AutoForm分析流程

杜纬

分析一个CAD模型的一般步骤是：导入CAD模型（软件自动进行网格划分）、网格检查及空洞填充、确定基准模具、料厚及冲压方式、工具设定、坯料尺寸确定及网格自动划分、材料选择、拉延筋布置、工艺参数设置和分析计算等。

轿车翼子板模拟流程分析

1．导入CAD模型

由于AutoForm曲面处理功能的局限性，对一些曲面问题很难解决，所以有必要在三维CAD软件NX里对工艺数模进行检查，避免出现面交叉、面重叠等曲面问题，同时须提取B曲面，保证工艺数模在导入AutoForm时不出现面丢失、面交叉等缺陷。

2．网格检查及空洞填充

工艺数模导入之后，AutoForm会自动进行网格划分，可以通过显示网格边界的方式检查网格质量，对于平坦的空洞可以通过自动填充来解决，如果对填充的效果不满意，可以通过改变参数max size值来解决问题，对于边界复杂的空洞，AutoForm填充不能得到理想结果时，需要在NX软件中对数模空洞进行填充。

3．确定分析类型、模具基准、料厚及冲压方式

（1）AutoForm提供了增量法与一步法两种求解方式，对于成形性分析选用incremental增量法能得到更加精确的结果。

（2）根据客户要求，该件生产时所在冲压线首台设备为双动机床，所以本文选择双动拉延方式。

（3）根据客户要求，设定料厚为0.8mm。

（4）根据产品数模给定的料厚基准，选择凹模为几何偏置基准。

4．工具设定

对于拉延分析而言，需设定凹模、凸模和压边圈三个工具，其中凹模处于坯料的下面，凸模、压边圈处于坯料的上部，各工具的工作方向均为工具指向坯料的方向，软件默认Z轴的负方向为冲压方向，工具的工作方向与冲压方向相同时为正值，相反时为负值，如凹模工作方向为凹模指向坯料的方向，即为Z轴负方向，因此凹模工作方向为正值。凸模与压边圈由凹模网格偏置得到，工作方向为负值。

5．坯料尺寸、材质确定及网格自动划分

AutoForm提供了5种不同的方式来设定坯料的大小：通过画线的方式来得到坯料线轮廓；输入IGS格式的坯料文件；通过中心坐标、长和宽的方式输入坯料尺寸；通过复制现有模型中的线来作为坯料线；通过对模型中的线进行拓展而得到的线作为坯料线

本次分析所采用的坯料线是由NX软件设计的，通过IGS的方式导入到模型中，材料为特深冲用热镀锌钢板DC54D+Z，该材料耐腐蚀能力强、有良好的力学性能、加工性和焊接性，屈服强度为140～220MPa，抗拉强度为270～350MPa，n值不小于0.18，r值不小于1.6，断后延长率不小于36%。

AutoForm提供了较为完善的材料库，包括中国、日本、欧洲以及美国等常用钢板材料，用户可以新建或者修改现有材料库参数，并且可以通过设置roll angle参数来设置板料的轧制方向。

6．拉延筋布置

在冲压成形中，为了限制板料的流动，需要设置各种形状的拉延筋。AutoForm中不需要建立实际的拉延筋有限元模型，而是采用一些曲线来模拟拉延筋行为，当板料流过时，施加拉延筋阻力。

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采用这种等效拉延筋后，在分析时可以很方便的调整拉延筋阻力，节省分析时间，分析成功之后再根据相应的拉延筋阻力系数来设计真实拉延筋几何形状。

7．工艺参数设置

这一步主要是对摩擦系数、压边力以及冲压速度等工艺参数进行设置，因为拉延分析为典型的工艺分析，AutoForm有专门针对拉延分析的模版，所以只需要修改一些工艺参数即可，在输出结果的界面选择默认输出结果即可，由于采用虚拟拉延筋分析，默认的板料网格大小以及时间步长大小都可以满足正常分析的需要。

8．分析计算

以上步骤完成以后，可以用动画的形式检查一下工具的运动情况，如果没有问题就可以提交计算，计算的结果文件都保存在*.sim文件中，在计算的过程中随时可以查看计算结果。

9．CAE结果判断

计算完成之后，就可以用后处理打开结果文件，对计算结果进行分析、判定。

（1）料厚减薄评价。判断准则：单向拉伸区域，减薄超过极限料厚一律视为破裂；单向拉伸区域和双向拉伸区域，减薄超过30％一律视为破裂；双向拉伸区域，减薄在极限料厚和30％之间，查看FLD指示。

对于外覆盖件，需同时评价最大变薄及最小变薄，将料厚减薄云图的刻度设置为-0.3～0.02，用不同颜色来显示，最大减薄为-0.283，产品部分的最小变薄率大于0.02。本文所例产品料厚减薄情况如所示。

（2）成形极限图。成形极限图刻度如图5所示，可以看出双向拉伸区域有黄色，说明有开裂的趋势，但离极限曲线还有一定安全量。

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（3）主应变和副应变评价。通过主应变和副应变来评价拉延质量，在产品内基本都属于双向拉伸状态，拉延质量良好，副应变和主应变变化。

（4）滑移线评价。外板件要求在可见区域内无滑移线，本分析显示滑移量很小，能满足要

10．实际板件拉延情况

随着CAE技术以及计算机技术的发展，CAE的计算精度也越来越能反映出真实情况，本文利用AutoForm对汽车翼子板进行拉延分析，分析结果显示拉延有开裂的趋势，无起皱、滑移线等缺陷，实际情况为拉延一次成功，无缺陷，CAE与实际情况符合较好。

gaokegood

不错错，就是这样的

treeup

刚开始接触这个软件，这个过程很明了，多谢楼主！

y162

我用UG做设计，我骄傲！

duquyun

这个真的很有用，对初学者而言。

cpt010

零件还是挺难的，谢谢分享

疯狂的迷

不错，新手需要这样的指导，感谢楼主！

yzdwg

不错错，就是这样的