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內容簡介

　　本書以板料沖壓成形過程的有限元分析軟件DYNAFORM 6.0 為平臺，通過對軟件基本功能的介紹，配以在汽車及家電制造領域的典型應用實例，由淺入深，對金屬沖壓成形從模型建立、網格劃分、前處理、計算求解到后處理等過程進行詳細介紹，不僅分析了實際零件的沖壓成形過程、成形工藝步驟及如何進行工藝參數(shù)優(yōu)化等工藝方案確定的方法，還對出現(xiàn)的成形缺陷提出改進措施。書中所介紹的板料沖壓成形模擬實例均是作者多年研究成果的總結，以引導讀者全面掌握并可以應用DYNAFORM6.0 軟件解決板料沖壓成形過程中的實際問題。本書可作為各大院校的專科、本科以及碩士研究生等材料科學與工程專業(yè)、機械設計等相關專業(yè)的教材或參考教材，也可作為從事板料沖壓成形方向CAE 分析的工程技術人員學習DYNAFORM 6.0 軟件的教程。

作者簡介

　　龔紅英，上海交通大學材料加工工程專業(yè)工學博士，上海工程技術大學材料工程學院教授、碩導，曾任上海市模具技術協(xié)會副理事長、中國機械工程學院塑性成形分會會員、中國鍛壓協(xié)會專家會員。長期從事塑性成形理論及技術領域教研工作，已編著出版專業(yè)教材6本，參與2項上海行業(yè)能耗標準制定及評審工作，主持及參與***、省部級項目近10項，主持和參與校企合作項目近20項。2020年所主持項目獲得上海市科技進步三等獎1項，已發(fā)表SIC/EI論文20余篇，中文核心期刊40余篇，獲得國家發(fā)明專利10余項，其中2項已做成果轉化。孫后青，高級工程師，1997年7月畢業(yè)于華北工學院（現(xiàn)中北大學）機械電子工程專業(yè)，現(xiàn)在凌云工業(yè)股份有限公司從事汽車車身件、碰撞安全件設計，任凌云集團科技帶頭人。主持完成集團多項平臺化產品設計，參與修訂國家標準1項。王斌，上海工程技術大學碩士，美國ETA公司DYNAFORM產品經理，擁有10年沖壓仿真經驗，參與2本專業(yè)教材的編寫工作，具有與各大主機廠、零件供應商、高校等百家行業(yè)/企業(yè)合作的經驗。

圖書目錄

第1 章金屬板料沖壓成形仿真理論及關鍵技術 001
1．1 金屬板料沖壓成形仿真基本理論 001
1．1．1 有限元計算的要點和特點 001
1．1．2 有限元計算與沖壓成形仿真 002
1．1．3 有限變形的應變張量 003
1．1．4 有限變形的應力張量 005
1．1．5 幾何非線性有限元方程的建立 007
1．1．6 有限元求解算法 010
1．2 金屬板料沖壓成形仿真關鍵技術 012
1．2．1 金屬板料成形仿真分析基本步驟 012
1．2．2 金屬板料成形仿真分析流程 013
1．2．3 求解算法選擇 013
1．2．4 材料各向異性屈服準則運用 017
1．2．5 單元類型選擇 019
1．2．6 有限元網格劃分 020
1．2．7 邊界條件處理 021
1．2．8 提高仿真分析效率的方法 022
1．3 金屬板料沖壓成形仿真分析技術所能解決的主要問題 023
1．4 金屬板料沖壓成形仿真技術的發(fā)展趨勢 025
1．5 金屬板料成形仿真軟件 —— DYNAFORM 6．0 簡介 029
1．5．1 DYNAFORM 6．0 軟件 029
1．5．2 DYNAFORM 6．0 基本模塊 032
1．5．3 DYNAFORM 6．0 的主要功能模塊 034
第2 章矩形件拉深成形仿真試驗及優(yōu)化分析 037
2．1 矩形件特性分析及工藝簡介 037
2．2 矩形件仿真模擬自動設置 038
2．2．1 新建模型工程 038
2．2．2 模型文件的導入 040
2．2．3 定義板料零件“BLANK” 040
2．2．4 定義凹模零件“DIE” 044
2．2．5 定義凸模零件“PUNCH” 046
2．2．6 定義壓邊圈零件“BINDER” 048
2．2．7 工模具初始定位設置 050
2．2．8 工模具拉深工藝參數(shù)設置 050
2．2．9 Control 菜單控制說明 052
2．2．10 DYNAFORM 6．0 基本算法簡介 052
2．2．11 工模具偏置類型 053
2．2．12 工模具運動規(guī)律的動畫模擬演示 054
2．2．13 提交LS-DYNA 進行求解計算 055
2．3 利用eta/post 進行后處理分析 056
2．3．1 觀察矩形件成形的變形過程 056
2．3．2 觀察矩形件成形的成形極限圖及厚度分布云圖 057
2．3．3 觀察矩形件成形的不同區(qū)域的主應變 058
2．4 典型矩形件拉深成形工藝參數(shù)多目標優(yōu)化 059
2．4．1 典型矩形件工藝特點分析 059
2．4．2 正交試驗方案優(yōu)化設計 060
2．4．3 正交試驗結果分析 062
2．4．4 工藝參數(shù)優(yōu)化 063
2．4．5 基于層次分析法的灰色系統(tǒng)理論分析 065
2．4．6 數(shù)值模擬驗證 066
第3 章汽車油底殼零件拉深成形仿真試驗及分析 067
3．1 油底殼零件特性分析及工藝簡介 067
3．2 油底殼零件仿真試驗及結果分析 068
3．2．1 新建項目 068
3．2．2 模型文件的導入 069
3．2．3 創(chuàng)建板料輪廓線 070
3．2．4 定義板料“Blank” 072
3．2．5 定義凸?！皃unch” 074
3．2．6 定義壓邊圈“binder” 076
3．2．7 定義凹?！癲ie” 076
3．2．8 工模具拉深工藝參數(shù)設置 077
3．2．9 工模具運動規(guī)律的動畫模擬 078
3．2．10 提交LS-DYNA 進行求解計算 079
3．2．11 利用eat/post 進行后處理分析 080
3．3 油底殼零件仿真優(yōu)化試驗及結果分析 080
3．3．1 板料形狀優(yōu)化仿真試驗及結果分析 080
3．3．2 壓邊力優(yōu)化仿真試驗及結果分析 082
第4 章典型煤氣罩殼體零件沖壓仿真試驗及分析 083
4．1 典型家用電器零件特性分析及工藝簡介 083
4．2 煤氣灶外殼零件仿真試驗及結果分析 084
4．2．1 新建項目 084
4．2．2 模型文件的導入 085
4．2．3 定義板料“Blank” 086
4．2．4 定義凹模 “die01” 087
4．2．5 定義凹模 “die02” 089
4．2．6 定義凸模零件“punch” 092
4．2．7 定義壓邊圈零件“binder” 094
4．2．8 工模具拉深工藝參數(shù)設置 096
4．2．9 工模具運動規(guī)律的動畫模擬演示 097
4．2．10 提交LS-DYNA 進行求解計算 098
4．3 后處理分析 098
4．3．1 觀察成形零件的變形過程 098
4．3．2 觀察成形零件的成形極限圖及厚度分布云圖 098
4．4 煤氣灶殼體零件仿真優(yōu)化 100
第5 章汽車后行李廂蓋板沖壓成形仿真及分析 103
5．1 汽車后行李廂蓋板零件特性及工藝簡介 103
5．2 車用后行李廂蓋板零件仿真試驗自動設置 104
5．2．1 新建項目 104
5．2．2 導入模型文件 105
5．2．3 定義板料零件“blank” 106
5．2．4 定義凹模零件“die” 110
5．2．5 定義壓邊圈零件“binder” 113
5．2．6 定義凸模零件“punch” 115
5．2．7 定義拉延筋零件“Drawbead” 118
5．2．8 工模具初始定位設置 119
5．2．9 工模具拉深工藝參數(shù)設置 120
5．2．10 工模具運動規(guī)律的動畫模擬演示 121
5．2．11 提交LS-DYNA 進行求解計算 122
5．3 后處理分析 123
5．3．1 觀察成形零件的變形過程 123
5．3．2 觀察成形零件的成形極限圖及厚度分布云圖 123
5．4 車用后行李廂蓋板零件仿真優(yōu)化 125
5．4．1 材料的選取對仿真試驗結果的影響 126
5．4．2 響應面模型的試驗方案設計 128
5．4．3 二階響應面模型的建立 129
5．4．4 模型的分析 130
5．4．5 模型的優(yōu)化試驗驗證 132
第6 章汽車C 柱零件彎曲成形仿真試驗及分析 134
6．1 汽車C 柱零件特性分析及工藝簡介 134
6．2 汽車C 柱零件彎曲成形仿真試驗 135
6．2．1 初始設置 135
6．2．2 導入曲面模型 136
6．2．3 板料成形設置 137
6．2．4 定義板料零件 137
6．2．5 定義凹模零件 141
6．2．6 定義凸模零件 143
6．2．7 定義上壓邊零件 146
6．2．8 定義左、右壓邊零件 149
6．2．9 設置工步及成形控制 153
6．2．10 設置時間步長 155
6．2．11 提交求解器運算 155
6．3 成形結果分析及優(yōu)化 158
6．3．1 成形結果分析 158
6．3．2 沖壓速度分析 159
6．3．3 優(yōu)化試驗及結果分析 160
第7 章典型圓筒件多工序沖壓成形仿真及分析 161
7．1 圓筒件零件特性分析及工藝簡介 161
7．1．1 圓筒件零件特性分析 161
7．1．2 圓筒件多工序拉深工藝計算 162
7．2 圓筒件零件仿真試驗及結果分析 165
7．2．1 導入模型 165
7．2．2 定義板料“Blank” 166
7．2．3 第一次拉深成形 167
7．2．4 第一次無壓邊拉深成形 171
7．2．5 第二次無壓邊拉深成形 173
7．2．6 切邊 176
7．2．7 工模具定位設置 176
7．2．8 工模具運動規(guī)律的動畫模擬演示 179
7．2．9 提交LS-DYNA 進行求解計算 180
7．3 利用eta/post 進行后處理分析 181
7．3．1 觀察成形零件的變形過程 181
7．3．2 觀察成形零件的成形極限圖及厚度分布云圖 181
7．4 圓筒件仿真優(yōu)化試驗及結果分析 183
7．4．1 圓筒件成形過程摩擦系數(shù)優(yōu)化 183
7．4．2 圓筒件拉深壓邊力參數(shù)優(yōu)化 184
第8 章車用厚板梁沖壓成形仿真試驗及優(yōu)化 186
8．1 車用厚板梁零件特性及成形工藝簡介 186
8．1．1 車用厚板梁零件分析 186
8．1．2 彎曲成形工藝簡介 187
8．1．3 回彈 187
8．2 車用厚板梁零件仿真試驗及結果分析 188
8．2．1 初始設置 188
8．2．2 定義板料零件 190
8．2．3 定義工模具及運動 194
8．2．4 模擬結果分析 199
8．3 車用厚板梁零件仿真優(yōu)化試驗及結果分析 201
8．3．1 優(yōu)化模具結構及初始設置 201
8．3．2 重新定義板料及凸、凹模 203
8．3．3 定義pad 零件 204
8．3．4 成形控制設置 207
8．3．5 提交求解器求解及后處理 209
8．3．6 回彈設置 210
8．3．7 優(yōu)化后回彈結果分析 213
8．3．8 體單元 214
第9 章電機蓋板件多工序沖壓成形仿真試驗及分析 216
9．1 電機蓋板件特性分析及工藝簡介 216
9．2 電機蓋板件拉深仿真試驗及結果分析 217
9．2．1 新建項目 217
9．2．2 導入模型文件 218
9．2．3 定義板料“Blank” 218
9．2．4 定義凹模零件“die” 220
9．2．5 定義凸模零件“punch” 222
9．2．6 定義壓邊圈零件“binder” 224
9．2．7 工模具拉深工藝參數(shù)設置 225
9．2．8 控制參數(shù)設置 226
9．2．9 工模具運動的動畫模擬演示 227
9．2．10 提交LS-DYNA 進行求解計算 227
9．2．11 后處理分析 228
9．3 電機蓋板件仿真優(yōu)化試驗及結果分析 230
9．3．1 電機蓋板拉深筋優(yōu)化 230
9．3．2 正交試驗優(yōu)化 233
9．4 電機蓋板件修邊仿真試驗及結果分析 235
9．4．1 電機蓋板修邊仿真流程 235
9．4．2 電機蓋板修邊仿真結果分析 240
9．5 電機蓋板件回彈仿真優(yōu)化試驗及結果分析 240
9．5．1 DYNAFORM 軟件中常用的回彈分析方法 241
9．5．2 電機蓋板回彈仿真流程 241
9．5．3 電機蓋板回彈仿真結果分析 245
參考文獻 246