整整形形），在在插插入入位位置置选选择择positioningpositioning定定位位Insert Insert afterafter之后。如图（二十二）所示。之后。如图（二十二）所示。翻边整形过程设置翻边整形过程设置（二十三）所示，（二十三）所示，其具体设置跟抽引过程设置相同。其具体设置跟抽引过程设置相同。图（二十三）翻边整形过程设置图（二十三）翻边整形过程设置图（二十五）图（二十五）剪线优化设置剪线优化设置A剪边、整形剪边、整形CAE分析结果分析结果。B产品边界，即优化目标线。产品边界，即优化目标线。1.1.落料线、落料线、剪线优化剪线优化CAE分析所需要的条件：分析所需要的条件：五、五、AutoFORM落料线、剪边线优化设置：落料线、剪边线优化设置：2.2.落料线、剪线优化分析落料线、剪线优化分析CAE设置：设置：我我们们用用CAD求求取取的的剪剪边边线线不不一一定定非非常常准准确确，这这时时我我们们就就可可以以借借助助CAE软软件件帮帮助助分分析析出出较较为为准准确的剪边线。确的剪边线。在过程设置的在过程设置的Create中选择中选择Trim创建剪线优化，如图创建剪线优化，如图（二十四）所示。（二十四）所示。剪剪线线优优化化设设置置如如图图（二二十十五五）所所示示。剪剪线线优优化化是是在在整整形形完完成成之之后后，针针对对剪剪边边分分析析所所用用的的剪剪线线在在整整形形完完成成后后和和产产品品边边界界之之间间存存在在的的差差异异的的优优化化。优优化化的的目目的的就就是是使使用用我我们们的的剪剪线线对对抽抽引引钣钣件件进进行行剪边，经过整形后所得到的边界与产品边界相同，设置完成后，直接计算即可。剪边，经过整形后所得到的边界与产品边界相同，设置完成后，直接计算即可。优化后的剪线可以在曲线管理器中以不同的格式输出，如图优化后的剪线可以在曲线管理器中以不同的格式输出，如图（二十六）所示（二十六）所示。图（二十四）图（二十四）创建剪线优化创建剪线优化图（二十六）图（二十六）优化的剪线优化的剪线客客户户要要看看的的是是采采用用我我们们提提供供的的工工艺艺条条件件板板件件是是否否可可以以成成型型，要要的的是是板板件件成成型型可可行行性性分分析析报报告告。所所以以我我们们进进行行CAE分分析析的的参参数数、板板件件的的成成型型过过程程、及及CAE分分析析所所得得到到的的结结果果都都得得提提供供给给客户。具体内容包括以下几项：客户。具体内容包括以下几项：1.1.提供给客户的提供给客户的CAE报告：报告：六六、CAE分析报告：分析报告：2.2.提供给厂内钳工试模的提供给厂内钳工试模的CAE报告：报告：A素材尺寸，素材定位条件素材尺寸，素材定位条件B压板压力压板压力C顶杆行程顶杆行程D素材收宿线素材收宿线A素材尺寸，素材定位条件素材尺寸，素材定位条件B压板压力压板压力C顶杆行程顶杆行程D素材收宿线素材收宿线E.成型过程中板件是否起皱、叠料、开裂。成型过程中板件是否起皱、叠料、开裂。F.成型极限图成型极限图G.板件的变薄率板件的变薄率H.板件的主副应变板件的主副应变I.滑移线滑移线如如果果你你对对优优化化后后得得到到的的剪剪边边线线某某一一段段有有疑疑问问，我我们们可可以以将将这这一一段段剪剪边边线线的的形形状状做做某某些些变变动动后后重重新新分分析析，看看看看改改变变剪剪边边线线后后所所优优化化得得到到的的剪剪边边线线是是否否跟跟以以前前的的一一样样。这这样样重重复复分分析析几几次，如果结果一样，则优化后的剪边线就是我们所真正需要的剪边线。次，如果结果一样，则优化后的剪边线就是我们所真正需要的剪边线。