板料成形CAE設(shè)計(jì)及應(yīng)用

前言

AUTOFORM軟件是由瑞士研發(fā)與全球市場(chǎng)中心和德國(guó)工業(yè)應(yīng)用與技術(shù)支持中心聯(lián)合開(kāi)發(fā)的用于板料成形模擬的專(zhuān)用軟件包，它將來(lái)自世界范圍內(nèi)的許多汽車(chē)制造商和供應(yīng)商廣泛應(yīng)用的訣竅和經(jīng)驗(yàn)融入其中，并采取用戶(hù)需求驅(qū)動(dòng)的開(kāi)發(fā)策略，從而保證提供最新的技術(shù)，方便地求解工藝及模具設(shè)計(jì)涉及的復(fù)雜板料成形問(wèn)題，是目前該領(lǐng)域中應(yīng)用最為廣泛的計(jì)算機(jī)輔助CAE軟件之一。它的顯著特點(diǎn)是：①支持Windows和Unix操作系統(tǒng)，提供從產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)直至最后模具設(shè)計(jì)的一個(gè)完整的解決方案；②特別適合應(yīng)用于復(fù)雜的深拉延和拉深成形模的設(shè)計(jì)，沖壓工藝和模面設(shè)計(jì)的驗(yàn)證，成形參數(shù)的優(yōu)化，材料與潤(rùn)滑劑消耗的最小化，新板料（如拼焊板、復(fù)合板）的評(píng)估和優(yōu)化；③快速易用、有效、魯棒（robust）和可靠；④直接由設(shè)計(jì)師來(lái)完成模擬，不需要大的硬件投資及資深模擬分析專(zhuān)家，其高質(zhì)量的結(jié)果亦能很快用來(lái)評(píng)估，在縮短產(chǎn)品和模具的開(kāi)發(fā)驗(yàn)證時(shí)間、降低產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和模具制作成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量等方面效果顯著，給企業(yè)帶來(lái)明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)機(jī)遇。CAE軟件從20世紀(jì)60年代初在工程上開(kāi)始使用直到今天，已經(jīng)歷了40多年的發(fā)展歷史，其理論和算法都經(jīng)歷了從蓬勃發(fā)展到日趨成熟的過(guò)程，現(xiàn)已成為在航空、航天、機(jī)械、土木結(jié)構(gòu)等眾多領(lǐng)域中的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)必不可少的數(shù)值計(jì)算工具。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，CAE系統(tǒng)的功能和計(jì)算精度也隨之有了很大提高。計(jì)算時(shí)可采用CAD技術(shù)來(lái)建立幾何模型，通過(guò)前處理完成分析數(shù)據(jù)的輸入，求解得到的計(jì)算結(jié)果可以通過(guò)CAD技術(shù)生成形象的圖形輸出，如生成位移、應(yīng)力、應(yīng)變分布的等值線圖、彩色云圖，以及隨機(jī)械載荷變化的動(dòng)態(tài)顯示圖等。這些結(jié)果均可用于產(chǎn)品質(zhì)量分析，為工程應(yīng)用提供實(shí)用的依據(jù)。目前AUTOFORM軟件已成為國(guó)際上著名的汽車(chē)覆蓋件CAE分析軟件，在國(guó)際上各大著名的汽車(chē)公司均有使用，我國(guó)的上海大眾、重慶長(zhǎng)安、北京比亞迪模具有限公司等汽車(chē)企業(yè)也采用該軟件作為新車(chē)型覆蓋件研發(fā)的分析工具。AUTOFORM軟件為進(jìn)一步開(kāi)展汽車(chē)覆蓋件的研究提供了一個(gè)高層次的研究平臺(tái)。

內(nèi)容概要

本書(shū)以板料成形過(guò)程的有限元分析軟件AUTOFORM為平臺(tái)，通過(guò)對(duì)軟件基本功能的介紹，結(jié)合編著者多年從事教學(xué)及應(yīng)用的豐富經(jīng)驗(yàn)，配以6個(gè)由淺入深的應(yīng)用實(shí)例，對(duì)AUTOFORM軟件的模型建立、網(wǎng)格劃分、前處理、計(jì)算求解及后處理等過(guò)程做了詳盡的介紹，以引導(dǎo)讀者快速掌握應(yīng)用CAE分析軟件解決工程實(shí)際問(wèn)題的技能。    本書(shū)可作為大專(zhuān)院校板料成形專(zhuān)業(yè)的參考教材，也可作為從事CAE設(shè)計(jì)的工程技術(shù)人員的學(xué)習(xí)輔助教材。    本書(shū)中6個(gè)實(shí)例的模型文件(*．igs格式)和結(jié)果的視頻文件(*avi格式)可在北京航空航天大學(xué)出版社網(wǎng)站(網(wǎng)址為www．buaapress．com．cn)的“下載中心”中進(jìn)行下載。

書(shū)籍目錄

第1章  初識(shí)AUTOFORM軟件  1．1  AUTOFORM軟件簡(jiǎn)介  1．2  AUTOFORM軟件設(shè)計(jì)思想  1．3  AUTOFORM軟件在板料成形過(guò)程中的分析流程第2章  AUUOFORM軟件設(shè)計(jì)基礎(chǔ)  2．1  AUTOFORM啟動(dòng)  2．2  AUTOFORM 4．0用戶(hù)主界面介紹    2．2．1  菜單欄    2．2．2  圖標(biāo)工具欄     2．2．3  右側(cè)工具欄    2．2．4  底部工具欄  2．3  菜單欄中的主要功能    2．3．1  文件管理菜單    2．3．2  模型菜單    2．3．3  運(yùn)行    2．3．4  結(jié)果查看    2．3．5  時(shí)間    2．3．6  顯示    2．3．7  視圖    2．3．8  選項(xiàng)第3章  簡(jiǎn)單圓筒形件拉深成形過(guò)程分析  3．1  圓筒形件的工藝分析  3．2  模型的建立與導(dǎo)入  3．3 模型前處理工具設(shè)置    3．3．1  Geometry generator    3．3．2  Blank generator      3．3．3  Process generator  3．4  模擬計(jì)算  3．5  模擬結(jié)果    3．5．1  FLD分析    3．5．2 厚度云圖分析    3．5．3  可行性分析第4章  家用轎車(chē)引擎蓋拉延成形過(guò)程分析  4．1  家用汽車(chē)引擎蓋工藝分析  4．2  創(chuàng)建三維模型  4．3  AUTOFORM數(shù)據(jù)庫(kù)操作    4．3．1  創(chuàng)建AuTOFORM數(shù)據(jù)庫(kù)與模型的導(dǎo)入    4．3．2 模型操作工程    4．3．3  毛坯計(jì)算與排樣  4．4  模擬類(lèi)型與模擬參數(shù)設(shè)置  4．5  模擬計(jì)算  4．6  模擬結(jié)果分析  4．7  選用增量計(jì)算法(Incremental)模擬步驟    4．7．1  創(chuàng)建AuTOFORM數(shù)據(jù)庫(kù)與模型的導(dǎo)入    4．7．2  模型預(yù)處理      4．7．3  沖壓方向    4．7．4  創(chuàng)建壓料面      4．7．5  工藝補(bǔ)充    4．7．6  毛坯計(jì)算與排樣    4．7．7  模擬工具控制參數(shù)設(shè)置    4．7．8  模擬計(jì)算    4．7．9  模擬結(jié)果與分析第5章  V形件彎曲回彈過(guò)程分析  5．1  V形件彎曲回彈的工藝分析  5．2  創(chuàng)建三維模型  5．3  數(shù)據(jù)庫(kù)操作  5．4  模型工程  5．5  分析計(jì)算  5．6  結(jié)果分析第6章  機(jī)罩拉深成形過(guò)程分析  6．1  機(jī)罩零件的工藝分析  6．2  模型的導(dǎo)入  6．3  模面工程(Model)    6．3．1  工藝補(bǔ)充    6．3．2  工具參數(shù)設(shè)置    6．3．3  添加成形工具設(shè)置  6．4  模擬計(jì)算  6．5  結(jié)果分析    6．5．1  FLD圖    6．5．2  Formabmtv      6．5．3  結(jié)果優(yōu)化分析第7章  左、右護(hù)板拉深成形過(guò)程分析  7．1  左、右護(hù)板的工藝分析  7．2  模型的導(dǎo)入  7，3  模型工程    7．3．1  Geometry generator參數(shù)設(shè)置    7．3．2  Blank generatr參數(shù)設(shè)置      7．3．3  Process generator參數(shù)設(shè)置  7．4  求解計(jì)算  7．5  結(jié)果與分析    7．5．1  FormabiIlty(零件可成形性)結(jié)果查看    7．5．2  FLD曲線結(jié)果查看    7．5．3  Thlckness厚度結(jié)果查看    7．5．4  結(jié)果的優(yōu)化第8章  后蓋  拉延成形過(guò)程分析  8．1  后蓋的工藝分析  8．2  模型的導(dǎo)入  8．3  模型預(yù)處理與工藝補(bǔ)充  8．4  毛坯板料計(jì)算  8．5  工具參數(shù)設(shè)定    8．5．1  Blank(毛坯板料)選項(xiàng)卡    8．5．2  Tool(工具)選項(xiàng)卡    8．5  3  設(shè)置拉延筋      8．5．4  Process(過(guò)程)    8．5．5  添加工序  8．6  模擬計(jì)算  8．7  模擬結(jié)果與分析    8．7．1  初次模擬結(jié)果    8．7．2  結(jié)果優(yōu)化參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：AUTOFORM軟件是由瑞士研發(fā)與全球市場(chǎng)中心和德國(guó)工業(yè)應(yīng)用與技術(shù)支持中心聯(lián)合開(kāi)發(fā)的用于板料成形模擬的專(zhuān)用軟件，是目前該領(lǐng)域中應(yīng)用最為廣泛的計(jì)算機(jī)輔助CAE軟件之一。它提供了從產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)直至最后的模具設(shè)計(jì)的一個(gè)完整的設(shè)計(jì)方案，特別適用于復(fù)雜的深拉延和拉深成形模的設(shè)計(jì)，以及沖壓工藝和模面設(shè)計(jì)的驗(yàn)證、成形參數(shù)的優(yōu)化、材料與潤(rùn)滑劑消耗的最小化、新板料（如拼焊板、復(fù)合板）的評(píng)估和優(yōu)化。在模擬技術(shù)方面采用新的隱式有限元算法保證求解的迭代收斂，數(shù)值控制參數(shù)的自動(dòng)決定和使用精確的全量拉格朗日理論等保證求解快而且準(zhǔn)確。軟件應(yīng)用界面如圖1.1所示。該軟件包括板料成形分析所需的與CAD軟件的接口，豐富高效的單元類(lèi)型，領(lǐng)先的接觸和交界處理技術(shù)，以及百余種材料模型。

編輯推薦

《板料成形CAE設(shè)計(jì)及應(yīng)用:基于AUTOFORM》由北京航空航天大學(xué)出版社出版。

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