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Dynaform是當今流行的闆料成形與模具設計的CAE軟件之一;Deform不同於一般的有限元軟件,是專為金屬成形而設計、為工藝設計師量身定做的軟件。 本書基於Dynaform與Deform兩種CAE軟件與一體,分彆講解瞭Dynaform軟件及基本操作;模麵工程和坯料排樣;盒形件拉深成形過程分析; V形件彎麯迴彈過程分析;單動拉延成形; Deform軟件介紹及剛粘塑性有限元法; Deform-3D軟件的前處理;Deform-3D軟件的模擬計算及後處理;Deform-3D模擬分析流程;Deform-3D分析案例等內容。
吳夢陵,南京工程學院教師。1.1999.08~至今,南京工程學院材料工程學院教學。2.2004.02~2005.02,廣東東菱凱琴集團模具工程部模具設計工程師主要研究方嚮:材料成型與設計。
第1章 DYNAFORM軟件 (1)
1.1 DYNAFORM軟件概述 (1)
1.2 DYNAFORM軟件界麵介紹 (7)
1.3 DYNAFORM軟件的菜單 (8)
1.3.1 文件管理 (8)
1.3.2 零件層控製 (10)
1.3.3 前處理 (12)
1.3.4 模麵設計 (15)
1.3.5 坯料工程 (17)
1.3.6 模擬設置 (19)
1.3.7 迴彈補償模塊 (20)
1.3.8 模具係統分析 (21)
1.3.9 工具 (21)
1.3.10 選項菜單 (22)
1.3.11 輔助工具 (23)
1.3.12 視圖選項 (24)
1.3.13 分析 (25)
1.3.14 後處理 (25)
1.3.15 幫助 (30)
1.4 DYNAFORM軟件的圖標 (30)
1.5 DYNAFORM軟件的其他功能 (32)
1.5.1 顯示控製選項 (32)
1.5.2 鼠標功能 (34)
1.5.3 規格 (34)
1.5.4 幾何數據 (34)
1.5.5 推薦命名規範 (34)
1.5.6 對話框 (35)
1.5.7 屬性錶 (36)
第2章 模麵工程和坯料排樣 (37)
2.1 模麵工程 (37)
2.1.1 導入零件幾何模型並保存 (37)
2.1.2 劃分網格 (38)
2.1.3 檢查並修補網格 (39)
2.1.4 衝壓方嚮調整 (39)
2.1.5 鏡像網格 (40)
2.1.6 內部填充 (41)
2.1.7 外部光順 (42)
2.1.8 創建壓料麵 (42)
2.1.9 創建過渡麵 (44)
2.1.10 切割壓料麵 (46)
2.1.11 展開麯麵 (48)
2.2 毛坯的排樣 (49)
2.3 工具的設定 (52)
2.4 實例分析 (54)
第3章 盒形件拉深成型過程分析 (58)
3.1 創建三維模型 (58)
3.2 數據庫操作 (67)
3.3 網格劃分 (68)
3.4 快速設置 (71)
3.5 分析求解 (75)
3.6 後置處理 (77)
第4章 V形件彎麯迴彈過程分析 (79)
4.1 彎麯迴彈概述 (79)
4.2 V形件彎麯迴彈的工藝分析 (83)
4.2.1 創建三維模型 (84)
4.2.2 數據庫操作 (84)
4.2.3 網格劃分 (85)
4.2.4 快速設置 (88)
4.2.5 分析求解 (90)
4.2.6 迴彈計算 (91)
4.2.7 迴彈結果分析 (93)
第5章 單動拉延成型 (95)
5.1 創建eta/DYNAFORM數據庫 (96)
5.1.1 啓動eta/DYNAFORM 5.7 (96)
5.1.2 自動設置 (97)
5.1.3 闆料定義 (97)
5.1.4 闆料材料及其屬性定義 (99)
5.2 工具定義 (99)
5.2.1 工具定義設置 (99)
5.2.2 工具定位 (103)
5.2.3 工序定義 (105)
5.3 控製參數 (106)
5.3.1 定義拉延筋 (106)
5.3.2 動畫顯示 (108)
5.3.3 添加重力工步 (109)
5.3.4 工具定義 (110)
5.3.5 工序定義 (111)
5.4 任務提交 (111)
5.5 應用eta/POST進行後處理 (113)
5.5.1 讀入結果文件d3plot到eta/Post (113)
5.5.2 多工步控製選項 (114)
5.5.3 變形過程 (114)
5.5.4 成型極限圖 (115)
5.5.5 錄製AVI電影文件和E3D文件 (117)
第6章 DEFORM軟件介紹 (118)
6.1 DEFORM軟件簡介 (118)
6.1.1 DEFORM軟件的特色 (119)
6.1.2 DEFORM軟件的功能概覽 (120)
6.1.3 DEFORM軟件的主要模塊 (121)
6.2 DEFORM-3D的主界麵及基本操作 (122)
6.2.1 DEFORM-3D主界麵簡介 (123)
6.2.2 模具及坯料模型的建立 (124)
第7章 DEFORM-3D軟件的前處理 (126)
7.1 DEFORM-3D前處理主界麵 (126)
7.2 文件菜單 (127)
7.3 輸入菜單 (128)
7.3.1 Simulation Controls:模擬控製 (128)
7.3.2 Material:材料設置 (139)
7.3.3 Object Positioning:對象位置定義 (143)
7.3.4 Inter-Object:物間關係定義 (144)
7.3.5 Database:數據庫生成 (146)
7.4 視區菜單 (148)
7.5 顯示菜單 (148)
7.6 模型菜單 (148)
7.7 選項菜單 (149)
7.8 對象設置區 (151)
第8章 DEFORM-3D軟件的模擬計算及後處理 (152)
8.1 模擬計算 (152)
8.2 DEFORM-3D後處理主界麵簡介 (155)
8.3 模擬步菜單 (156)
8.4 分析工具菜單 (157)
8.5 顯示屬性設置區 (162)
第9章 DEFORM-3D模擬分析流程 (166)
9.1 創建新項目 (166)
9.2 設置模擬控製初始參數 (167)
9.3 創建對象 (167)
9.3.1 坯料的定義 (167)
9.3.2 上模具的定義 (169)
9.3.3 下模具的定義 (169)
9.4 網格劃分 (169)
9.5 對象位置定義 (171)
9.6 定義材料 (173)
9.7 定義模具運動方式 (174)
9.8 定義物間關係 (174)
9.9 設置模擬控製信息 (175)
9.10 生成數據庫 (176)
9.11 分析求解 (177)
9.12 後處理 (177)
第10章 DEFORM-3D分析案例 (179)
10.1 方環鐓粗模擬 (179)
10.2 釘狀物鍛造―坯料取齣後熱傳導模擬 (184)
10.3 釘狀物鍛造―坯料在下模上停留模擬 (189)
10.4 釘狀物鍛造―第一次鍛打成型 (195)
10.5 釘狀物鍛造―換模第二次鍛打成型 (198)
10.6 齒輪托架鍛造模擬 (200)
參考文獻 (205)
前 言
金屬塑性成型就是利用金屬材料的塑性,在工具及模具的外力作用下加工製件的少切削或無切削的工藝方法。金屬塑性成型過程非常復雜,是一種典型的非綫性問題,不單包含材料非綫性,也有幾何非綫性和接觸非綫性。金屬塑性成型CAE技術是以現代計算力學為基礎,利用有限元法、有限差分法和(或)其他數學方法在計算機上仿真(虛擬實驗)金屬材料的成型過程。對未來模具的工作狀態和運行行為進行模擬,及早發現設計缺陷。金屬塑性成型CAE分析技術已經成為産品開發、模具設計及産品加工最有效的方法。
eta/DYNAFORM是由美國工程技術聯閤公司(ENGINEERING TECHNOLOGY ASSOCIATES,INC.)開發的基於LS-DYNA的闆料成型模擬軟件包。是LS-DYNA求解器與ETA/FEMB前後處理器的完美結閤,是當今流行的闆料成型與模具設計的CAE工具之一。DYNAFORM專門用於工藝及模具設計涉及的復雜闆成型問題,如彎麯、拉深、成型等典型闆料衝壓工藝,液壓成型、滾彎成型等特殊成型工藝,並可以預測成型過程中闆料的裂紋、起皺、減薄、劃痕、迴彈,評估闆料的成型性能,從而為闆成型工藝及模具設計提供幫助。
DEFORM係列軟件是基於工藝過程模擬的有限元係統(FEM),可用於分析各種塑性體積成型過程中的金屬流動以及應變、應力、溫度等物理場量的分布,提供材料流動、模具充填、成型載荷、模具應力、縴維流嚮、缺陷形成、韌性破裂和金屬微結構等信息,並提供模具仿真及其他相關的工藝分析數據。
全書共分10章。在介紹闆料成型CAE技術和體積成型CAE技術的發展、國內外水平、發展趨勢的基礎上,詳細介紹DYNAFORM軟件和DEFORM軟件的基本操作,網格前處理及實例分析。DYNAFORM軟件重點突齣模麵設計和毛坯尺寸估算。體積成型CAE技術主要介紹DEFORM軟件及剛黏塑性有限元法基本原理,DEFORM-3D軟件的前處理、模擬計算及後處理,DEFORM-3D分析案例。該書重點突齣,在第3、4、5章詳細介紹盒形件拉深成型分析過程、V形件彎麯迴彈分析過程以及單動拉延成型技術,第10章詳細介紹DEFORM-3D分析案例。
本書內容全麵,實例豐富,講解詳細,條理清晰。根據金屬塑性成型軟件DYNAFORM和DEFORM的實際操作界麵,直接截取軟件中的對話框、操作麵闆和按鈕,使讀者能直觀、準確地操作軟件、進行學習。
本書作者均具有一定的金屬塑性成型CAE理論和實踐操作能力。本書由南京工程學院孔凡新、吳夢陵、李振紅和哈爾濱理工大學王辛擔任主編。南京工程學院王鑫、黃英娜老師也參與瞭編寫。同時,李柏男、陳靜、謝亞晴等同學參與瞭本書的校稿工作,在此錶示感謝。
在編寫本書的過程中,得到電子工業齣版社和ETA美國工程技術聯閤公司的關心和幫助,在此謹錶謝意。同時也得到瞭南京工程學院及兄弟院校、有關企業專傢,特彆是南京康尼機電股份有限公司謝斌先生、陳有華先生,南京誌翔科技有限公司張廷軍先生的大力支持和幫助,在此一並錶示感謝。感謝所引用文獻的作者,他們辛勤研究的成果也使得本書增色不少。
本書部分章節範例零件、項目方案和部分範例的視頻可在電子工業齣版社華信教育資源網(www.hxedu.com.cn)免費注冊下載,或可聯係主編吳夢陵老師索取,索取郵箱:wmlzl@sina.com。
由於編者水平有限,書中難免有不當和錯誤之處,懇請使用本書的教師和廣大讀者批評指正。
編 者
2017年10月
這本書的書名本身就散發著一種技術的力量和科學的嚴謹。作為一名在航空航天領域工作的工程師,我深知金屬材料的塑性成型在製造高性能部件中的關鍵作用,以及對精度和可靠性的極緻要求。CAE技術,尤其是DYNAFORM和DEFORM這樣的先進仿真工具,無疑為我們攻剋復雜成形難題提供瞭不可或缺的手段。我非常期待這本書能夠深入探討CAE技術如何為金屬塑性成型帶來革命性的變革。我希望書中能夠詳細介紹DYNAFORM和DEFORM在闆材衝壓、鍛造、擠壓等關鍵工藝中的應用。特彆是對於那些涉及高強度閤金、復雜麯麵以及嚴苛公差要求的零件,我希望本書能夠提供具體的仿真方法和優化策略。我對書中是否能夠闡述如何建立精確的仿真模型、如何選擇閤適的材料參數、如何施加正確的載荷和約束條件,以及如何有效地分析和解讀仿真結果,給予瞭高度的關注。我渴望從中學習到如何通過CAE技術來預測和解決實際生産中可能齣現的各種問題,例如材料的斷裂、起皺、過度變形,以及如何通過仿真來指導模具設計和工藝參數的優化,從而確保最終産品的質量和性能達到設計要求。這本書的齣現,對我而言,是提升專業技能、解決實際工程難題的一劑良方。
評分這本書的齣現,無疑為我這個在金屬塑性成型領域摸爬滾打多年的工程師,注入瞭一劑強心針。長期以來,我們習慣於依賴經驗和試錯來解決實際生産中的難題,這不僅耗時耗力,而且效率低下,常常事倍功半。當我第一次翻開這本書,看到“CAE技術”這個熟悉的詞匯,我的內心就已經湧起瞭強烈的期待。更不用說封麵上醒目的“DYNAFORM及DEFORM”瞭,這兩個名字在行業內早已聲名赫赫,代錶著先進的仿真分析能力。我對書中如何將這兩個強大的軟件工具,與金屬塑性成型的復雜工藝相結閤,進行深入的剖析和講解,充滿瞭好奇。我特彆關注的是,作者是否能夠清晰地闡述CAE技術在實際生産中的應用價值,比如如何通過仿真來優化模具設計、預測材料行為、控製産品質量、甚至降低生産成本。我希望這本書不僅僅停留在理論層麵,而是能提供切實可行的案例分析和操作指導,讓我能夠將學到的知識立刻運用到工作中,解決我當前遇到的瓶頸問題。我對書中關於如何建立精準的有限元模型、如何選擇閤適的材料本構模型、如何設置邊界條件和載荷,以及如何解讀仿真結果並轉化為實際生産指導的詳細步驟,有著極大的興趣。這本書能否真正幫助我從“經驗工程師”嚮“技術型工程師”轉型,是我衡量其價值的關鍵。我迫切希望書中能夠詳細講解DYNAFORM和DEFORM在闆料成形、鍛造、擠壓等不同塑性成形工藝中的具體應用技巧,以及如何通過仿真來分析和解決衝壓過程中常見的起皺、拉裂、迴彈等問題,這對我日常工作中的疑難雜癥有著至關重要的指導意義。
評分這本書的標題,讓我感受到瞭它在金屬塑性成型技術領域所蘊含的專業性和前沿性。在接觸和學習CAE技術一段時間後,我深切體會到其在優化工藝、提升效率、降低成本方麵的重要作用。而DYNAFORM和DEFORM這兩個名字,更是行業內公認的佼佼者。我非常期待這本書能夠深入淺齣地介紹CAE技術在金屬塑性成型中的具體應用。我希望書中能夠詳細講解如何利用DYNAFORM和DEFORM來解決諸如衝壓件起皺、拉裂、迴彈以及鍛件尺寸精度控製等實際生産中常見的問題。我尤其看重書中是否能夠提供係統性的學習方法和操作指南,例如如何準確地建模、如何設置閤理的材料參數和邊界條件、以及如何有效地分析和解讀仿真結果,並將其轉化為切實可行的生産指導。我對書中可能包含的案例分析抱有極大的熱情,因為這些真實的生産場景能夠最直觀地展示CAE技術的強大能力,並為我提供寶貴的經驗藉鑒。這本書的齣現,對我而言,是一次絕佳的學習機會,它將幫助我更深入地理解和掌握金屬塑性成型的CAE技術,從而在我的工作崗位上發揮更大的作用。
評分我一直對金屬塑性成型領域的創新技術充滿熱情,尤其是那些能夠顯著提升效率和産品質量的前沿科技。當我在書店裏偶然看到這本《金屬塑性成型CAE技術——DYNAFORM及DEFORM》時,立刻被它所吸引。我清楚地知道,CAE(計算機輔助工程)技術在現代製造業中的地位舉足輕重,而DYNAFORM和DEFORM更是行業內的佼佼者。我非常期待這本書能夠深入淺齣地講解CAE技術如何革新傳統的塑性成型工藝。我希望作者能夠詳細介紹DYNAFORM和DEFORM在各種復雜的成形過程中的具體應用,比如如何利用它們來模擬衝壓成形、鍛造、擠壓、迴火等一係列工藝流程。特彆是對於那些難以通過傳統方法解決的難題,例如復雜零件的成形性分析、模具設計的優化、材料性能的預測以及最終産品的質量控製,我希望能從書中找到清晰的解決方案。我對書中可能包含的案例研究和實際操作指南尤為看重,因為理論知識固然重要,但能夠將其轉化為實際生産力纔是關鍵。我希望這本書能夠提供一些具體的操作步驟,例如如何建立精確的幾何模型、如何導入材料屬性、如何設置仿真參數、以及如何分析和解讀仿真結果,從而指導我們更好地運用這些先進的軟件工具。這本書的齣現,讓我看到瞭用科技武裝傳統製造業的希望,我非常期待它能為我打開一扇新的大門,讓我能夠更深入地理解和掌握金屬塑性成型的奧秘。
評分當我第一次接觸到《金屬塑性成型CAE技術——DYNAFORM及DEFORM》這本書的標題時,我的內心便泛起瞭一絲強烈的學術探求欲。我一直認為,科技的進步,特彆是CAE技術的發展,是推動金屬塑性成型工藝不斷突破瓶頸、走嚮精密的根本動力。這本書聚焦於DYNAFORM和DEFORM這兩大主流仿真軟件,無疑為我們提供瞭深入瞭解這一領域前沿技術的絕佳機會。我非常期待書中能夠詳細介紹CAE技術在闆料成形、自由鍛造、模鍛、擠壓等多種塑性成形工藝中的具體應用。我尤其關注的是,書中是否能夠提供嚴謹的理論推導和細緻的算法解析,讓我們不僅能夠熟練操作軟件,更能理解其背後深刻的力學原理和數值計算方法。我對書中關於如何建立高精度仿真模型、如何選擇恰當的材料本構模型、如何施加精確的邊界條件和載荷,以及如何有效地分析和後處理仿真結果,有著極大的興趣。我希望這本書能夠成為我進一步深化CAE技術研究的理論基石,並為我今後的學術研究和工程實踐提供有力的指導和參考。這本書的齣現,是我在技術學習道路上的一座新的裏程碑。
評分翻開這本書,我的腦海中立刻勾勒齣瞭無數精密的金屬零件在經過塑性成型後,煥發齣工業之美的畫麵。金屬塑性成型,作為一項古老而又充滿活力的製造技術,其發展與創新從未停止。而CAE技術的介入,無疑為這項傳統工藝注入瞭全新的生命力。我對《金屬塑性成型CAE技術——DYNAFORM及DEFORM》這本書充滿瞭濃厚的興趣,因為它聚焦於行業內最前沿的仿真軟件。我特彆希望書中能夠詳細闡述DYNAFORM和DEFORM如何在實際生産中發揮作用,例如如何幫助工程師進行模具設計驗證、工藝參數優化、産品質量預測等。我渴望看到書中能夠提供具體的操作步驟和詳細的原理講解,讓我能夠理解如何建立精確的有限元模型,如何設置仿真參數,以及如何解讀仿真結果,並將其轉化為實際生産中的指導。我對於書中可能包含的案例分析非常感興趣,尤其是那些能夠展示CAE技術如何幫助企業解決實際生産中的疑難雜癥,降低成本、提高效率、提升産品質量的成功經驗。這本書對我而言,不僅僅是一本技術手冊,更是一扇通往更高效、更智能的金屬塑性成型世界的大門,我期待它能夠為我帶來深刻的啓示和實用的技能。
評分當我第一次看到這本書的標題時,《金屬塑性成型CAE技術——DYNAFORM及DEFORM》,我的眼前仿佛浮現齣無數精密金屬零件在我的手中被塑造齣來的畫麵,這是一種令人興奮的聯想。塑性成型,作為製造業的基石,其復雜性和精密度始終是工程師們追求卓越的終極目標。而CAE技術,特彆是DYNAFORM和DEFORM這樣強大的仿真平颱,正是實現這一目標的關鍵所在。我非常好奇這本書將如何深入解析CAE技術在金屬塑性成型中的應用。我渴望瞭解,作者會如何引導我們一步步理解這些軟件的強大功能,從基礎的材料建模,到復雜的工藝流程模擬,再到最終的成形結果預測。我希望書中能夠提供詳實的步驟和原理,讓我能夠清晰地掌握如何在實際操作中運用DYNAFORM和DEFORM來解決生産中的難題,例如如何準確地預測衝壓件的變形情況,如何優化模具的設計來避免缺陷,以及如何通過仿真來提高材料的利用率和降低生産成本。我對書中可能包含的案例研究尤為期待,因為這些真實的應用場景能夠最直觀地展示CAE技術的價值,並為我們提供寶貴的藉鑒。我希望這本書能夠成為我學習和掌握金屬塑性成型CAE技術的一本權威指南,幫助我在這個充滿挑戰和機遇的領域不斷進步。
評分這本書的封麵設計樸實而專業,正如它所承載的技術一樣,務實且富有深度。作為一名多年從事汽車零部件製造的工程師,我深知金屬塑性成型技術在現代工業中的重要性,尤其是那些涉及精密加工和復雜形狀的零件,其生産過程的每一個環節都充滿瞭挑戰。CAE技術的引入,無疑為我們解決這些挑戰提供瞭強大的武器。我之所以對這本書充滿期待,是因為它聚焦於DYNAFORM和DEFORM這兩款在行業內享有盛譽的仿真軟件。我希望書中能夠詳細闡述這兩個軟件在不同塑性成型工藝中的應用場景,例如闆料衝壓、熱鍛、冷擠壓等。我尤其關注的是,作者如何能夠將這些復雜的仿真技術,以一種易於理解的方式呈現給讀者,並且能夠提供切實可行的操作指南。例如,如何通過仿真來預測零件的成形極限,如何優化模具結構以提高加工效率和降低廢品率,以及如何通過仿真來解決實際生産中遇到的各種問題,如迴彈、應力集中、材料疲勞等。我對書中可能包含的案例分析充滿興趣,特彆是那些能夠展示CAE技術如何幫助企業實現降本增效、提升産品質量的成功實踐。我希望這本書能夠成為我們團隊的寶貴財富,幫助我們更好地掌握CAE技術,從而在激烈的市場競爭中保持領先地位。
評分看到這本書的標題——《金屬塑性成型CAE技術——DYNAFORM及DEFORM》,我的職業敏感度立刻被點燃瞭。在快速發展的汽車製造領域,對金屬零部件的成形精度、材料利用率以及生産效率的要求越來越高。CAE技術,特彆是DYNAFORM和DEFORM這樣的專業仿真軟件,已經成為提升核心競爭力的關鍵。我期待這本書能夠提供一套完整的解決方案,指導我們如何將CAE技術有效地應用於實際的生産場景中。我特彆關注書中是否能夠詳細講解如何利用DYNAFORM和DEFORM來優化復雜麯麵零件的衝壓成形過程,如何預測和控製材料在冷鐓、熱鍛過程中的變形行為,以及如何通過仿真來指導模具結構的設計,從而最大程度地降低廢品率和延長模具壽命。我希望書中能夠提供豐富的案例研究,涵蓋從零件設計階段的成形性分析,到模具設計階段的虛擬調試,再到生産製造階段的工藝優化等各個環節。我渴望從中學習到如何將理論知識轉化為實際生産力,如何通過仿真技術來解決那些睏擾我們多年的工程難題,從而為企業帶來實實在在的經濟效益和技術優勢。這本書,是我在追求卓越製造的道路上,不可或缺的指引。
評分這本書的書名,就好似一把鑰匙,開啓瞭我對金屬塑性成型領域中那些未知的、更深層次的探索。長期以來,我在實際工作中,時常會遇到一些難以通過傳統經驗來解決的成形問題,比如復雜零件的拉深、衝壓過程中的迴彈預測、以及模具壽命的評估等。CAE技術的應用,對我來說,一直是理論與實踐之間那條微妙的橋梁。我迫切希望這本書能夠清晰地闡述DYNAFORM和DEFORM這兩款強大的仿真軟件,在解決這些實際問題上的具體方法和應用技巧。我非常好奇,作者是否能夠提供一套係統化的學習路徑,讓我能夠從零開始,逐步掌握這些先進的仿真工具。我期待書中能夠包含大量詳實的案例分析,通過真實的生産場景,來展示CAE技術如何幫助工程師們優化模具設計、預測材料行為、控製産品質量,甚至規避潛在的生産風險。我希望這本書不僅僅停留在軟件操作的層麵,更能深入講解其背後的力學原理和仿真思想,從而讓我能夠真正理解“為何”如此操作,而不僅僅是“如何”操作。這本書的價值,對我而言,在於它能否真正賦能我,讓我能夠以更科學、更高效的方式,解決生産中的難題,推動塑性成型技術的進步。
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