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Dynaform是当今流行的板料成形与模具设计的CAE软件之一;Deform不同于一般的有限元软件,是专为金属成形而设计、为工艺设计师量身定做的软件。 本书基于Dynaform与Deform两种CAE软件与一体,分别讲解了Dynaform软件及基本操作;模面工程和坯料排样;盒形件拉深成形过程分析; V形件弯曲回弹过程分析;单动拉延成形; Deform软件介绍及刚粘塑性有限元法; Deform-3D软件的前处理;Deform-3D软件的模拟计算及后处理;Deform-3D模拟分析流程;Deform-3D分析案例等内容。
吴梦陵,南京工程学院教师。1.1999.08~至今,南京工程学院材料工程学院教学。2.2004.02~2005.02,广东东菱凯琴集团模具工程部模具设计工程师主要研究方向:材料成型与设计。
第1章 DYNAFORM软件 (1)
1.1 DYNAFORM软件概述 (1)
1.2 DYNAFORM软件界面介绍 (7)
1.3 DYNAFORM软件的菜单 (8)
1.3.1 文件管理 (8)
1.3.2 零件层控制 (10)
1.3.3 前处理 (12)
1.3.4 模面设计 (15)
1.3.5 坯料工程 (17)
1.3.6 模拟设置 (19)
1.3.7 回弹补偿模块 (20)
1.3.8 模具系统分析 (21)
1.3.9 工具 (21)
1.3.10 选项菜单 (22)
1.3.11 辅助工具 (23)
1.3.12 视图选项 (24)
1.3.13 分析 (25)
1.3.14 后处理 (25)
1.3.15 帮助 (30)
1.4 DYNAFORM软件的图标 (30)
1.5 DYNAFORM软件的其他功能 (32)
1.5.1 显示控制选项 (32)
1.5.2 鼠标功能 (34)
1.5.3 规格 (34)
1.5.4 几何数据 (34)
1.5.5 推荐命名规范 (34)
1.5.6 对话框 (35)
1.5.7 属性表 (36)
第2章 模面工程和坯料排样 (37)
2.1 模面工程 (37)
2.1.1 导入零件几何模型并保存 (37)
2.1.2 划分网格 (38)
2.1.3 检查并修补网格 (39)
2.1.4 冲压方向调整 (39)
2.1.5 镜像网格 (40)
2.1.6 内部填充 (41)
2.1.7 外部光顺 (42)
2.1.8 创建压料面 (42)
2.1.9 创建过渡面 (44)
2.1.10 切割压料面 (46)
2.1.11 展开曲面 (48)
2.2 毛坯的排样 (49)
2.3 工具的设定 (52)
2.4 实例分析 (54)
第3章 盒形件拉深成型过程分析 (58)
3.1 创建三维模型 (58)
3.2 数据库操作 (67)
3.3 网格划分 (68)
3.4 快速设置 (71)
3.5 分析求解 (75)
3.6 后置处理 (77)
第4章 V形件弯曲回弹过程分析 (79)
4.1 弯曲回弹概述 (79)
4.2 V形件弯曲回弹的工艺分析 (83)
4.2.1 创建三维模型 (84)
4.2.2 数据库操作 (84)
4.2.3 网格划分 (85)
4.2.4 快速设置 (88)
4.2.5 分析求解 (90)
4.2.6 回弹计算 (91)
4.2.7 回弹结果分析 (93)
第5章 单动拉延成型 (95)
5.1 创建eta/DYNAFORM数据库 (96)
5.1.1 启动eta/DYNAFORM 5.7 (96)
5.1.2 自动设置 (97)
5.1.3 板料定义 (97)
5.1.4 板料材料及其属性定义 (99)
5.2 工具定义 (99)
5.2.1 工具定义设置 (99)
5.2.2 工具定位 (103)
5.2.3 工序定义 (105)
5.3 控制参数 (106)
5.3.1 定义拉延筋 (106)
5.3.2 动画显示 (108)
5.3.3 添加重力工步 (109)
5.3.4 工具定义 (110)
5.3.5 工序定义 (111)
5.4 任务提交 (111)
5.5 应用eta/POST进行后处理 (113)
5.5.1 读入结果文件d3plot到eta/Post (113)
5.5.2 多工步控制选项 (114)
5.5.3 变形过程 (114)
5.5.4 成型极限图 (115)
5.5.5 录制AVI电影文件和E3D文件 (117)
第6章 DEFORM软件介绍 (118)
6.1 DEFORM软件简介 (118)
6.1.1 DEFORM软件的特色 (119)
6.1.2 DEFORM软件的功能概览 (120)
6.1.3 DEFORM软件的主要模块 (121)
6.2 DEFORM-3D的主界面及基本操作 (122)
6.2.1 DEFORM-3D主界面简介 (123)
6.2.2 模具及坯料模型的建立 (124)
第7章 DEFORM-3D软件的前处理 (126)
7.1 DEFORM-3D前处理主界面 (126)
7.2 文件菜单 (127)
7.3 输入菜单 (128)
7.3.1 Simulation Controls:模拟控制 (128)
7.3.2 Material:材料设置 (139)
7.3.3 Object Positioning:对象位置定义 (143)
7.3.4 Inter-Object:物间关系定义 (144)
7.3.5 Database:数据库生成 (146)
7.4 视区菜单 (148)
7.5 显示菜单 (148)
7.6 模型菜单 (148)
7.7 选项菜单 (149)
7.8 对象设置区 (151)
第8章 DEFORM-3D软件的模拟计算及后处理 (152)
8.1 模拟计算 (152)
8.2 DEFORM-3D后处理主界面简介 (155)
8.3 模拟步菜单 (156)
8.4 分析工具菜单 (157)
8.5 显示属性设置区 (162)
第9章 DEFORM-3D模拟分析流程 (166)
9.1 创建新项目 (166)
9.2 设置模拟控制初始参数 (167)
9.3 创建对象 (167)
9.3.1 坯料的定义 (167)
9.3.2 上模具的定义 (169)
9.3.3 下模具的定义 (169)
9.4 网格划分 (169)
9.5 对象位置定义 (171)
9.6 定义材料 (173)
9.7 定义模具运动方式 (174)
9.8 定义物间关系 (174)
9.9 设置模拟控制信息 (175)
9.10 生成数据库 (176)
9.11 分析求解 (177)
9.12 后处理 (177)
第10章 DEFORM-3D分析案例 (179)
10.1 方环镦粗模拟 (179)
10.2 钉状物锻造―坯料取出后热传导模拟 (184)
10.3 钉状物锻造―坯料在下模上停留模拟 (189)
10.4 钉状物锻造―第一次锻打成型 (195)
10.5 钉状物锻造―换模第二次锻打成型 (198)
10.6 齿轮托架锻造模拟 (200)
参考文献 (205)
前 言
金属塑性成型就是利用金属材料的塑性,在工具及模具的外力作用下加工制件的少切削或无切削的工艺方法。金属塑性成型过程非常复杂,是一种典型的非线性问题,不单包含材料非线性,也有几何非线性和接触非线性。金属塑性成型CAE技术是以现代计算力学为基础,利用有限元法、有限差分法和(或)其他数学方法在计算机上仿真(虚拟实验)金属材料的成型过程。对未来模具的工作状态和运行行为进行模拟,及早发现设计缺陷。金属塑性成型CAE分析技术已经成为产品开发、模具设计及产品加工最有效的方法。
eta/DYNAFORM是由美国工程技术联合公司(ENGINEERING TECHNOLOGY ASSOCIATES,INC.)开发的基于LS-DYNA的板料成型模拟软件包。是LS-DYNA求解器与ETA/FEMB前后处理器的完美结合,是当今流行的板料成型与模具设计的CAE工具之一。DYNAFORM专门用于工艺及模具设计涉及的复杂板成型问题,如弯曲、拉深、成型等典型板料冲压工艺,液压成型、滚弯成型等特殊成型工艺,并可以预测成型过程中板料的裂纹、起皱、减薄、划痕、回弹,评估板料的成型性能,从而为板成型工艺及模具设计提供帮助。
DEFORM系列软件是基于工艺过程模拟的有限元系统(FEM),可用于分析各种塑性体积成型过程中的金属流动以及应变、应力、温度等物理场量的分布,提供材料流动、模具充填、成型载荷、模具应力、纤维流向、缺陷形成、韧性破裂和金属微结构等信息,并提供模具仿真及其他相关的工艺分析数据。
全书共分10章。在介绍板料成型CAE技术和体积成型CAE技术的发展、国内外水平、发展趋势的基础上,详细介绍DYNAFORM软件和DEFORM软件的基本操作,网格前处理及实例分析。DYNAFORM软件重点突出模面设计和毛坯尺寸估算。体积成型CAE技术主要介绍DEFORM软件及刚黏塑性有限元法基本原理,DEFORM-3D软件的前处理、模拟计算及后处理,DEFORM-3D分析案例。该书重点突出,在第3、4、5章详细介绍盒形件拉深成型分析过程、V形件弯曲回弹分析过程以及单动拉延成型技术,第10章详细介绍DEFORM-3D分析案例。
本书内容全面,实例丰富,讲解详细,条理清晰。根据金属塑性成型软件DYNAFORM和DEFORM的实际操作界面,直接截取软件中的对话框、操作面板和按钮,使读者能直观、准确地操作软件、进行学习。
本书作者均具有一定的金属塑性成型CAE理论和实践操作能力。本书由南京工程学院孔凡新、吴梦陵、李振红和哈尔滨理工大学王辛担任主编。南京工程学院王鑫、黄英娜老师也参与了编写。同时,李柏男、陈静、谢亚晴等同学参与了本书的校稿工作,在此表示感谢。
在编写本书的过程中,得到电子工业出版社和ETA美国工程技术联合公司的关心和帮助,在此谨表谢意。同时也得到了南京工程学院及兄弟院校、有关企业专家,特别是南京康尼机电股份有限公司谢斌先生、陈有华先生,南京志翔科技有限公司张廷军先生的大力支持和帮助,在此一并表示感谢。感谢所引用文献的作者,他们辛勤研究的成果也使得本书增色不少。
本书部分章节范例零件、项目方案和部分范例的视频可在电子工业出版社华信教育资源网(www.hxedu.com.cn)免费注册下载,或可联系主编吴梦陵老师索取,索取邮箱:wmlzl@sina.com。
由于编者水平有限,书中难免有不当和错误之处,恳请使用本书的教师和广大读者批评指正。
编 者
2017年10月
翻开这本书,我的脑海中立刻勾勒出了无数精密的金属零件在经过塑性成型后,焕发出工业之美的画面。金属塑性成型,作为一项古老而又充满活力的制造技术,其发展与创新从未停止。而CAE技术的介入,无疑为这项传统工艺注入了全新的生命力。我对《金属塑性成型CAE技术——DYNAFORM及DEFORM》这本书充满了浓厚的兴趣,因为它聚焦于行业内最前沿的仿真软件。我特别希望书中能够详细阐述DYNAFORM和DEFORM如何在实际生产中发挥作用,例如如何帮助工程师进行模具设计验证、工艺参数优化、产品质量预测等。我渴望看到书中能够提供具体的操作步骤和详细的原理讲解,让我能够理解如何建立精确的有限元模型,如何设置仿真参数,以及如何解读仿真结果,并将其转化为实际生产中的指导。我对于书中可能包含的案例分析非常感兴趣,尤其是那些能够展示CAE技术如何帮助企业解决实际生产中的疑难杂症,降低成本、提高效率、提升产品质量的成功经验。这本书对我而言,不仅仅是一本技术手册,更是一扇通往更高效、更智能的金属塑性成型世界的大门,我期待它能够为我带来深刻的启示和实用的技能。
评分我一直对金属塑性成型领域的创新技术充满热情,尤其是那些能够显著提升效率和产品质量的前沿科技。当我在书店里偶然看到这本《金属塑性成型CAE技术——DYNAFORM及DEFORM》时,立刻被它所吸引。我清楚地知道,CAE(计算机辅助工程)技术在现代制造业中的地位举足轻重,而DYNAFORM和DEFORM更是行业内的佼佼者。我非常期待这本书能够深入浅出地讲解CAE技术如何革新传统的塑性成型工艺。我希望作者能够详细介绍DYNAFORM和DEFORM在各种复杂的成形过程中的具体应用,比如如何利用它们来模拟冲压成形、锻造、挤压、回火等一系列工艺流程。特别是对于那些难以通过传统方法解决的难题,例如复杂零件的成形性分析、模具设计的优化、材料性能的预测以及最终产品的质量控制,我希望能从书中找到清晰的解决方案。我对书中可能包含的案例研究和实际操作指南尤为看重,因为理论知识固然重要,但能够将其转化为实际生产力才是关键。我希望这本书能够提供一些具体的操作步骤,例如如何建立精确的几何模型、如何导入材料属性、如何设置仿真参数、以及如何分析和解读仿真结果,从而指导我们更好地运用这些先进的软件工具。这本书的出现,让我看到了用科技武装传统制造业的希望,我非常期待它能为我打开一扇新的大门,让我能够更深入地理解和掌握金属塑性成型的奥秘。
评分当我第一次看到这本书的标题时,《金属塑性成型CAE技术——DYNAFORM及DEFORM》,我的眼前仿佛浮现出无数精密金属零件在我的手中被塑造出来的画面,这是一种令人兴奋的联想。塑性成型,作为制造业的基石,其复杂性和精密度始终是工程师们追求卓越的终极目标。而CAE技术,特别是DYNAFORM和DEFORM这样强大的仿真平台,正是实现这一目标的关键所在。我非常好奇这本书将如何深入解析CAE技术在金属塑性成型中的应用。我渴望了解,作者会如何引导我们一步步理解这些软件的强大功能,从基础的材料建模,到复杂的工艺流程模拟,再到最终的成形结果预测。我希望书中能够提供详实的步骤和原理,让我能够清晰地掌握如何在实际操作中运用DYNAFORM和DEFORM来解决生产中的难题,例如如何准确地预测冲压件的变形情况,如何优化模具的设计来避免缺陷,以及如何通过仿真来提高材料的利用率和降低生产成本。我对书中可能包含的案例研究尤为期待,因为这些真实的应用场景能够最直观地展示CAE技术的价值,并为我们提供宝贵的借鉴。我希望这本书能够成为我学习和掌握金属塑性成型CAE技术的一本权威指南,帮助我在这个充满挑战和机遇的领域不断进步。
评分当我第一次接触到《金属塑性成型CAE技术——DYNAFORM及DEFORM》这本书的标题时,我的内心便泛起了一丝强烈的学术探求欲。我一直认为,科技的进步,特别是CAE技术的发展,是推动金属塑性成型工艺不断突破瓶颈、走向精密的根本动力。这本书聚焦于DYNAFORM和DEFORM这两大主流仿真软件,无疑为我们提供了深入了解这一领域前沿技术的绝佳机会。我非常期待书中能够详细介绍CAE技术在板料成形、自由锻造、模锻、挤压等多种塑性成形工艺中的具体应用。我尤其关注的是,书中是否能够提供严谨的理论推导和细致的算法解析,让我们不仅能够熟练操作软件,更能理解其背后深刻的力学原理和数值计算方法。我对书中关于如何建立高精度仿真模型、如何选择恰当的材料本构模型、如何施加精确的边界条件和载荷,以及如何有效地分析和后处理仿真结果,有着极大的兴趣。我希望这本书能够成为我进一步深化CAE技术研究的理论基石,并为我今后的学术研究和工程实践提供有力的指导和参考。这本书的出现,是我在技术学习道路上的一座新的里程碑。
评分这本书的书名,就好似一把钥匙,开启了我对金属塑性成型领域中那些未知的、更深层次的探索。长期以来,我在实际工作中,时常会遇到一些难以通过传统经验来解决的成形问题,比如复杂零件的拉深、冲压过程中的回弹预测、以及模具寿命的评估等。CAE技术的应用,对我来说,一直是理论与实践之间那条微妙的桥梁。我迫切希望这本书能够清晰地阐述DYNAFORM和DEFORM这两款强大的仿真软件,在解决这些实际问题上的具体方法和应用技巧。我非常好奇,作者是否能够提供一套系统化的学习路径,让我能够从零开始,逐步掌握这些先进的仿真工具。我期待书中能够包含大量详实的案例分析,通过真实的生产场景,来展示CAE技术如何帮助工程师们优化模具设计、预测材料行为、控制产品质量,甚至规避潜在的生产风险。我希望这本书不仅仅停留在软件操作的层面,更能深入讲解其背后的力学原理和仿真思想,从而让我能够真正理解“为何”如此操作,而不仅仅是“如何”操作。这本书的价值,对我而言,在于它能否真正赋能我,让我能够以更科学、更高效的方式,解决生产中的难题,推动塑性成型技术的进步。
评分这本书的标题,让我感受到了它在金属塑性成型技术领域所蕴含的专业性和前沿性。在接触和学习CAE技术一段时间后,我深切体会到其在优化工艺、提升效率、降低成本方面的重要作用。而DYNAFORM和DEFORM这两个名字,更是行业内公认的佼佼者。我非常期待这本书能够深入浅出地介绍CAE技术在金属塑性成型中的具体应用。我希望书中能够详细讲解如何利用DYNAFORM和DEFORM来解决诸如冲压件起皱、拉裂、回弹以及锻件尺寸精度控制等实际生产中常见的问题。我尤其看重书中是否能够提供系统性的学习方法和操作指南,例如如何准确地建模、如何设置合理的材料参数和边界条件、以及如何有效地分析和解读仿真结果,并将其转化为切实可行的生产指导。我对书中可能包含的案例分析抱有极大的热情,因为这些真实的生产场景能够最直观地展示CAE技术的强大能力,并为我提供宝贵的经验借鉴。这本书的出现,对我而言,是一次绝佳的学习机会,它将帮助我更深入地理解和掌握金属塑性成型的CAE技术,从而在我的工作岗位上发挥更大的作用。
评分看到这本书的标题——《金属塑性成型CAE技术——DYNAFORM及DEFORM》,我的职业敏感度立刻被点燃了。在快速发展的汽车制造领域,对金属零部件的成形精度、材料利用率以及生产效率的要求越来越高。CAE技术,特别是DYNAFORM和DEFORM这样的专业仿真软件,已经成为提升核心竞争力的关键。我期待这本书能够提供一套完整的解决方案,指导我们如何将CAE技术有效地应用于实际的生产场景中。我特别关注书中是否能够详细讲解如何利用DYNAFORM和DEFORM来优化复杂曲面零件的冲压成形过程,如何预测和控制材料在冷镦、热锻过程中的变形行为,以及如何通过仿真来指导模具结构的设计,从而最大程度地降低废品率和延长模具寿命。我希望书中能够提供丰富的案例研究,涵盖从零件设计阶段的成形性分析,到模具设计阶段的虚拟调试,再到生产制造阶段的工艺优化等各个环节。我渴望从中学习到如何将理论知识转化为实际生产力,如何通过仿真技术来解决那些困扰我们多年的工程难题,从而为企业带来实实在在的经济效益和技术优势。这本书,是我在追求卓越制造的道路上,不可或缺的指引。
评分这本书的出现,无疑为我这个在金属塑性成型领域摸爬滚打多年的工程师,注入了一剂强心针。长期以来,我们习惯于依赖经验和试错来解决实际生产中的难题,这不仅耗时耗力,而且效率低下,常常事倍功半。当我第一次翻开这本书,看到“CAE技术”这个熟悉的词汇,我的内心就已经涌起了强烈的期待。更不用说封面上醒目的“DYNAFORM及DEFORM”了,这两个名字在行业内早已声名赫赫,代表着先进的仿真分析能力。我对书中如何将这两个强大的软件工具,与金属塑性成型的复杂工艺相结合,进行深入的剖析和讲解,充满了好奇。我特别关注的是,作者是否能够清晰地阐述CAE技术在实际生产中的应用价值,比如如何通过仿真来优化模具设计、预测材料行为、控制产品质量、甚至降低生产成本。我希望这本书不仅仅停留在理论层面,而是能提供切实可行的案例分析和操作指导,让我能够将学到的知识立刻运用到工作中,解决我当前遇到的瓶颈问题。我对书中关于如何建立精准的有限元模型、如何选择合适的材料本构模型、如何设置边界条件和载荷,以及如何解读仿真结果并转化为实际生产指导的详细步骤,有着极大的兴趣。这本书能否真正帮助我从“经验工程师”向“技术型工程师”转型,是我衡量其价值的关键。我迫切希望书中能够详细讲解DYNAFORM和DEFORM在板料成形、锻造、挤压等不同塑性成形工艺中的具体应用技巧,以及如何通过仿真来分析和解决冲压过程中常见的起皱、拉裂、回弹等问题,这对我日常工作中的疑难杂症有着至关重要的指导意义。
评分这本书的书名本身就散发着一种技术的力量和科学的严谨。作为一名在航空航天领域工作的工程师,我深知金属材料的塑性成型在制造高性能部件中的关键作用,以及对精度和可靠性的极致要求。CAE技术,尤其是DYNAFORM和DEFORM这样的先进仿真工具,无疑为我们攻克复杂成形难题提供了不可或缺的手段。我非常期待这本书能够深入探讨CAE技术如何为金属塑性成型带来革命性的变革。我希望书中能够详细介绍DYNAFORM和DEFORM在板材冲压、锻造、挤压等关键工艺中的应用。特别是对于那些涉及高强度合金、复杂曲面以及严苛公差要求的零件,我希望本书能够提供具体的仿真方法和优化策略。我对书中是否能够阐述如何建立精确的仿真模型、如何选择合适的材料参数、如何施加正确的载荷和约束条件,以及如何有效地分析和解读仿真结果,给予了高度的关注。我渴望从中学习到如何通过CAE技术来预测和解决实际生产中可能出现的各种问题,例如材料的断裂、起皱、过度变形,以及如何通过仿真来指导模具设计和工艺参数的优化,从而确保最终产品的质量和性能达到设计要求。这本书的出现,对我而言,是提升专业技能、解决实际工程难题的一剂良方。
评分这本书的封面设计朴实而专业,正如它所承载的技术一样,务实且富有深度。作为一名多年从事汽车零部件制造的工程师,我深知金属塑性成型技术在现代工业中的重要性,尤其是那些涉及精密加工和复杂形状的零件,其生产过程的每一个环节都充满了挑战。CAE技术的引入,无疑为我们解决这些挑战提供了强大的武器。我之所以对这本书充满期待,是因为它聚焦于DYNAFORM和DEFORM这两款在行业内享有盛誉的仿真软件。我希望书中能够详细阐述这两个软件在不同塑性成型工艺中的应用场景,例如板料冲压、热锻、冷挤压等。我尤其关注的是,作者如何能够将这些复杂的仿真技术,以一种易于理解的方式呈现给读者,并且能够提供切实可行的操作指南。例如,如何通过仿真来预测零件的成形极限,如何优化模具结构以提高加工效率和降低废品率,以及如何通过仿真来解决实际生产中遇到的各种问题,如回弹、应力集中、材料疲劳等。我对书中可能包含的案例分析充满兴趣,特别是那些能够展示CAE技术如何帮助企业实现降本增效、提升产品质量的成功实践。我希望这本书能够成为我们团队的宝贵财富,帮助我们更好地掌握CAE技术,从而在激烈的市场竞争中保持领先地位。
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