南航钣金模具综合实验报告

1钣金模具综合实验姓名：学号：班级：软件平台：PAMSTAMP2GDYNAFORM5.7指导老师：金霞李泷杲时间：2016.12联系方式：签名：_____________________________2目录一．实验任务..........................................1二．盒形件拉深成形CAE模拟实验........................12.1实验目的......................................12.2实验流程......................................22.3CAE建模......................................22.4CAE分析过程..................................52.5结果分析......................................72.6CAE成形思考题................................9三．盒形件拉深成形实验...............................133.1实验目的.....................................133.2实验内容.....................................133.3实验材料及实验设备...........................133.4实验结果分析.................................13四．实验体会.........................................141一．实验任务1.盒形件拉深成形模拟；材料：AC120，板料厚度：1mm图1盒形件2.盒形件冲压成形实验。材料：铝合金LY12M，板料厚度：0.3mm二．盒形件拉深成形CAE模拟实验2.1实验目的通过对专业金属板成形模拟分析软件PAMSTAMP2G软件学习，学会金属板成形模拟分析软件的使用方法，掌握典型冲压过程的模拟流程。其中具体包括如下几个方面：2了解和熟悉仿真模型的建立以及网格的生成；了解和熟悉仿真模型的导入；了解和掌握模拟对象（对称面、坐标系）的构建过程；了解和熟悉板料的生成过程；掌握材料参数的设定方法；了解和熟悉宏模板的导入与应用；掌握相关冲压相关参数的设定；掌握计算提交方法；掌握计算后处理分析的方法；掌握基于有限元模拟对工艺方案进行评估的方法。2.2实验流程综合实验具体包括以下3个部分的内容：CAE建模CAE分析CAE思考解答2.3CAE建模使用的软件是DYNAFORM5.7。2.3.1创建凹模①点击菜单Preprocess→Line/Point，单击第一个图标(Creat)，在出现的对话框中选中Point选项，分别创建端点为(0,0,0),(40,0,0),(40,30,0),(0,30,0)和（0,0,0）的直线，点击X-YView及FullScreen。点击菜单Preprocess→Surface，单击出现的对话框中的第一个图标，选择第一个选项（Line），分别选中两条直线。②坯料网格划分，点击菜单DFE→Preparation，选中SurfaceMesh，修改MaxSize为5，单击SelectSurfaces，在对话框中单击DisplayedSurf，使图形变为白色，单击OK，在弹出的SurfaceMesh对话框中单击Apply，再次弹出SurfaceMesh对话框，选择Yes，单击Exit退出，网格划分完成。③坯料网格检查，点击DFEPreparation对话框中的，点击图标，3观察法线方向是否一致，点击图标，在出现的对话框中选择第二个选项CursorPickPart，任意选中图中的一个单元，弹出对话框并选择No，点击Exit退出，再次回到DFEPreparation对话框，单击Tool栏下的Add，将前面创建的部件加入，单击Exit。④点击菜单DFE→Binder，BinderType为FlatBinder，BinderSize栏内Margin：100，Shift：35，单击Apply，再单击图中的Mesh按钮，确定网格的最大和最小尺寸，也可按默认，单击OK→Exit，退出Binder命令。⑤点击菜单DFE→Addendum，在出现的对话框的MasterProfiles栏下单击New，跳出Masteer对话框，ProfileType选择第二种，在Angle下将Wall设为5，其他参数保持为默认，单击OK，退回AddendumGeneration对话框，在Addendum栏下点击Assign按钮，出现InsertAddendum对话框，保持默认，点击Apply，点击Generate，保持默认，点击Apply，完成工艺补充面的添加，Close退出。⑥点击菜单DFE→Modification，在DFEModification对话框中点击BinderTrim，弹出对话框中点击Select，选中默认的轮廓线，点击Apply→Yes，Close退出。⑦将上述凹模添加到一个part中，点击Parts→Add…ToPart，确定ToPart栏内的部件名称是PART000，(点击选择要添加到的part)，点击Element(s),出现SelectElements对话框，提供了多种选择单元的办法，选中SelectBy选项，单击Name后的Unspecifiled，弹出的SelectPart对话框中选中C_BINDER2和ADDENDUM，单击OK-APPLY,退出Add…ToPart对话框。⑧单击TurnPartsOn/Off按钮，关闭其他部件，窗口中只显示PART000，如图1.1和图1.2所示。勾选右下角的Normal，检查凹模的法线方向是否一致，不一致时要改为一致。本例中法线均指向凹模内面，不用调整法线方向。⑨点击菜单File→Export，将凹模导出为nas格式。图3.1凹模CAE模型4图3.2凹模的几何形状（mm）2.3.2创建凸模①单击Parts→Create，弹出PartsCreate对话框，Name定义为PUNCH，单击OK。点击菜单Preprocess→Element，单击Offset按钮，出现偏移单元对话框，勾选DeleteOriginalElements，偏移距离Thickness为零件厚度的1.1至1.2倍，因此Thickness为1.2，单击SelectElements按钮，在选择单元对话框中点击Displayed选中当前层中的所有单元，然后去掉法兰部分单元，勾选Exclude选项，并将单元选择方式改为Spread，Angle调整为1，鼠标单击法兰部分的单元，白色部分表示已经选中的单元，单击OK退回到偏移单元对话框，单击Apply完成单元的偏移，单击删除图中的自由节点。②单击TurnPartsOn/Off按钮，关闭其他部件，窗口中只显示PUNCH，如图1.3所示。③点击菜单File→Export，将凸模导出为nas格式，并命名为punch。图3.3凸模CAE模型52.3.3创建压边圈①单击TurnPartsOn/Off按钮，关闭其他部件，窗口中只显示PART000。点击菜单File→Export，文件的保存类选为NASTRAN，文件名为binder。图3.4压边圈CAE模型2.4CAE分析过程使用的软件是PAMSTAMP2GCAE分析各设置参数如表4.1所示。表4.1CAE初始分析中材料参数及工艺参数表材料厚度强化系数k硬化指数n各向异性指数压边力（KN）摩擦系数AC1201mm0.459720.2585r=1.520.12.4.1创建板料1．启动PAM-STAMP2G，新建一个project，Process选择标准冲压，Solvertype选择自动冲压，由importtoolsmesh将DYNAFORM5.7.1中完成DIE,PUNCH,HOLDER等工具网格的nas文件导入。2．在visibility窗口中选中Property10，右击选择Information，对选中的部件进行重命名，并在对应的组中选择相应的选项，如表4.2所示。6表4.2模型信息表Property1Property2Property10NameBlankholderDiePunchGroupBlankholderDiePunch3．ProjectObjectsBlankholder，单击Nodes按钮，则视图窗口中出现各节点，单击Set-upBlank，点击新建按钮，在弹出的Newobject中保持默认设置，单击ok。在新建的Blankeditor中选择Fourpoints，按ABCD的顺序在视图窗口中选择所需要生成的板料的四角点，板料尺寸为136╳126mm，将Automaticmeshing前的对号去掉。Openthemeshsizewizard，输入最小板料厚度1mm和最小滑移半径8mm。图4.1板料尺寸图4．切换到Blankeditor的Material界面，在Materiallaw中添加材料，在Rollingdirection中选择X的正向，输入板料厚度1.0mm，确定最后所创建的板料。2.4.2创建局部坐标单击Set-upTools，点击GlobalSystem后面的Frame，在Newobject中重命名为forming。2.4.3工具定位1．在GeometryTransformationsAutopositioning中对各部件进行定位，对各部件定位后效果图如图4.1所示，Die和Blank间距为1.5mm，Blank和Blankholder间距为0.5mm，Blankholder和Punch间存在一定的间距。7图4.1模具定位效果图2.4.4宏模板的引用1．单击Set-upProcess，单击加号Datasetupmacro，在High_Quality文件夹中选择SingleAction.ksa，在Customize窗口中选择相应的选项如图14。双击Blankholderstroke输入压边圈的行程0.01mm，双击Blankholderforce输入压边力20KN。2.单击Set-upProcess后的图标Objectsattributes，复制StampingDieImposedvelocity，粘贴到StampingBlankholderCartesiankinematics下。点kinematicscheck按钮进行运动核对，看各部件运动是否与所设定的一致。2.4.5求解器的设定1.单击Set-upsolver，单击hosts，再单击menu里的“+”，在Labelforthishost输入求解名，在configuration下Machine中如果系统是64为的在Operatingsystem设定为64-bit，在Launch里Solver’slauncher选择求解器，如果软件安装的是64位，选择Binary-64BitSolverpamstamp.bat，其它为设置为默认。在单击Calculationhost中的OK，单击hosts里的close，单击Startacalculation中的OK进行求解。2.5结果分析1.结果打开右击Project工具框－Project栏中的Results模块→Includemultistagestates（图5.1），打开结果文件选择对话框。图5.1计算结果打开8选择Box_01_Holding.psp和Box_02_Stamping.psp，点击“打开”。2.云图分析在Project工具框－Project栏中双击激活Results模块中的最后一步。在Project工具框－Visibility栏中，只显示Blank。激活菜单栏中View→Toolbars中的Normalstampingpost_processortoolbar工