金屬衝壓成形，是一種金屬冷處理加工方法，又被稱之為冷衝壓或板料衝壓，借助衝壓設備的動力，使金屬板材在模具內直接受力成型，衝壓的零件廣泛應用於汽車零件制造和家用電器的制造。 DYNAFORM軟件是美國ETA公司和LSTC公司聯合開發的用於板料成形數值模擬的專用軟件，是LS-DYNA求解器與ETA/FEMB前後處理器的完美結合，是當今流行的板料成形與模具設計的CAE工具之一。 《金屬衝壓成形仿真及應用——基於DYNAFORM 》以板料衝壓成形過程分析軟件DYNAFORM6.0為平臺，等

●第1章 金屬板料衝壓成形仿真理論及關鍵技術 001
1.1 金屬板料衝壓成形仿真基本理論 001
1.1.1計算的要點和特點 001
1.1.2計算與衝壓成形仿真 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 幾何非線方程的建立 007
1.1.6求解算法 010
1.2 金屬板料衝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.類型選擇 019
1.2.6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 金屬板料衝壓成形仿真分析技術所能解決的主要問題 023
1.4 金屬板料衝壓成形仿真技術的發展趨勢 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 進行後處理分析 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雲圖 057
2.3.3 觀察矩形件成形的不同區域的主應變 058
2.4 典型矩形件拉深成形工藝參數多目標優化 059
2.4.1 典型矩形件工藝特點分析 059
2.4.2 正交試驗方案優化設計 060
2.4.3 正交試驗結果分析 062
2.4.4 工藝參數優化 063
2.4.5 基於層次分析法的灰色繫統理論分析 065
2.4.6 數值模擬驗證 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 創建板料輪廓線 070
3.2.4 定義板料“Blank” 072
3.2.5 定義凸模“punch” 074
3.2.6 定義壓邊圈“binder” 076
3.2.7 定義凹模“die” 076
3.2.8 工模具拉深工藝參數設置 077
3.2.9 工模具運動規律的動畫模擬 078
3.2.10 提交LS-DYNA 進行求解計算 079
3.2.11 利用eat/post 進行後處理分析 080
3.3 油底殼零件仿真優化試驗及結果分析 080
3.3.1 板料形狀優化仿真試驗及結果分析 080
3.3.2 壓邊力優化仿真試驗及結果分析 082

第4章 典型煤氣罩殼體零件衝壓仿真試驗及分析 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設置 096
4.2.9 工模具運動規律的動畫模擬演示 097
4.2.10 提交LS-DYNA 進行求解計算 098
4.3 後處理分析 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雲圖 098
4.4 煤氣灶殼體零件仿真優化 100

第5章 汽車後行李廂蓋板衝壓成形仿真及分析 103
5.1 汽車後行李廂蓋板零件特性及工藝簡介 103
5.2 車用後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設置 120
5.2.10 工模具運動規律的動畫模擬演示 121
5.2.11 提交LS-DYNA 進行求解計算 122
5.3 後處理分析 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雲圖 123
5.4 車用後行李廂蓋板零件仿真優化 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 成形結果分析及優化 158
6.3.1 成形結果分析 158
6.3.2 衝壓速度分析 159
6.3.3 優化試驗及結果分析 160

第7章 典型圓筒件多工序衝壓成形仿真及分析 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 進行後處理分析 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雲圖 181
7.4 圓筒件仿真優化試驗及結果分析 183
7.4.1 圓筒件成形過程摩擦繫數優化 183
7.4.2 圓筒件拉深壓邊力參數優化 184

第8章 車用厚板梁衝壓成形仿真試驗及優化 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化試驗及結果分析 201
8.3.1 優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 提交求解器求解及後處理 209
8.3.6 回彈設置 210
8.3.7 優化後回彈結果分析 213
8.3.8 214

第9章 電機蓋板件多工序衝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設置 225
9.2.8 控制參數設置 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 後處理分析 228
9.3 電機蓋板件仿真優化試驗及結果分析 230
9.3.1 電機蓋板拉深筋優化 230
9.3.2 正交試驗優化 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

本書以板料衝壓成形過程分析軟件DYNAFORM6.0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，對金屬衝壓成形從模型建立、網格劃分、前處理、計算求解到後處理等過程進行詳細介紹，不僅分析了實際零件的衝壓成形過程、成形工藝步驟及如何進行工藝參數優化等工藝方案確定的方法，還對出現的成形缺陷提出改進措施。書中所介紹的板料衝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並可以應用DYNAFORM6.0軟件解決板料衝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、機械設計等相關專業的教材或參考教材，也可作為從事板料衝壓成形方向CAE分析的工程技術人員學習DYNAFORM6.0軟件的教程。