word格式-可編輯-感謝下載支持第1節(jié).背景EngineeringTechnologyAssociatesInc.(ETA)板料沖壓工藝組為板金成形數(shù)值分析中的基本訓(xùn)練準(zhǔn)備了這個文件。它為新的用戶提供基本的信息和訓(xùn)練來學(xué)習(xí)該如何使用DYNAFORM-PC。這是一個以LS-DYNA為基礎(chǔ)的板料沖壓成形數(shù)值分析技術(shù)；因此，為使用戶方便和易讀，這將會是“DYNAFORM-PC”的參考手冊。板料沖壓成形數(shù)值分析技術(shù)在過去二十年以來有長足的發(fā)展。這要歸功于計算機的高速發(fā)展。板料沖壓成形工業(yè)仍然解決一系列的問題，包括在嘗試中的試驗和失敗的費用。訂造一個典型的汽車面板金屬模的時間要二年,其中九到十二個月為試驗。今天這個高度競爭的市場要求金屬成形工業(yè)從概念上的設(shè)計到生產(chǎn)的產(chǎn)品發(fā)展周期要改進(jìn)。強烈要求成本降低,縮短生產(chǎn)周期，高的質(zhì)量，這就需要發(fā)展ComputerAidedEngineering(CAE)模擬。CAE應(yīng)用為金屬模設(shè)計和板金屬形成過程模擬提供一個工具協(xié)助金屬模設(shè)計者和沖壓工程師在設(shè)計階段就能評估制造的可行性;探究替代方案設(shè)計并評估trade-offs,最后,得出一個設(shè)計最優(yōu)方案。有限元分析(FEA)是分析復(fù)雜的三維板金形成的一個強力的模擬工具，可以模擬潛在的成形缺陷如開裂，起皺和回彈等問題。它能用在金屬模設(shè)計期間或如故障修理期間。板金的可成形性可以認(rèn)為是一個系統(tǒng)的過程，包含材料的屬性，金屬模設(shè)計，成形過程的控制。DYNAFORM-PC解決包是研究上述問題和協(xié)助金屬模設(shè)計者和沖壓工程師完成"快速的設(shè)計原型"。第2節(jié).板金成形應(yīng)用這節(jié)提供板金成形過程和應(yīng)用的基本知識和數(shù)據(jù)。大部份數(shù)據(jù)和草圖摘錄在"ComputerModelingofSheetMetalFormingProcess;Theory,VerificationandApplication"，作者為N.M.Wang和S.C.Tang。這個文章摘自12thAutomotiveMaterialSymposium學(xué)報，AnnArbor,Michigan,Apr.20-30,1985。它在美國國會圖書館注冊，Catalog號碼為85-26015,ISBN號碼為0-87339-008-3.概略說明和討論制造過程,主要的設(shè)計和處理關(guān)聯(lián),CAE的應(yīng)用和入門。workshop章節(jié)包括通過例子學(xué)習(xí)使用戶掌握成形程序的分析。第2.1節(jié)基本的知識表面大多數(shù)板金表面被分為二類:可發(fā)展的表面-這是一個"單-參數(shù)表面"；大多數(shù)的這些零件是被輥轉(zhuǎn)成形,壓彎成形,折疊或翻邊。非可發(fā)展的表面-這是"doubly-curved表面"。這類零件大多數(shù)由不規(guī)則和高度復(fù)雜的外形組成。汽車的外部和內(nèi)部嵌板是一個典型的非可發(fā)展的表面。處理過程大體上,板金成形處理過程主要有兩類:傳統(tǒng)的拉延圖1和圖2為傳統(tǒng)的拉延過程。傳統(tǒng)的拉延有二個動作,通常用在比較復(fù)雜的零件上的過度的壓邊力上。首先動作--上壓邊圈閉合，把材料夾好。上壓邊圈,作為夾持上毛坯的工具,由液壓控制，調(diào)整壓力能減少或者增加壓邊力。當(dāng)壓邊圈閉合時，毛坯將會不動。見圖1。第二動作--上模下沖成形嵌板。上模被裝到內(nèi)部的撞槌上,這樣將材料遠(yuǎn)離壓邊圈。下模是固體且沒有運動。見圖2。反拉延圖3,圖4和圖5為反拉延鍛壓加工過程的三個動作。反拉延能改良品質(zhì)而且節(jié)約材料。然而，下壓邊圈最大的行程被不能超過大約三寸。為了要使壓機毛坯夾持工具上的應(yīng)變最小壓力在三寸水平時不超過80噸。壓機圖會記錄壓力以免超過安全的范圍。氮氣缸是必需的。首先動作--上壓邊圈閉合夾緊毛坯材料而且布置拉延筋。毛坯由下模支撐給沖床一個比較好的包裹。當(dāng)壓邊圈閉合,這個控制器下行并且在毛坯的背後施壓，與傳統(tǒng)的拉延有所改進(jìn)。見圖3。第二動作--上壓邊圈壓緊下壓邊圈,藉此伸展在沖床上的毛坯。在這個動作中，目的是要用拉延筋支撐壓邊圈上的毛坯避免毛坯的運動。所有的maleshapes都是在這個動作中拉伸成形的。見圖4。第三動作--上模腔閉合,第二次拉延材料，在嵌板中成型最后的形狀。肘桿式反拉延和傳統(tǒng)的拉延或伸長拉延相比較多了一個附加的動作。見圖5。不是所有的嵌板都能適應(yīng)反拉延工序的,按上述的規(guī)定，下壓邊圈的行程限制為三寸。傳統(tǒng)的肘桿式拉延模傳統(tǒng)的肘桿式拉延有二個動作。(在比較復(fù)雜的零件上要用過大的壓邊力時用)首先動作--上壓邊圈閉合夾緊材料。(裝在上毛坯固定器外的上壓邊圈由液壓控制)。當(dāng)壓邊圈閉合時不能控制毛坯的下行或背壓。圖1第二動作--上模沖頭拉延出嵌板的形狀。(裝配在innerram的上模移動壓邊圈上的材料)。下模–固體。沒有運動。圖2肘桿式反拉延有三個動作。(用來改良質(zhì)量或節(jié)省材料).首先動作--上壓邊圈閉合夾緊材料和設(shè)定拉延筋。毛坯由下模沖頭支撐和給出一個比較好的外觀。和傳統(tǒng)的肘桿式拉延相比，當(dāng)壓邊圈閉合的時候,這樣控制毛坯的下行和背壓。圖3第二動作--上壓邊圈壓緊下壓邊圈藉此在沖頭上拉伸毛坯。在這個動作中，目的是要在壓邊圈上用拉延筋支撐毛坯避免毛坯的運動。所有的maleshapes是在這個動作中成形的。圖4第三動作--上模腔閉合,第二次拉伸材料。然后在嵌板中的成形最后形狀。肘桿式反拉延在傳統(tǒng)的拉延或伸長拉延上有一個附加的動作。(伸展成形)并非所有的嵌板都能適用反拉延工序。約束--下壓邊圈的最大行程不超過三寸。為了要使毛坯固定器上的應(yīng)變最小，在三寸水平時的壓力不要超過80噸。要經(jīng)常檢查使壓力不要超過安全的范圍。氮氣缸是必需的。圖5第2.2節(jié)術(shù)語一些術(shù)語在板金成形工業(yè)中各處被用到(有一些變化)。下面的定義可作參考。LineGeometry-描述零件或工具表面的幾何體。BlankOutline--毛坯的外圍位于壓邊圈的表面,表示為B/O。PunchOpeningLine--壓邊圈中模腔開始的圈內(nèi)心的緣周,表示為P/O。PartOutline--零件表面最遠(yuǎn)的邊界,不包括凸緣。FlangeLine--凸緣的輪廓,出現(xiàn)在翻邊操作之前。TrimLine--沿著成形零件的邊界從毛坯被修整。ToolGeometry-這是用先前定義的linegeometry術(shù)語定義在成形過程中工具的幾何體。圖7為一個典型的凹型側(cè)刃工具表面。Binder--Binder被定義為一個圈，內(nèi)部邊界是PunchOpeningLine和外部邊界是BlankOutline。Addendum--Addendum是工具表面的一部分，由PartOutline和PunchOpeningLine劃分邊界。Punch/DieSurface--沖頭或金屬模表面是從工具內(nèi)部到PartOutline的那個表面。沖頭或金屬模表面可以由CAD線框和（或）CAD表面定義。BreakAngles--在沖頭/金屬模表面斷面的一個片段和沖程方向之間的角。(見圖8。)ToolSurface--由沖頭(或金屬模)表面和addendum表面組成的表面。BinderWrap-這個斷面定義BinderWrap中板金屬的幾何體固有術(shù)語。圖形為一典型的BinderWrap表面。BinderWrap--當(dāng)板料在BinderRing中被包裹的時候,初次級成形過程生成。SheetShape--在BinderWrap期間由板料假定的形狀。PeakLineofWrap--一個曲線沿著板料形狀斷面連接wrap的最高點。對于可發(fā)展的壓邊圈，這是一條經(jīng)壓邊圈反面的連接最高點的線。(看見圖10)。FormingDefects-這是定義那些在成形過程期間相關(guān)的到缺陷的結(jié)果。SkidLine--當(dāng)毛坯移動通過工具表面的邊界時，給毛坯表面的反面施加壓力而在毛坯的表面產(chǎn)生的一種缺陷。Wrinkling--集中的壓力作用在非支持或無限制的區(qū)域使毛坯起皺。Splitting--由于劇烈的拉延和（或者）拉深圓角太小導(dǎo)致龜裂。其他因素有過度彎曲，反向彎曲和過度變薄。PartSurfaceClassification-這個定義成形零件表面的質(zhì)量保證術(shù)語。Class1Surface--一個零件的一部分，用來虛構(gòu)一個外表面使客戶看得見。Class2Surface--一個零件的一部分，用來在移走Class1Surface后虛構(gòu)一個外表面使客戶看得見。第2.3節(jié)主要的設(shè)計關(guān)系介紹-汽車制造過程的主要瓶頸是設(shè)計所需的leadtime和制造業(yè)嵌板沖鍛加工壓鑄模。主要關(guān)心的是處理缺陷的零件的開裂,變薄，壓邊圈滑移線,起皺和回彈。intermsofvariationindimensions,全部的vehiclegeometrical錯誤是明顯的vehiclefabrication差質(zhì)量。破裂-在平面應(yīng)變變形狀態(tài)之下沖壓零件開裂現(xiàn)象要以分為3類,每個類型通常在一個特別的位置發(fā)生。見表1。開裂時常在沖頭的shoulder附近的一個小的半徑區(qū)域中發(fā)生。這些開裂通常被考慮在"Stretch-Bending"作用下產(chǎn)生。center-of-wall開裂是由于過度變薄和伸長而造成材料延展性損壞,被表示為塑料的失穩(wěn)。當(dāng)材料通過拉延筋進(jìn)入模腔時開裂位置由材料的強度和延展性決定。這些區(qū)域受劇烈的重復(fù)彎曲和變形影響。這種現(xiàn)象被表示為流量局限。塑料失穩(wěn)和流量局限性都有non-uniaxial受力狀態(tài)。板金的可成形性時常由成形極限線圖(FLD)從應(yīng)變分析評價,FLD表現(xiàn)受限制的平面主應(yīng)變和小應(yīng)變之間的關(guān)系。一個典型的成形極限線圖(FLD)如圖11。變薄-變薄現(xiàn)象或法向應(yīng)變(變薄的百分率)是金屬伸展結(jié)果。對于結(jié)構(gòu)鋼，可接受的范圍通常是4%到20%的厚度。過度的變薄將會使零件的剛性變?nèi)醪⑶沂情_裂的主要因素。材料的延展性和伸長屬性是控制變薄現(xiàn)象的因數(shù)。變薄效果能被拉延筋設(shè)計調(diào)整控制。overtightened的抑制力也將會引起過度的變薄。零售件最好統(tǒng)一變薄。變薄一定是在模具設(shè)計方面考慮的一個因數(shù)。壓邊圈滑移線-金屬的過度伸展(高的拉力)會使材料滑移。材料將會嚴(yán)重地?fù)p壞并且將會在零件上出現(xiàn)"skidline"。橇滑移線會使零件報廢。起皺-在金屬片成形過程序中，板料平面的抗壓應(yīng)力能引起幾種類型的幾何失穩(wěn)。有wrinkling,puckering,folding,bucklingandoilcanning。這些現(xiàn)象在薄板中更壞。"起皺"時常在二個區(qū)域發(fā)生，flangewrinkling和wallwrinkling,見圖12.flangewrinkling和wallwrinkling都是由compressivehoopstresses產(chǎn)生的。應(yīng)力的大小不需要太大,只要自由長度的厚度是大的。起皺經(jīng)過blankholder壓力及/或拉延力可以消除。blankholder壓力及/或拉延力不斷地在沖床沖程作用期間改變。如果峰壓過大或拉延筋壓得太緊,毛坯可能開裂。然而，如果沖頭壓力和拉延力太低,可能起皺。另一種情形時常引起起皺的是偏心負(fù)苛的出現(xiàn)不對稱零配件。上模和下橫被改變。這改變模具的間隙和在邊緣的周圍引起不相同的blankholder壓力。結(jié)果,起皺將會在blankholder壓力是比較低的區(qū)域中發(fā)生,相反,剛性區(qū)域?qū)_裂。SpringBack（回彈）-金屬毛坯材料緊緊地貼著金屬模的形狀；然而，當(dāng)沖壓加工負(fù)載被卸載，零件沒有受壓而變形。這個變形通常被稱為"回彈"?；貜棳F(xiàn)象隨著材料的強度，金屬模間隙，彎曲半徑的增加和材料厚度的減小而增加。回彈要求在金屬模設(shè)計中被考慮，符合產(chǎn)品設(shè)計需求裝配。材料之間的矛盾會產(chǎn)生回彈數(shù)量的不一致。二個組成全部回彈的成分是:(見圖13)ElasticSpringBack(彈性回彈)--在沖壓加工過程中產(chǎn)生彈性形變,主要是由于沖頭和金屬模之間的間隙比板金厚度大。回彈角太大可能造成完全地扭曲了的形狀。屈服應(yīng)力,模具間的間隙，和板料的厚度是有彈性回彈的主要因數(shù)。PlasticSpringBack(塑性回彈)--在塑性的非成形的區(qū)域中,卸載過程釋放的殘余應(yīng)力是產(chǎn)生形位誤差和回彈現(xiàn)象的因素。主要的因數(shù)是板料的壓力和厚度。通常在簡單的形狀中解決回彈問題叫做"doublebend"或"spanking"。這個工序的第一個步通常是用一大的半徑彎曲或成形零件。第二步是用最終的小半徑彎管或成形零件。過度的彎曲是另外一種補償方式。ToolingStructureOverload-一般地,支撐結(jié)構(gòu)要承受過度的壓力和重復(fù)的沖壓加工負(fù)載。但是在支撐結(jié)構(gòu)中最弱的一個環(huán)節(jié)是由于剛性和強度缺乏,經(jīng)常開裂和(或)變?nèi)?。除了其他的問題,在過載狀態(tài)下產(chǎn)生的結(jié)果是差的質(zhì)量和生產(chǎn)率下降。準(zhǔn)確的過載狀態(tài)下的線性靜態(tài)分析能識別出結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)。一個容易的解決方法是加厚薄弱環(huán)節(jié)。然而,使用CAE進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計,將會全部解決此類問題。第2.4節(jié)材料的BEHAVIOR&應(yīng)用板金成形的基本介紹為了要集中研究材料的基本知識來進(jìn)行板金成形，我們首先討論材料的基礎(chǔ)行為,然後講解一些有用的專門術(shù)語。在負(fù)載下工程材料的變形行為一般的在負(fù)載下工程材料的變形行為如下。在這張圖中，變形被分為三個部分:0-A,A-B,B-C.每個部分有不同的特征,以下分別描述0-A:點"A"的應(yīng)力被稱為YIELD。變形從0到A被叫做柔性變形,當(dāng)負(fù)載被釋放時變形不保持,然後引起"SPRINGBACK".A-B:點"B"是斷面收縮點。A-B的變形叫做塑性變形,當(dāng)負(fù)載被釋放時應(yīng)變保持,那是‘PERMANENTDEFORMATION’。B-C:點"C"是‘FAILURE’點。當(dāng)斷面收縮發(fā)生的時候,材料的橫斷面積快速減小直到失效。這個變形叫做INSTABLEDEFORMATION。從‘0'到‘B'的范圍是安全成形區(qū),和‘B-C’范圍'是塑性不穩(wěn)定區(qū),將會引起成形工件的失效。正確的應(yīng)力和正確的應(yīng)變因為在板金成形中發(fā)生大的變形,這需要定義正確的應(yīng)力和正確的應(yīng)變。正確的應(yīng)力=壓力/實際的橫斷面面積б=F/A正確的應(yīng)變=ln(現(xiàn)在的長度/最初的長度)ε=ln(l/l。)屈服曲面在板料成形過程中，屈服來自三維的箱體。那就是,材料的應(yīng)力集中產(chǎn)生屈服。大體上，在一種材料中的任何點有六個應(yīng)力動作:三個法向應(yīng)力бx，бy，бz三個剪應(yīng)力txy，txz，tyz屈服表面就是空間中包含所有應(yīng)力集中點的表面，它會引起材料的屈服。在板金成形中,平面應(yīng)力假定為бz=txz=tyz=0使用VonMisesYieldCriterion,在應(yīng)力空間中的屈服表面顯示如下。有平面應(yīng)力的屈服表面選擇材料模型大體上,選擇材料模型要完成三個手工操作，材料的等級,表面淬火和決定載荷狀態(tài)。材料的等級當(dāng)為模擬選擇材料模型的時候,你一定知道材料屬于那一類,金屬，橡皮或泡沫等。那看似簡單的工作可能幫助你排除大部份材料的模型。表面淬火對于要進(jìn)行模擬的用戶來說，材料的表面淬火是非常重要的知識。材料的淬火對下面的參數(shù)很敏感,液體,各向異性,應(yīng)變率,或沒有硬化。對于板金成形,最敏感的參數(shù)非線性硬化的各向同性。負(fù)載狀態(tài)在板料成形的時候，毛坯實際上受載三個方向的負(fù)載。要不是工程應(yīng)用,我們時常使用殼體要素，因為在厚度方向的應(yīng)力很小,平面-應(yīng)力條件大概為板金成形而假定的。這項假定將會幫助你減少模型選擇范圍而且使你容易工作。在第6.2節(jié)中選擇物質(zhì)的模型和參數(shù)的一個例子，用戶可以參考。第2.5節(jié)FLD介紹及其應(yīng)用FLD介紹FLD的概念成形極限線圖(FLD)是一個估計給定類型的板金的缺陷并修正的工具?？v軸表示主應(yīng)變的百分率，水平軸表示小應(yīng)變的百分率。只要在FLD描出主應(yīng)變和小應(yīng)變，就能表示一個零件的應(yīng)變狀態(tài)。產(chǎn)生FLD通常用一個半球形的沖頭，其中有不同寬度的毛坯和不同的潤滑狀態(tài)。對于equibiaxial應(yīng)變路徑,要用到一個完全潤滑的正方形毛坯，它的外圍完全被夾緊。拉伸試驗可能用給出線圖中很左邊的點。在看得見的斷面收縮和破裂的周圍應(yīng)變可以被測量。典型地，這些應(yīng)變從圓格毛坯中測量。每個量過的圓分為斷裂收縮或可接受的。當(dāng)所有的這些量過的應(yīng)變被標(biāo)到圖上時,成形極限線圖將完成。上述提到，測量應(yīng)變是在平面應(yīng)力狀態(tài)之下生成的，應(yīng)力為smaj>0(在主應(yīng)變方向中)smin≥0(在小應(yīng)變方向中)FLD在板金成形模擬中的應(yīng)用在應(yīng)變空間中，變形的五個主要模型可以表示為。BIAXIALSTRETCH(O-A線)：板料在兩個方向中伸長量相等。應(yīng)變和應(yīng)力為emaj=emin,et=0(在厚度方向中)

smaj=smin>0,st=0PLANESTRAIN(O-C線):板料只在一個方向中被伸展。應(yīng)變和應(yīng)力為(為各向同性材料)emaj=et(在厚度方向中),emin=0smaj>smin>0,st=0UNIXIALTENSION(O-B線)：板料它在一個方向中伸長而在另一個方向中收縮。對于各向同性材料，應(yīng)變和應(yīng)力為emaj=-2emin=-2etsmaj>0，smin=0,st=0PURESHEAR(O-D):在一個方向伸展，在另一個方向中有一個相等量的壓縮應(yīng)變與之平衡。應(yīng)變和應(yīng)力為emaj=-emin,et=0smaj>0，smin<0,st=0UNIAXIALCOMPRESSION(O-E)：板料在一個方向壓縮而在另一個方向中被伸長。應(yīng)變和應(yīng)力為et=emaj=-1/2eminsmaj3￡0，smin<0和êsmin÷>êsmaj÷,st=0第2.6節(jié)CAD解決方案--快速原型設(shè)計十年前板金成形方面的專家討論用他們廣泛經(jīng)驗和柔性工具嘗試解決板金成形中的主要問題。自從發(fā)明計算機以來，計算機輔助制造(CAE)得到發(fā)展。這種技術(shù)包含封閉的成形溶液的利用，二維和三維空間和直接的節(jié)點，圖形和上述的結(jié)合。隨著計算機能力的迅速成長能高辨識率圖形，快的處理器速率，大的內(nèi)存和儲存容量，CAE在板金成形中得到廣泛應(yīng)用。在工程中主要的瓶脛之一是柔性工具和硬性工具的交貨時間。柔性工具交貨時間為從零件規(guī)劃設(shè)計到準(zhǔn)備好原型進(jìn)行測試/制造的時間。硬性工具交貨時間是零件詳圖設(shè)計到開始生產(chǎn)(SOP)的時間。短縮這些時間是使用CAE的最初目的之一。花費減小和比較好的質(zhì)量也是主要的目的。多數(shù)的CAE方法用來解決各種不同的問題,但對于復(fù)雜的汽車嵌板,三維有限元分析是最好的方法。內(nèi)部和外部節(jié)點的結(jié)合將會允許用戶為問題選擇最適當(dāng)?shù)墓ぞ?。主要的預(yù)先處理板金成形方法是用線框數(shù)據(jù)處理CAD表面,為板金成形應(yīng)用生成適當(dāng)?shù)木W(wǎng)格而且為重復(fù)設(shè)計研究修正CAE模型。這些操作一定要有效率而且能解決問題。主要的板金成形后處理是處理分析結(jié)果和生產(chǎn)一個有用的結(jié)論。DYNAFORM-PC,一個預(yù)先和后處理器,符合上述的需求。第3節(jié).基本模擬知識第3.1節(jié)為毛坯設(shè)定特別的負(fù)載對于一些板金成形過程,在沖壓加工過程的壓力將在毛坯的內(nèi)部，外部或邊界上加載。用戶必須知道該如何使用DYNAFORM-PC定義這些負(fù)載。定義壓力和邊界負(fù)載這個例子有兩步,定義‘負(fù)荷曲線’和生成一個‘loadset’。下圖顯示內(nèi)部的壓力和邊界負(fù)載。指令:Utility/LoadCurve/CreateCurve1.在菜單欄中選擇UTILITY，彈出一個對話框。2.在LOADCURVE下拉式菜單中選擇CREATECURVE，彈出一個對話框。3.為一條負(fù)荷曲線輸入數(shù)據(jù)。注意曲線的ID號碼。指令:B.Condition/LoadSet(definepressure)1.在菜單欄中選擇B.CONDITION，將顯示一個下拉式菜單。2.在下拉式菜單中選擇LOADSET，彈出一個對話框。3.點擊PRESSURE和選擇CREATE,彈出一個對話框。4.在框中鍵入先前定義負(fù)荷曲線的ID號碼。5.顯示一個對話框。為LCID,SF，AT輸入數(shù)據(jù)。輸入相同的號碼作為負(fù)荷曲線的ID,1(scalefactor)作為壓力負(fù)載的開始時間。點擊ACCEPT。6.為壓力負(fù)載選擇元素。從OPTIONLISTICONS中你可以選擇byDRAGWINDOW或BYPART。7.彈出另外一個相同內(nèi)容的對話框；如果你在負(fù)載組中不定義其他的機械要素,點擊CANCEL/END。8.內(nèi)部壓力負(fù)載已被定義。指令:B.Condition/LoadSet(defineforce)1.重復(fù)1-2步，點擊FORCE和選擇CREATE。彈出一個對話框。2.輸入一個和負(fù)載曲線相同的ID號碼和點擊ACCEPT。3.一個對話框會顯示三個參數(shù):DOF,LCID,SFforsetup。舉例如下:DOFEQ.:1.X-directionofloadaction,2.Y-directionofloadaction,3.Z-directionofloadaction,5.Momentaboutthex-axis,6.Momentaboutthey-axis,7.Momentaboutthez-axis.LCIDEQ.:‘LoadCurve’IDSFEQ.:1.4.重復(fù)6-7步直到邊界負(fù)載被定義。第3.2節(jié)設(shè)定特別的邊界條件在一個模擬過程中為相對的工件或特別的成形過程設(shè)定邊界狀態(tài)是需要的。在這節(jié)里，我們給定一個工件邊界極限例子來幫助你學(xué)習(xí)使用邊界狀態(tài)的操作。頂端邊緣約束運動對于上述的毛坯，最高邊緣的節(jié)點除了Y軸方向其余方向都受到約束。這就完成邊界條件。指令:B.Condition/SPC(DefineBoundaryCondition)1.在菜單欄中選擇B.CONDITION。2.在下拉式菜單中挑選SPC，彈出一個對話框。選擇ConstrainNodesByDragWindow最高邊緣的X,Z軸受到約束4.在SPCSET對話框中定義約束類型:3.選擇ANYCOMBINATION,而且輸入1。4.在OPTIONLISTICONS欄中的SELECTBYDRAGWINDOW功能選擇約束節(jié)點。見前頁。5.在圖標(biāo)欄中選擇ENDSELECT；邊界條件被定義。(見圖片)第4節(jié).建模指南LS-DYNA鼓勵用戶使用表面關(guān)聯(lián)，適合的網(wǎng)格,模具表面Off-Set，而且在LS-DYNA里利用CAD表面直接輸入特征。然而,用戶也必要生成或者修改有限元的模具，因為缺乏CAD表面數(shù)據(jù)（墊圈數(shù)據(jù)通常被忽略），只提供局部數(shù)據(jù)（只有陰模表面數(shù)據(jù)）或者執(zhí)行推薦的設(shè)計。這節(jié)將會介紹一般的方法來為LS-DYNA模擬準(zhǔn)備各種零件的有限要素模型。也介紹一些檢查標(biāo)準(zhǔn)。這些標(biāo)準(zhǔn)是多年來對有限元分析的經(jīng)驗總結(jié)。第4.1節(jié)CAD表面操作及自動網(wǎng)格化IGES格式的表面可以在DYNAFORM-PC數(shù)據(jù)庫之內(nèi)直接讀取。DYNAFORM-PC表面以IGES的格式輸出可用于流行的CAD系統(tǒng)。用戶也可以使用DYNAFORM-PC里面的CAD特征和功能生成,修改和操作點，線和表面。DYNAFORM-PC支持Non-UniformRationalB-splineSurfaces,簡寫為NURBS,而且可以修改NURBS。DYNAFORM-PC能變換大部分IGES和VDA表面類型包括rationalB-spline表面,offset表面,旋轉(zhuǎn)的表面,平面，平行面和bounded表面。統(tǒng)一和/或變化的有限元網(wǎng)格在準(zhǔn)備的表面被生成，來使用automesh功能。大多數(shù)機械要素是四邊形的，不大于5%的是三角形的。三角形的機械要素是必需的。第4.2節(jié)推薦的流線操作強烈推薦用戶練習(xí)下列各項流線操作:1.把模具CAD表面及/或線輸入DYNAFORM-PC內(nèi)。2.顯示并檢查CAD數(shù)據(jù)的狀態(tài)和條件。3.預(yù)知Binder-wrap(如果壓邊圈有彎曲表面)a)從表面和線生成壓邊圈網(wǎng)格。b)用粗大的毛坯網(wǎng)格運行binder-wrap分析。c)從DYNAFORM-PC后處理功能獲得binder-wrap的形狀。4.從CAD數(shù)據(jù)中使用DYNAFORM-PC的automesh功能生成模具網(wǎng)格(上壓邊圈，下壓邊圈,上模,下模及其他)。5.在平面生成完好的毛坯網(wǎng)格,看做模具的形狀。6.如果有需要，使用DYNAFORM-PC操作在binder-wrap形狀上凸出完好的毛坯網(wǎng)格。7.為了避免最初的穿透,在DYNAFORM-PC內(nèi)設(shè)置模具和毛坯。8.定義金屬模過程。(設(shè)置金屬模負(fù)載,移動序列和移動速率)9.從DYNAFORM-PC中生成LS-DYNA輸入文件。10.運行一個LS-DYNA模擬。11.用eta/PostGL外理LS-DYNA輸出數(shù)據(jù)(厚度周線，主應(yīng)變周線,FLD線圖及其他)。第4.3節(jié)網(wǎng)格生成導(dǎo)線一般的有限元素導(dǎo)線應(yīng)該在所有時間被觀察。一些試樣導(dǎo)線列出如下:1.縱橫比少于10.2.內(nèi)角不少于30度。3.翹曲不超過20度。4.四邊形機械要素超過三角形的機械要素。5.零件上的法向矢量要一致。6.零件邊界檢查。7.復(fù)制的機械要素檢查。8.避免太小的機械要素。模具中特別的導(dǎo)線如下。沖頭/模具表面--沖頭表面通常由零件成形幾何區(qū)域和附加區(qū)域組成。零件成形幾何區(qū)域應(yīng)該是一個剛性表面的模型；因此，網(wǎng)格尺寸應(yīng)該足夠在零件幾何體中定義。對于大多數(shù)汽車嵌板，網(wǎng)格的范圍應(yīng)該在30公厘到50公厘。高度彎曲的區(qū)域應(yīng)該用完好的網(wǎng)格，它的大小范圍在15公厘到30公厘。附加區(qū)域通常由“drawradius"和"drawbars"所組成。""drawradius"是沖頭/模具成形動作發(fā)生時的臨界面積。這將對毛坯過度彎曲和滑動。為了確信幾何體的半徑足夠被定義，通常用2公厘到10公厘范圍的網(wǎng)格機械要素。一般的練習(xí)要在半徑附近生成五排元素。"drawbars"被設(shè)計來有足夠的毛坯材料通過拉延筋進(jìn)入零件成形區(qū)域中流動。中央網(wǎng)格的尺寸在20公厘到40公厘范圍是適當(dāng)?shù)?。?節(jié).DYNAFORM-PC沖壓加工模擬過程第5.1節(jié)流程表這節(jié)準(zhǔn)備了三個流程表。這些流程表是為binderwrap模擬，拉延模模擬和回彈模擬。用戶可以學(xué)習(xí)下面的流程表程。第5.2節(jié)DYNAFORM-PC輸入準(zhǔn)備對于板料成形模擬,有一些特別的輸入需求和功能用戶應(yīng)該考慮。他們是automesh，邊界條件,拉延壓力準(zhǔn)備，材料的數(shù)據(jù)，模具裝備，關(guān)聯(lián)定義,模具運動定義等。下面的章節(jié)中，我們將會分開的討論這些問題。用戶可以練習(xí)這些功能。Automesh:在板金成形中，工具模型需要捕捉所有的詳細(xì)表面數(shù)據(jù)。這是一個沉悶的工作,尤其是有許多小的墊片表面的復(fù)雜零件的形狀。DYNAFORM-PC給用戶提供變參數(shù)大小Automesher的功能(最大機械要素尺度,最小機械要素尺度,弦的偏差比等)而且以一種有效的方式在模具表面生成網(wǎng)格?？勺冊卮笮∵x項可以在SETUP/ELEMENTSIZE菜單中找到。邊界條件:為了要有效率的利用計算機資源,用戶在有可能時應(yīng)該在毛坯上增加邊界條件。對于一個對稱的零件,只要模擬一半的零件。對于一個毛坯的lockbead條件可以在lockbead區(qū)域和節(jié)點上模擬。這個過程由DYNAFORM-PC。拉延筋:在DYNAFORM-PC中拉延筋應(yīng)該在下列各項中定義:1)生成一條線定義拉延筋區(qū)域或金屬?；驂哼吶?剛性的部分)，在pre-processor菜單中使用幾何建立。2)在DrawBead菜單中,按先前步驟選擇拉延筋線來生成一個拉延筋。拉延筋屬性也可以在這個指令中定義。3)分配拉延筋到也金屬?；驂哼吶?。(硬的部分)4)如果需要使最小處理器時間，會彈出一個DrawBeadBox。材料的定義:在一個典型的沖鍛加工模擬中，工具模型被模擬為一個剛性的殼。毛坯被做模型為一個各向異性彈性塑料。硬化參數(shù)和各異向性參數(shù)需要使用這個材料。使用人可以輸入應(yīng)力應(yīng)變圖曲線來代替這些參數(shù)。這個曲線能在預(yù)先處理中被定義。模具裝備:模具應(yīng)該裝備以便沒有初始穿透和最小的移動距離。DYNAFORM-PCpre-processor能自動地幫忙用戶裝配模具。這個功能可以在TOOLDEFINITION/POSITIONTOOLS/AUTOPOSITION菜單中找到。在模具之間的內(nèi)定間隙是毛坯的厚度,使用人可以在SETUP/TOOLCLEARANCE菜單中改變這個間隙。關(guān)聯(lián)定義:對于金屬片成形模擬,必須定義毛坯和模具間的關(guān)聯(lián)(上壓邊圈，下壓邊圈，沖頭,金屬模)，在DYNAFORM-PC中使用的是ONE_WAY_SURFACE_TO_SURFACE關(guān)聯(lián)。毛坯是附助的，而模具是主要的表面。如果當(dāng)前有拉延筋，CONTACT_DRAWBEAD特征將會被在拉延筋和毛坯之間用。工具運動:工具運動由工具的負(fù)荷曲線定義。負(fù)荷曲線能指定位移，速度或加速度和時間。通常選擇速度。移動速率通常為：對于binderwrap模擬是1m/sec，對于拉延模模擬是10m/sec。速度曲線是梯形的避免來自模具的毛坯上的突然沖擊。第5.3節(jié)DYNAFORM-PC的運行使用人可以選擇RUNLSDYNA/FULLRUN來運行DYNAFORM-PC中的LS-DYNA。只有使用人擁有LS-DYNA的地方性版本時,FULLRUN才可用。沒有地方性版本的LS-DYNA，用戶可以傳輸DYNA輸入文件到安裝有LS-DYNA的機器里。使用人然后打開一個DOS提示窗戶，變更目錄為輸入文件所在的目錄。使用人然后輸入LS-DYNAexcutable的路徑和指令"Lsdynai=inputfile"。例如D:\Dynaform\etc.\etc\>C:\Lsdyna3d\Lsdynai=binder.dyn".對于大的模型使用人需要分配好內(nèi)存。在"i=inputfile"之後增加指令“memory=#ofwords”.要關(guān)閉一個運行的LS-DYNA工作，在指令行輸入"sw1"。關(guān)于更多的資訊，請參考LS-DYNA使用手冊第5.4節(jié)DYNAFORM-PC后處理DYNAFORM-PC’spostprocessorPostGL有完全的后處理功能來適合金屬模的調(diào)試需求。只介紹少數(shù)的功能,他們是deformedshape,contouranimation(主應(yīng)變,小應(yīng)變,厚度等),sectioncut,breakdowns,FLD線圖(輪廓,動畫)和適合的網(wǎng)格處理。后處理功能必需的輸出文件是d3plot。DeformedShape:使用人可以在線框或shadedimage中檢查個別區(qū)域的DeformedShape的狀態(tài)或動畫。周線動畫:對于在d3plot文件中每個輸出參數(shù)，使用人可以檢查個別區(qū)域的周線結(jié)果和動畫。SectionCut:使用人可以從毛坯中剪出一個斷面以便檢查deformedshape或contouranimation的一半的狀態(tài)。這對于檢查金屬模設(shè)計的draw-in狀態(tài)是有用的。Breakdowns:使用人可以得出毛坯deformedshape的各個狀態(tài)而且把他們?nèi)糠旁谕粋€屏幕。如此使用人可以在沖鍛加工程序期間檢查毛坯的金屬流動的狀態(tài)。FLD線圖:FLD線圖是金屬模調(diào)試中決定金屬模設(shè)計質(zhì)量的一個好工具。在DYNAFORM-PC中,用戶可以提供他們的自己FLD數(shù)據(jù)庫或輸入材料的參數(shù)使用DYNAFORM-PC建立一個數(shù)據(jù)庫。為了使用一個輸入的FLD數(shù)據(jù)庫,使用人讀取.fld文件，其中小應(yīng)變作為X軸而主應(yīng)變作為Y軸。當(dāng)使用DYNAFORM-PC建立一個數(shù)據(jù)庫的時候,DYNAFORM-PC將會提示用戶輸入材料的參數(shù):R，n和t,其中R為各向異性硬化參數(shù),n是加工硬化，t毛坯材料的厚度。一個DYNAFORM-PCFLD數(shù)據(jù)庫的方程為:DYNAFORM-PC從d3plot輸出文件處理主應(yīng)變和小應(yīng)變。用戶可以檢查動畫或分別各個的狀態(tài)。在新的版本中，用戶可以一次繪畫出所有的元素狀態(tài)或選擇要的元素在FLD中顯示。適合的網(wǎng)格:在DYNAFORM-PC模擬期間用適合的網(wǎng)格選項時毛坯網(wǎng)格信息會改變。DYNAFORM-PC后處理能完全適應(yīng)這種情形。所有早先操作的都能用適合的網(wǎng)格選項。注意:關(guān)于更多的DYNAFORM-PC后處理，PostGL的資訊,請參考PostGL使用手冊和PostGL指南。第6節(jié).WORKSHOPWORKSHOP提供一些典型的金屬片成形問題的例子。有三個一步一步地教你的cases。其他的例子有binderwrap模擬，拉延模模擬,有適合的網(wǎng)格的拉延模模擬，回彈模擬和液壓成型模擬等。最初的目的是要使用LS-DYNA，DYNAFORM-PC示范建模，分析和結(jié)果處理的過程。workshop是設(shè)計用來使新的用戶熟悉編碼的基本功能。因為一些case的分析結(jié)果和實驗的結(jié)果有關(guān)聯(lián)，這些個案研究也將適應(yīng)確定分析方式和編碼的使用的目的。下列提供各項項目來進(jìn)行每件個案研究:1.個案研究的描述。2.分析用的各種不同的參數(shù)定義。3.有限元模型和CAD數(shù)據(jù)。4.LS-DYNA(950版)輸入文件。5.結(jié)果文件.(D3PLOT,N3PLOT)6.后處理結(jié)果文件(動畫,輪廓繪畫,FLD等)為基本的訓(xùn)練部分,一般推薦用戶再生成模型和再運行分析程序作。DYNAFORM-PC寫出LS-DYNA文件為二個分開的文件:.dyn和.mod,其中.dyn文件含有所有的控制卡片,關(guān)聯(lián)卡片等,.mod文件含有所有的節(jié)點和機械要素數(shù)據(jù)和一些邊界條件卡片。這文件允許手動編輯。然而,當(dāng).dyn文件被裝載時DYNAFORM-PC自動地一起裝載文件。第6.1節(jié)DYNAFORM-PC菜單系統(tǒng)概觀DYNAFORM-PC含二個部分，一個預(yù)處理器和一個后處理器,它們利用一個相似的PC窗口MOTIFGraphicUserInterface。熟悉的窗口環(huán)境與其他的窗口程序相似。預(yù)處理器菜單系統(tǒng)DYNAFORM-PC將屏幕分為幾個區(qū)域。這些區(qū)域用來接受輸入的零件或為用戶顯示信息。如下面舉例說明和接著的章節(jié)中描述。菜單欄各個菜單包含在菜單欄中,有關(guān)聯(lián)的功能和子菜單。顯示區(qū)域模型和圖形顯示在這個區(qū)域中。圖標(biāo)欄給用戶提供DYNAFORM-PC中主要的功能的圖標(biāo)?？刂拼翱谶@個窗包含三張選擇卡片:Geometry,Preprocess和Tool。這些選擇卡片顯示圖標(biāo)的各種不同的功能。每張卡片中的功能在第8,9,10,11和12章中詳細(xì)討論。只有二張選擇卡片是可以在一次理解的。選擇卡片右邊的箭頭允許使用人移動而且存取卡片。顯示選項窗口這個群體指令控制模型被顯示。它也包含零件控制功,允許用戶生成,修正或修改現(xiàn)有的零件。對于顯示選項和零件控制的描述見第1.6節(jié).提示窗口DYNAFORM-PC顯示顏色代碼向用戶注解和發(fā)信息。綠色的提示表示對一個用戶選擇的功能或者鍵的回答。紅色的提示表示一個程序的錯誤或開始或終止。藍(lán)色的提示表示用戶一定要輸入或選擇一個值或鍵。在提示窗口中顯示的所有的信息被保存和能隨時調(diào)用。狀態(tài)欄在提示窗口的下面是狀態(tài)欄,顯示信息提示，當(dāng)前的功能,當(dāng)前的零件,任何定義的負(fù)載和任何被定義的SPC。選項清單圖標(biāo)在DYNAFORM-PC中，選項清單圖標(biāo)將會給用戶呈現(xiàn)與當(dāng)前指令選擇有關(guān)的可用選項。這些圖標(biāo)在提示窗口上面，屏幕的左邊。要決定圖標(biāo)的功能，將老鼠指針移到圖標(biāo)上面。會顯示力標(biāo)的功能。點擊老鼠右鍵也得到相同的功能。下面是顯示圖標(biāo)這個功能的一個例。后處理器菜單系統(tǒng)DYNAFORM-PC中的eta/PostGL版本包含板金成形分析的特殊功能。它的界面允許用戶很快入門。工具欄,菜單欄,老鼠右鍵菜單等可以方便用戶。用戶界面分為幾部分:菜單欄,工具欄，圖形顯示窗口，用戶輸入/輸出窗口和控制窗戶。當(dāng)前的幾何體/模型/圖表出現(xiàn)在圖形顯示區(qū)域中。關(guān)于更多的資訊參考使用手冊。第6.2節(jié)BINDERWRAP個案研究(一步一步地)I.介紹II.打開/創(chuàng)建一個DYNAFORM-PC數(shù)據(jù)庫文件1.開始2.創(chuàng)造一個DYNAFORM-PC數(shù)據(jù)庫文件3.挑選單位和拉延類型III.閱讀幾何體數(shù)據(jù)1.閱讀毛坯,壓邊圈的線數(shù)據(jù)IV.練習(xí)一些輔助菜單操作1.SAVE/SAVEAS2.觀看操作3.打開/關(guān)閉零件4.在數(shù)據(jù)庫中的編輯零件5.當(dāng)前的零件V.網(wǎng)格選項1.線數(shù)據(jù)的網(wǎng)格2.毛坯的網(wǎng)格3.壓邊圈的網(wǎng)格4.模型檢查5.補正下壓邊圈網(wǎng)格生成上壓邊圈VI.工具定義1.定義零件為工具VII.定義處理參數(shù)1.定義毛坯材料2.選擇材料36的一個例3.定義屬性4.對工具分配材料和屬性5.自動定位工具6.定義關(guān)聯(lián)參數(shù)7.定義上壓邊圈速度曲線VIII.限制邊界條件IX.工具動畫預(yù)覽X.流動分析1.以FULLRUN運行LS-DYNA2.輸入文件XI.后處理成形結(jié)果1.后處理-閱讀d3plot文件2.后處理-輪廓的動畫3.后處理-繪畫輪廓/列出輪廓的值XII.結(jié)論I.介紹Binderwrap是在壓邊圈閉合時毛坯的形狀。這個例子說明binderwrap的分析。壓邊圈設(shè)計的箱是汽車擋板中的一個托架。操作如下:1.從線數(shù)據(jù)生成工具網(wǎng)格。2.生成毛坯網(wǎng)格。3.在DYNAFORM-PC中定義工具和毛坯,包括機械要素，材料的屬性，關(guān)聯(lián)表面，磨擦力系數(shù)和沖頭速率等4.運行一個LS-DYNA工作。5.用eta/PostGL運行后處理。模型:這是一個典型的壓邊圈設(shè)計，沒有任何的金屬模沖突或沖頭復(fù)雜的支架。只有上壓邊圈和下壓邊圈。壓邊圈設(shè)計是以中心軸對稱的。下壓邊圈和上壓邊圈都是硬的殼體。在binderwrap程序中，拉延效果不被考慮。注意:毛坯是關(guān)于Y-Z平面對稱的,因此我們只需做一半的毛坯和壓邊圈。工具輸入數(shù)據(jù):拉延類型:BinderWrap單位:公厘，噸，sec,N毛坯:材料36(各向異性彈性塑料)半徑=2.23應(yīng)力應(yīng)變圖曲線文件名字:str1.cur屬性:BELYTSCHKO-TSAYSHELL厚度:0.8公厘沿著毛坯的中心線對稱邊界條件。(156)上壓邊圈:材料:硬的殼靜止的磨擦系數(shù):0.11動的磨擦系數(shù):0.11移動速率是1m/秒下壓邊圈:材料:硬的殼靜止的磨擦系數(shù):0.11動的磨擦系數(shù):0.11下壓邊圈在模擬期間保持固定。毛坯放置在下壓邊圈上和156個方向沿著中線固定來進(jìn)行鏡像條件。上壓邊圈以速度1m/秒下行。它會在離下壓邊圈還有一個毛坯厚度處停止。結(jié)果和討論下圖為不成形的形狀和厚度輪廓。在binderwrap模擬中，球體的阻尼會減少流動的效果。II.打開/創(chuàng)造一個DYNAFORM-PC數(shù)據(jù)庫文件打開DYNAFORM-PC在PC窗口中選擇DYNAFORM-PC程序并激活它。創(chuàng)造一個DYNAFORM-PC數(shù)據(jù)庫文件指令:File/New1.打開DYNAFORM-PC后，DYNAFORM-PC顯示新文件的對話框。OPEN功能可以打開一個已保存的數(shù)據(jù)庫文件。選擇CANCEL生成一個新的無標(biāo)題的數(shù)據(jù)庫。挑選單位和拉延類型指令:File/AnalysisSetup1.從FILE菜單中挑選ANALYSISSETUP，DYNAFORM-PC顯示一個ANALYSISSETUP文件對話框。2.在UNITTYPE下拉式菜單中挑選MM,TON,SEC,N選項。3.對于練習(xí),從DRAWTYPE下拉式菜單中挑選TOGGLEDRAW。4.其他項目缺省。按OK。注意:DRAWTYPE選項應(yīng)該與機器的類型有關(guān)，用來生產(chǎn)真正的工件,它與移動的沖頭和壓邊力的方向有關(guān)。如果你不確定,或面對一個新的程序,你可能選擇USERDEFINED。關(guān)于拉延類型的描述參照第2.2節(jié)。III.閱讀幾何體數(shù)據(jù)對于這練習(xí)，已提供了線性的幾何體數(shù)據(jù)。指令:File/Open1.從FILE菜單,挑選OPEN，彈出FILES對話框:2.從FILESOFTYPE下拉式菜單中挑選DYNAFORMLINE(*.lin)。在LOOKIN窗口中選擇case1folder和雙擊鼠標(biāo),所有后綴為.lin的文件將會在FILE框中被列出。3.從文件清單中，挑選binder.lin和點擊OPEN。4.一個對話框會提示:DOYOUWANTTOAPPENDTHECURRENTDATABASEWITHTHEINPUTFILE。按‘YES'。幾何體會在X-Z平面中顯示。5.依照圖形顯示,檢查看看是否你選擇正確。為了要清楚地看見幾何體,變化視角到ISOMETRIC(在TOOL欄中點擊ISOMETRIC圖標(biāo))。注意:DYNAFORM/FEMB文件是由DYNAFORM或eta/FEMB生成的線數(shù)據(jù)文件(書面的)。IGES文件的后綴為igs。6.按FREEROTATION圖標(biāo)來改變幾何體的角度。IV.練習(xí)一些輔助菜單操作在閱讀幾何體數(shù)據(jù)后，有一些基本的菜單功能你應(yīng)該熟悉。新用戶應(yīng)該重復(fù)練習(xí)這些的功能和菜單。Save/SaveAs指令:File/Save,orSaveAs當(dāng)你完成一個DYNAFORM-PC工作,在你關(guān)閉之前將模具保存在DYNAFORM-PC數(shù)據(jù)庫文件中。當(dāng)你工作的時候也應(yīng)該定期地保存。有兩種方法保存數(shù)據(jù)庫文件:菜單欄中的FILE/SAVEandFILE/SAVEAS…。1.使用SAVE保存對已存在的數(shù)據(jù)庫文件的改變。以相同的名字保存。2.使用SAVEAS…生成一個新的文件。3.因為文件未保存并且無標(biāo)題,點擊FILE菜單下的SAVEAS，輸入一個新的名字，點擊SAVE（見下圖）。觀看操作在DISPLAYAREA的頂端，工具欄的中心包含一些操作模型的方向的功能。用戶可以點擊這些選項之中的任何一個:TOP,SIDE,REAR,ISOMETRIC,FREEROTATION,AXISROTATION,ZOOM,PAN,FILL,TRIMWINDOW或ACTIVEWINDOW。用戶也可以在屏幕底部的中央選擇DISPLAYOPTIONS。1.從TOOLBAR挑選ISOMETRIC。這在等大的視野中顯示幾何體。2.從VIEW/ROTATION中用Z-AXIS功能動態(tài)地使旋轉(zhuǎn)幾何體。3.挑選VIEWY-ZPLANE;圖形如下:4.從ICONBAR中選擇FILL。被顯示的幾何體滿屏。5.其余的功能有:ZOOM,ROTATEABOUTX-AXIS,ROTATEABOUTY-AXIS,PAN,VIEWXYPLANE,VIEWXZPLANE,VIEWYX,CURSORPLANE,DISPLAYLINES,DISPLAYSURFACE等打開/關(guān)閉零件在DYNAFORM-PC中所有的幾何體以零件為基礎(chǔ)。每個缺省的實體,會被生成或讀取一個零件。使用人應(yīng)該練習(xí)使用在DISPLAYOPTIONSWINDOW中的PARTSON/OFF。指令:ON/OFF1.從PARTCONTROL窗口，挑選ON/OFF，將會顯示OPTIONLISTICONS圖標(biāo):2.你可以用LINE,NAME,SURFACE等打開/關(guān)閉零件。當(dāng)選擇SELECTBYSURFACE功能時，選擇一個表面。這個零件將會被關(guān)掉。3.因為毛坯是由線數(shù)據(jù)生成的,你一定要用SELECTBYLINE圖標(biāo)來打開/關(guān)閉零件。4.使用人也可以使用SELECTBYNAME功能(按ABC圖標(biāo)，彈出一個對話框。雙擊零件的名字).5.當(dāng)選擇TURNALLPARTSON圖標(biāo)時，所有的零件將會被顯示。6.選擇ENDSELECT圖標(biāo)進(jìn)行下一個指令。在數(shù)據(jù)庫中的編輯零件那DISPLAYOPTIONS窗口中的PARTCONTROL區(qū)域中的MODIFY菜單被用來編輯，操縱，而且定義零件。指令:Modify/Edit1.從PARTCONTROL窗口中,選擇MODIFY按鈕。四部分的PARTEDIT對話框顯示來在數(shù)據(jù)庫中定義零件。2.零件列出零件名字和ID號碼。使用人可以修改名字，ID號碼，顯示，零件顏色,設(shè)為當(dāng)前零件,生成一個新的零件或刪除零件。3.挑選COLOR。彈出SELECTCOLOR對話框。選擇黃色變更BINDER.S的顏色而且選擇MODIFY。重復(fù)步驟將彩色換成紅色。4.選擇CLOSE。當(dāng)前的零件所有線，表面和機械要素將會自動地被包含當(dāng)前的零件中。在顯示選項窗口中當(dāng)前零件被顯示。當(dāng)產(chǎn)生任何新的線，表面和機械要素,確定需要的零件在當(dāng)前。當(dāng)自動網(wǎng)格表面時候,使用人可以分配有用的機械要素到各個零件表面;這樣,讓需要的目標(biāo)零件不必需在當(dāng)前。指令:CurrentPart1.在PARTCONTROL區(qū)域中點擊CurrentPart窗口(黑色背面的區(qū)域)，將會顯示OPTIONLISTICONS。2.你可以通過SELECTBYLINE,SELECTBYNAME,或SELECTBYSURFACE圖標(biāo)選擇當(dāng)前零件。當(dāng)選擇SELECTBYLINE時，用左鍵點擊毛坯中的一條線(綠色的部分)。零件BLANK.LI將會變成當(dāng)前的零件。3.使用人也可以使用SELECTBYNAME得到相同的結(jié)果。從對話圖標(biāo)欄中點擊ABC圖標(biāo)，彈出CURRENTPART對話框,選擇你需要的零件名并按OK。4.因為BINDER和BLANKLINE是由LINEDATA生成的,你一定要選擇SELECTBYLINEorSELECTBYNAME圖標(biāo)來改變當(dāng)前零件。5.選擇ENDSELECT圖標(biāo)。6.在你完成這些練習(xí)后,顯示BLANK.LI零件而且使它成為當(dāng)前。7.從TOOLBAR選擇FILL。V.網(wǎng)格選項來自線數(shù)據(jù)或表面數(shù)據(jù)的模具在一個成功的模擬中是非常重要的工作。在實際應(yīng)用中有許多種方法建模,但首先你一定要知道一些基本的生成元素的方法，例如LINEMESH,SIMPLESURFACEMESH,COMPLEXSURFACEMESH和OFFSETTING。在這個練習(xí)中，你將會處理4LINEMESH功能。因為下面的模型是對稱的,只需要建一半模型。VIII.LINEDATA的網(wǎng)格指令:PRE-PROCESS/4LineMesh毛坯網(wǎng)格1.從PRE-PROCESS選項卡中點擊PRE-PROCESS，選擇ELEMENTS。按4LINEMESH圖標(biāo)。選擇SELECTLINES，從一條直邊緣開始，順時針或逆時針方向依次選擇毛坯的四條線。如果出錯，從OPTIONLISTICONS中選擇REJECT。2.在對話框中輸入合適的網(wǎng)格密度，Variable1（短邊）為‘20'，Variable2（長邊）為‘50'并點擊ACCEPT。注意:Var.1,Var.2,Var.3,Var.4是生成的4條邊的機械要素的號碼。如果網(wǎng)格是一樣的,只需定義N1和N2。3.生成的機械要素顯示為白色。4.點擊YES。用戶可以看見網(wǎng)格的結(jié)果。圖形中的顏色會返回。5.從OPTIONLISTICONS中挑選ENDSELECT。6.選擇SAVE。壓邊圈網(wǎng)格1.使用PARTON/OFF把BLANKLI關(guān)掉和打開LWRRNGL。藉點擊CURRENTPART窗口使LWRRNGL變成當(dāng)前，選擇LWRRNGL。注意:總是挑選ENDSELECT來完成一個操作。2.圖形由五個零件組成。用戶可以使用4-LINEMESH功能網(wǎng)格part1,part3,andpart5。3.重復(fù)網(wǎng)格過程;part1,part5為4，20;part3為4,30。挑選ENDSELECT。網(wǎng)格如下:4.因為part2和part4由五條線組成。我們需要增加一條線做成每個部分上有二個四邊形以便我們能使用4-linemesh。5.在MODELBUILDINGbox中改變PRE-PROCESS/LINES/POINTS模式。6.按CREATELINES圖標(biāo)。7.選擇SELECTBYPOINT圖標(biāo)。在右上角上的圓弧中央點一下作為第一個點。在左下角上點一下作為第二個點。在OPTIONLISTICONS中點擊ENDSELECT圖標(biāo)完成。注意:超過一個點能選擇造成線。在不合適選擇的情況下,點擊REJECTLAST圖標(biāo)取消最後一個點的選擇。8.重復(fù)6-7步，在part2生成一條線。9.用4-LINEMESH功能在四個四邊形中生成機械要素。這次我們將會輸入四個號碼：4,8,6,10,4在邊上，與已經(jīng)生成的網(wǎng)格相配,8在彎曲的邊上,6在新的線上和10在另一條線上。10.現(xiàn)在機械要素完全生成了，但是網(wǎng)格不連貫的，而且機械要素的法線方向不一致。你需要檢查和修正網(wǎng)目。11.保存文件。模型檢查AutoPlateNormal指令:Check/AutoPlateNormal1.接著,從MENUBAR中選擇CHECK菜單而且選擇AUTOPLATENORMAL。2.將會顯示OPTIONLISTICONS:3.為自動法向選擇SELECTPARTBYCURSOR圖標(biāo)(缺省值)。點擊LWRRNG中的一個機械要素。法線方向和一個對話框會被顯示。4.箭頭應(yīng)該指向Z方向。如果方向指向Z方向點擊YES,如果不,選擇NO，問方向是否可接受。機械要素的法線方向?qū)粰z查和在Z方向中定向。5.選擇SAVE。指令:Check/DisplayModelBoundary/MultipleSurface1.從MENUBAR中選擇CHECK菜單,挑選DISPLAYMODELBOUNDARY/MULTIPLESURFACE。2.在上面的圖形中，用戶可以看見沿著自由邊界的加亮線，它們的節(jié)點需要被合并。3.要合并節(jié)點,從PREPROCESS/NODES選項卡中選擇CHECKCOINCIDENTNODES圖標(biāo)。4.彈出下面的對話框。接受內(nèi)定的參數(shù)。5.另外的一個對話框被顯示。點擊DISPLAYED。6.一個對話框被顯示。按YES。7.在合并自由的節(jié)點之后模型中將會有一些自由的節(jié)點。刪除自由的節(jié)點。點擊DELETENODES圖標(biāo)，彈出下面的對話框。8.選擇DELETEALLFREENODES和點擊OK。9.在TOOLBAR中點擊CLEAR圖標(biāo)來清除加亮的邊緣和重新檢查邊界(重復(fù)第1步)；新的邊界顯示如下:10.保存變化。補正下壓邊圈網(wǎng)格生成上壓邊圈在下壓邊圈機械要素已經(jīng)常規(guī)化后,下個階段要拷貝下壓邊圈的機械要素和通過毛坯的厚度在法線方向補正他們，以生成上壓邊圈。指令:New/Create1.因為沒有上壓邊圈的數(shù)據(jù),你應(yīng)該生成一個新的零件作為上壓邊圈。從PARTCONTROL中挑選NEW。彈出NEWPART對話框:2.鍵入UWRRNG名字,打開DISPLAY和SETASCURRENTPART，點擊CREATE。3.從TOOLBAR中挑選VIEWXZPLANE。4.挑選PRE-PROCESS/COPYELEMENT。從OPTIONLISTICONS中挑選SELECTBYDRAGWINDOW。拖動窗口以便它包含所有的機械要素。5.在接受DRAG窗口后會顯示一個對話框:6.輸入1作為副本的數(shù)目，點擊ACCEPT。7.從顯示的對話框中選擇NORMALOFFSET，點擊ACCEPT。8.另一個對話框會被顯示;在對話框中輸入厚度(=毛坯厚度+10%的厚度)0.88，點擊ACCEPT。9.DYNAFORM提示:‘INCLUDECOPIEDELEMENTINITSORIGINALPART?’,挑選NO。生成的新機械要素將會出現(xiàn)在當(dāng)前的零件中。10.選擇SAVE。注意:把LWRRNG關(guān)掉，你只會看到UWRRNG。VI.工具定義定義零件為工具現(xiàn)在已經(jīng)生成了壓邊圈和毛坯。下個階段是定義零件為工具。在零件被指定到分別的工具里后,將會定義分析參數(shù)。這在TOOLS菜單中完成。指令:Tools/DefineTools1.在TOOLS選擇菜單中選擇DEFINETOOLS。一個對話框會被顯示。2.在TOOLNAME下拉式菜單中挑選LOWERRING并點擊ADD。3.將會顯示OPTIONLISTICONS:4.選擇SELECTBYNAME(abc)和選擇LWRRNG零件。按OK，壓邊圈工具已經(jīng)定義了。點擊ENDSELECT。5.重復(fù)上述的步驟完成上壓邊圈。6.選擇SAVE來保存。指令:Tools/DefineBlank1.從TOOLS選項卡中選擇DEFINEBLANK。彈出一個對話框:2.點擊ADD。將會顯示OPTIONLISTICONS:3.從對話框中挑選SELECTBYNAME和選擇BLANK。毛坯工具已被定義。4.檢查工具的summary。從TOOLS選擇卡片中點擊TOOLSSUMMARY。5.TOOLSSUMMARY將顯示那些定義和未定義的工具。點擊CLOSE。6.選擇SAVE保存變化。VII.定義和決定處理參數(shù)定義毛坯材料對于一個新的用戶來說，定義毛坯材料是一個困難的工作。在LS-DYNA中有超過100種材料的模型。你如何選擇他們?你如何決定材料的參數(shù)?DYNAFORM-PC自動顯示5種最可適用的材料來定義毛坯。它們是類型18,24,36,37和39。雖然所有的100種材料的類型是可用的,但一般推薦用戶從這5種材料中選擇。關(guān)于更多的資訊參考LS-DYNA使用手冊。這練習(xí)將會示范該如何定義毛坯的材料。指令:Tools/Material1.從TOOLSSELECTIONCARD中,選擇DEFINEMATERIAL，彈出DEFINEMATERIAL對話框:2.輸入材料的名字BLNKMAT(或任何其他你喜歡的名字)。挑選TYPE36并點擊ADD。物將會顯示這個型號材料的卡片。用戶可以改變它的數(shù)值(見示例)。3.編輯MATERIALPARAMP2(N)為0.23，而且點擊ACCEPT。被定義的材料名字將會在MATERIALLIST中出現(xiàn)。OFF的指針表示它沒有被指定到任何的零件。4.按OK。5.選擇SAVE保存。選擇材料36的一個例選擇材料模型Type36材料是板金成形模擬中一個3-參數(shù)的理想模型。這個模型的特點和應(yīng)用如下:a。平面應(yīng)力狀態(tài)。b。各向異性收縮率表面.(依靠R0，R45,R90不同的數(shù)值)c。各向同性收縮率表面(R0=R45=R90)d。線性硬化準(zhǔn)則。e。指數(shù)的硬化準(zhǔn)則。f。由負(fù)載曲線定義的硬化準(zhǔn)則。定義變量參數(shù)有兩類參數(shù)需要決定:a?；镜膮?shù)。b。和應(yīng)力應(yīng)變有關(guān)的參數(shù)見上圖?；镜膮?shù):(參考數(shù)值)RO質(zhì)量密度。鋼:7.83E-9MpaEYoung’smodulus鋼:2.07E+5MpaPRPoissonratio鋼:0.3MBarlat's收縮率表面中的指數(shù)。對于鋁，銅合金這些face-centered-cubic，推薦M=8。對于鐵，鋼這些body-centered-cubic，推薦M=6。R0，R45,R90參數(shù)從實驗決定。對于各向同性材料,R0=R45=R90=1和應(yīng)力應(yīng)變有關(guān)的參數(shù)見上面的圖片:a。如果你從上面的圖中選擇modelA（線性的硬化準(zhǔn)則）:HR=1.0P1=Tangentmodulus=TG(a)P2=Yieldstress(ss)b。如果你從上面的圖中選擇modelB（指數(shù)的硬化準(zhǔn)則）:HR=2.0P1=k,強度系數(shù)從實驗決定。對于軟鋼,k=710~750Mpa對于鋁合金,k=160~210MPa對于銅合金,k=760~820MPaP2=n,應(yīng)力應(yīng)變圖曲線的指數(shù)從實驗決定。對于軟鋼,n=0.19~0.22對于鋁合金,n=0.25~0.27對于銅合金,n=0.39~0.44E0,SPIFordetermininginitialstressforexponentialhardening.如果初應(yīng)力(sy)在比例限界點被決定,E0=(E/k)**[1/(n-1)],你可以選擇缺省值E0=0.0，SPI=0.0(缺省值)如果SPI值大于零而少于0.02:E0=(E/k)**[1/(n-1)],或E0=(sy/k)**[1/n]SPI=E0如果SPI值大于0.02:E0=(sy/k)**[1/n]SPI=syc。如果你從前面的圖中選擇樣板C(負(fù)荷曲線):如果應(yīng)力和應(yīng)變的數(shù)據(jù)由負(fù)荷曲線決定,你可以直接讀取數(shù)據(jù)。參數(shù)HR，P1，P2E0,SPI不能在計算機中讀取。注意:推薦用戶使用負(fù)荷曲線模型C。定義毛坯屬性定義毛坯屬性用來生成SECTION_SHELL卡片以處理確定計算的參數(shù)。在這練習(xí)中，大多數(shù)的參數(shù)使用缺省值。指令:Tools/Property1.從TOOLS選項卡中選擇DEFINEPROPERTY，將會顯示DEFINEPROPERTY對話框。2.在名字欄中鍵入BLNKPRP。3.從FORMULATION下拉式菜單中挑選BELYTSCHKO-TSAY殼體要素,選擇ADD，修改UNIFORMTHICKNESS欄為0.8(公厘)。4.在屬性對話框中點擊ACCEPT,被定義屬性的名字將會在DEFINEPROPERTY對話框中的PROPERTYLIST中顯示。按OK。為工具分配材料和屬性1.選擇DEFINEBLANK。點擊MATERIAL下的NONE。2.再次彈出DEFINEMATERIAL對話框。按BLNKMAT和OK。材料定義了。3.點擊MATERIAL下的NONE,再一次彈出DEFINEPROPERTY對話框。4.點擊BLNKPRP和OK。屬性定義了。5.檢查DEFINEMATERIAL和DEFINEPROPERTY并且確定BLNKMAT旁邊顯示ON字。點擊CLOSE。5.在TOOLS卡片中用TOOLSON/OFF功能打開所有的工具。然后,選擇CLOSE。6.選擇SAVE保存。自動定位工具指令:Tools/AutoPosition1.選TOOLS/AUTOPOSITION；DYNAFORM-PC將會以缺省的毛坯厚度（0.8mm）為基礎(chǔ)調(diào)整工具和毛坯之間的間隙。2.選擇TOOLS/MIN.DISTANCE來檢查工具間的間隙。3.在MIN.DISTANCE對話框中，選擇上壓邊圈為第一個工具和下壓邊圈為第二工具。距離78.214出現(xiàn)在DISTANCE中。4.測量的距離是總的拉延深度并且在下一節(jié)中被用來生成沖頭速度曲線。5.選擇SAVE。定義關(guān)聯(lián)參數(shù)指令:Tools/DefineTools/DefineContactParameters。1.選擇TOOLS/DEFINETOOLS。從TOOLNAME下拉式菜單中選擇UPPERRING來定義UPPERRING關(guān)聯(lián),名字顯示在INCLUDEDPARTS中。2.從TOOLPROPERTIES中選擇DEFINECONTACTPARAMETERS；彈出一個對話框。3.從CONTACTTYPE下拉式菜單中選擇FORMING-ONE-WAY-S-S。4.在參數(shù)對話框中編輯靜止的磨擦值為0.11和動的磨擦值為0.11(見CASE1的介紹)。選擇OK(如果較多的參數(shù)需要被定義,點擊DEFINEMOREPARAMETERS菜單，彈出一個對話框)。5.對于沖頭和下壓邊圈，在DEFINETOOLS清單中分別選擇他們的名字，再重復(fù)上面的步驟。6.選擇SAVE。定義上壓邊圈速度曲線指令:Tools/DefineTools/AssignMotionCurve1.在定義上壓邊圈速度曲線之前，使用人必須輸入‘0'作為分析的終止時間。選擇ANALYSIS/RUNLS-DYNA/CONTROLPARAMETERS。編輯卡片中的JOBTERMINATIONTIME為0。選擇ACCEPT，然後選CANCEL來關(guān)閉ANALYSISWINDOW。2.選擇TOOLS/DEFINETOOLS。在TOOLNAME下拉式菜單中選擇UPPERRING，然后選擇ASSIGNMOTIONCURVE。3.彈出DEFINETOOLMOTIONCURVE對話框。選擇運動曲線的類型,有下面顯示的三種類型。這里,選擇SINUSOIDALWITHHOLD。4.在對話框中,輸入速度為1000(公厘/s),沖程距離為77.33(公厘)。沖程距離等于先前上壓邊圈和下壓邊圈間的距離減去毛坯的厚度(78.21mm-0.88mm=77.33mm).5.選擇YES；沖頭速度曲線將會被顯示。6.關(guān)閉CURVEDISPLAY然後退出。限制邊界條件指令:B.Condition/SPC1.把所有的零件打開和選擇Y-X視覺。2.從MENUBAR中選擇B.CONDITION菜單;點擊SPC(SinglePointConstraint)。彈出一個對話框:3.在TYPE中選擇YZSYMMETRY。4.點擊CREATE；一個對話框被顯示。輸入1，而且點擊ACCEPT。5.顯示OPTIONLISTICONS。6.從OPTIONLISTICONS中用SELECTBYDRAGWINDOW功能選擇限制的節(jié)點，拉出一個如下的窗口。7.在對話框中點擊YES。邊緣節(jié)點已被限制。8.點擊ENDSELECT圖標(biāo)。點擊CLOSE和保存數(shù)據(jù)。IX.預(yù)覽工具動畫指令:Tools/ToolAnimate在運行分析之前,使用人可以事先預(yù)覽工具動畫。選擇Tools/ToolAnimate來觀察結(jié)果。1.選擇TOOLANIMATE，彈出一個對話框:2.輸入20，而且點擊ACCEPT。上壓邊圈開始移動。X.流動分析指令:File/RunLS-DYNA/FullRun1.從MENUBAR中選擇ANALYSIS并點擊RUNLS-DYNA。2.顯示一個如下的對話框:3.如果ADAPTIVEMESH,或SPRINGBACK是需要的,使用人可以打開關(guān)聯(lián)對話框并檢查參數(shù)的數(shù)值。在這個例子中，使用人不需要使用它。4.在TITLE處鍵入TRAINCASE15.檢查CONTROLPARAMETER菜單，彈出一個會對話框。確定所有的參數(shù)值可接受的。6.編輯HOURGLASS.IHQ為4和PLOTSTATESIND3PLOT為10。點擊ACCEPT和OK。7.一個DOS命令提示窗口被顯示。8.按隹Ctrl-C鍵暫時停止運行；輸入SW2和點擊ENTER恢復(fù)顯示的數(shù)據(jù)和繼續(xù)運行LS-DYNA輸入文件。$DYNAFORM-PC:LS-DYNA(950)INPUTDECK?$DATE:Jul20,1999at15:18:16?$?$VIEWINGINFORMATION?$.287945E+03.