薄板冲压成型仿真软件Word格式文档下载.docx

薄板冲压成型仿真软件Word格式文档下载.docx

《薄板冲压成型仿真软件Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《薄板冲压成型仿真软件Word格式文档下载.docx（33页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

一步法（OneStep）

主要用于快速成型仿真，快速方案评估，坯料展开等。

增量法（Incremental）

主要用于精确模拟成型过程，精确评估方案。

液压成型分析（HydroForming）

主要应用于管胀分析，弯管分析。

从模块上来讲，主要分为：

工件设计模块PartDesigner

模面设计模块DieDesigner

坯料设计模块BlankDesigner

排样设计模块Nest

修边设计模块Trim

工艺优化模块Optimizer

管胀模具设计模块HydroDesigner

快速分析模块OneStep

精密分析模块Incremental

液压成型分析模块Hydro

项目管理模块ProjectManager

Autoform能够成为在薄板成型仿真领域工业应用最为广泛的一款CAE软件，主要具有以下特点：

1.全自动网格划分。

传统意义上的分析师，都在对几何的网格划分上具有较深的造诣，在一个方案的整个分析过程中，网格的处理，往往占据了70%的精力。

资深分析师的匮乏，严重影响了CAE分析在工业界的推广应用。

Autoform由于在接触算法上的重大突破，从而在根本上改变了网格划分对技术人员所要求的内涵，其整个划分过程全自动，无需用户干预，具有快速、准确、稳定和简单的特点，不占用使用人员的精力。

全自动网格划分，使得CAE分析的瓶颈问题得到解决，对普通技术人员而言，CAE分析不再是一个神秘领域，使得CAE工业应用的普及化真正成为现实。

2.全程工艺设计辅助。

图1成型性分析结果

3.计算速度快。

Autoform对板冲压成型过程的仿真模拟计算速度超越了传统意义上对板冲压成型过程进行模拟所需时间的理解。

其计算速度是同类CAE软件的几倍甚至几十倍。

绝大部分制件的仿真分析计算都能在几十分钟内完成，有些甚至只需几分钟。

4.模拟精度高。

Autoform不仅在瑞士设有研发部门，而且在德国还专门设有工业应用部门，其与欧洲的一些著名的汽车生产商和模具生产商之间也已建立了良好的联系和反馈机制。

经过多年的工业应用反馈积累改进和版本升级，目前，Autoform的模拟精度已经在世界范围内得到了广泛认可，这一点也已经在NUMISHEET’2002的试题结果中得到了很好的反映。

5.模拟结果稳定性高。

Autoform诸多内置参数来源于工业实际，无需用户外部干预。

与传统CAE软件比较，其计算结果不依赖于操作者的FE经验，不会因人而异，稳定性非常好。

这一点已经在NUMISHEET’2002的试题结果中得到了很好的反映。

6.界面简洁，操作性好。

Autoform的前、后处理所有功能都集成于一个界面之中，但整个界面简单明了，给人以井井有条之感。

其所有模块都兼具向导功能，户只须按部就班将设置填好即可。

若用户有错误或疏漏的地方，Autoform会以警示颜色标出，方便用户检查及修改。

7.全参数化驱动，各模块无缝集成。

Autoform中的所有涉及模面设计及几何操作的地方，都是参数化驱动，用户修改任意一处，相应的其它地方都自动改变。

不同模块无缝集成，在任意一模块中都可调用其它模块中所获得的结果。

•Autoform功用解析

Autoform的主要工业应用方面体现在：

冲压件、管胀件及弯管件的成型工艺性分析。

应用Autoform，可以精确快速的对每一种工艺方案进行模拟分析。

通过对仿真结果的分析解读，可以快速判断工艺方案的可靠性，找出问题所在。

针对可能会发生的问题，提前制定相应的对策及方案修改办法，将问题消弭在前期技术工作中，使用户所在单位的整个工作流程更加畅通。

工件设计。

在产品设计阶段，设计工程师需快速评估产品工艺性及加工性是否合理，若不合理，能否快速修改产品而无需依赖在CAD系统中进行繁冗的操作。

借助于Autoform的OneStep功能，设计师可以快速评估产品设计的合理性。

借助于Autoform的PartDesigner模块，可以使设计师快速完成诸于产品倒角、特征修改、孔洞填充及左、右件之间连接型面的生成的操作。

模面设计。

在工艺规划设计阶段，传统上工艺师都是依靠已积累的经验进行工艺规划，在CAD系统中完成模面设计。

这种方法对工艺人员的经验要求太高，并且在CAD系统中进行模面设计工作耗时费力，修改甚难，一旦工艺方案被否定，在CAD系统中所作的模面设计工作难免前功尽弃，不能不使模面设计工程师郁闷异常。

Autoform的DieDesigner模块将成为工艺人员的强大助手。

应用AutoForm的DieDesigner模块，可以进行精细模面设计。

用户通过将产品零件的数模导入到AutoForm中，通过DieDesigner模块可完成一个完整的工艺设计过程。

其模面设计功能是全参数化的，操作简便，操作者只需将精力集中于工艺方案本身，方便的通过Autoform快速将工艺人员的定性工艺思路以量化的方法表达出来。

依靠DieDesigner模块提供的功能，工艺人员可以在短时间内（一般30分钟内）快速完成一种方案的工艺补充。

借助于DieDesigner模块，可以快速对不同工艺方案进行比较，选择出其中的最优方案。

排样设计

FilletingDouble-attached

Geometrymodify

图2PartDesigner功能

图3Autoform中DieDesigner功能

优化设计

方案管理

•全工艺方案辅助设计

•典型案例

此案例中产品，运用传统方法在CAD系统中进行工艺分析并做出工艺补充型面，差不多要一个星期。

并且，依据工艺人员的经验状况，还不一定能保证工艺方案的正确性。

采用Autoform进行工艺方案设计及模面设计工作，设计者可在一天之内确定出最佳工艺方案并完成模面设计工作。

设计者即使经验不足，也可对自己的工艺方案的准确性充满信心。

此模型工艺性及几何特诊均较复杂，在车身覆盖件中达到此难度的并不多。

对于一般难度的制件，完成工艺方案确定及模面设计和模拟计算所耗时间远远较此为少。

二、Autoform模块介绍

Autoform为模具制造商和板料成形工业提供软件解决方案。

使用Autoform软件，可以提高工艺规划的可靠性、减少模具调试次数、缩短模具调试的周期，以最大的可信度提高零件和模具设计质量。

另外，也可以减少模具故障而导致压机停机的时间以及降低生产废品率等。

基于实践、工业技术的技巧和板料成形专家的经验，Autoform提供了一套完整的、集成化的系统，为产品开发过程链中的每一个阶段提供分析、审核和优化等高度专业化的功能。

在整个板料成形开发过程链中，Autoform融入了各种解决方案。

可以为小型和中型的公司提供各种独立的模块，也可以为大公司提供集成的多模块系统。

图1.贯穿整个产品开发过程链的软件解决方案

因为Autoform的软件模块完全集成化，这样在产品开发过程早期阶段的方案理念和结果能够容易地并直接地用于后面的阶段。

这就使客户能从同步工程的过程中获益，优化时间、成本和质量，从而使效率和生产率最大化。

PartDesigner零件设计模块

这个模块可以帮助用户简单并快速地修改零件。

可成形性分析需要反复地对零件特征进行设计，重新设计的造型也需要反复的评价，直到确定零件成形牢靠。

为了快速并可靠完成可制造的零件设计，零件修改必须在实现上简单快速，可成形性模拟的结果也必须能够快速得到。

然后由设计人员确保最优化的产品造型被鉴定和被确认。

然而，依赖CAD系统并不是一个完成它的有效的方法。

零件设计模块是Autoform一步法模块的一个多方面的、易用的、补充的工具包，它可以实现零件的快速修改，这样就使复杂的设计实例在实际中可以贯彻实现。

OneStep一步法模块

这个模块是板金零件可制造性分析的技术。

Autoform一步法模块在产品开发周期里有多个应用范围，涵盖产品可成形性分析，从材料成本优化到早期模具和工艺布局的辅助分析。

应用的多样化和用户的多样化，也就是产品设计人员和工程师、工艺和模具型面设计人员、材料和模具成本评估人员的多样化，由于Autoform一步法模块的易用性，并用相对简单的数据就可以运行一步法进行模拟计算，这是可能的。

BlankDesigner板料设计模块

这个模块可以快速地进行基于成本优化的板料设计。

在产品开发周期，从产品方案到最后模具制造的每一个阶段，Autoform板料设计模块都可帮助降低材料成本。

Nest排样模块

这是个基于成本优化的板料排样模块。

Autoform排样模块是专门用来确定卷料开卷落料的排样图，是进行成本、报价和规划的理想工具。

这是目前市场上唯一一款，当考虑不同卷料宽度在成本上的波动进行自动计算最佳排样图的软件。

这是一个很重要功能特性，因为材料成本在依赖卷料宽度上的变化最高可达25%。

DieDesigner模具设计模块

这是3D模具工艺方案设计和工艺过程优化的模块。

Autoform模具设计模块是专门为可行性分析工程师、工艺规划员和模具制造人员设计的，用于快速生成整个板料成形过程的模具型面。

广泛的板料成形技巧被整合在这个软件解决方案中，它为3D模具工艺方案提供了许多自动化的和易于使用的功能。

基于简洁和逻辑结构的Autoform模具设计模块，可指导可行性分析工程师一步一步地进行操作，从CAD零件造型导入开始直到完成完整的模具型面设计。

这个软件把这个过程大大地加快了。

这样工艺规划员在一天里就能生成多个不同的模具方案，而不是在CAD系统里只能手工设计完成一些个别的型面。

Autoform模具设计模块具有的强有力的功能特征、易用和高生产率的特性使它成为模具工程师和模具制造专业部门广泛选用的软件工具。

SpringbackCompensation回弹补偿模块

这是个基于计算的回弹结果对零件和模具进行型面补偿的软件解决方案。

Autoform新的回弹补偿功能特征能自动的修改零件和/或模具型面数据，这是基于准确回弹计算的基础之上。

用户定义指定的补偿的区域，然后Autoform应用回弹的结果自动调整这些补偿的区域。

另外，补偿后的型面自动的作为新的输入，用于快速的和精确的模具确认。

Incremental增量模块

它用于模具调试和整个冲压过程的确认。

Autoform增量模拟模块是专门用来进行精确的模具调试和整个冲压过程的最终确认。

它融合了很高的技术含量，解决板料成形工业的回弹问题，它也是在现在汽车工业中用于模具试模调试的最广泛的软件工具。

Autoform增量模块是第一个也是仅有的一个软件，融合了最好的技术解决方案—即可使用全壳单元也可以使用弯曲增强的膜单元，符合实际情况—在工业的实际应用中对整个成形过程产生精确的模拟结果足够快速。

Autoform增量模块在数据输入和输出上的结构化方法反映了模具制造商的技术理念和在冲压车间实际的工艺过程。

DieAdviser模具顾问模块

该模块用于优化模具磨损保护。

Autoform模具顾问模块根据过程模拟结果确定优化模具磨损保护的方案。

在考虑生产需求的情况下，它计算模具材料的寿命并确定优先磨损保护方式。

对于用于制造板料厚度和数量，考虑制造数量和压机冲次，来计算模具的磨损。

允许准确的定义优化的模具材料，合理的应用镶块或者模具镀层要求。

这样，可以避免过量的模具设计成本或不适宜的镀层，同样可以避免增加报废或甚至在生产时避免压机停机。

Trim切线优化模块

自动确定优化的切边线和料片轮廓。

Autoform切线优化模块是切边模具调试的补充模块，用于确定优化的切边线和料片轮廓。

为找出优化的切边或料片轮廓，Autoform切线优化模块多次调用Autoform增量调试模拟模块。

不像一步反求法的模拟，Autoform切线优化模块的一个优点是它考虑多个成形步骤（而不是一步），结果精度要高很多。

Sigma西格玛参数优化模块

用于参数敏感性分析、优化和稳定性分析。

Autoform西格玛参数优化软件模块是专门用来分析和提高板金产品和工艺的稳定性。

它用于提高和确认成形工艺，减少或消除零件废品。

用Autoform西格玛参数优化模块，可以设计产品和工艺以便使制造工艺的结果在满足期望的质量目标条件下是最有效率和稳定的。

容易分析设计参数的影响和敏感性，以发现提高工艺的技巧并减少开发时间。

另外，考虑在成形工艺中固有的噪音和变化性，统计工艺控制技术已经被应用在设计阶段。

因此，在进行生产之前，板料成形模拟能够发现并解决关键制造问题，优点非常明显。

Hydroforming液压成形软件包

快速分析和模拟整个液压成形设计链。

Autoform液压成形软件包现在整合了Autoform液压设计和液压计算软件两个模块。

用这个专业的解决方案，可行性分析工程师，工艺规划员和模具制造人员能高效地分析整个设计周期，从零件设计到模具设计到工艺设计。

它高度直观并为管道液压成形提供许多自动化的功能和易于操作的特性。

基于Autoform简洁和具有逻辑性的方法，指导用户一步一步地操作，从CAD模型导入开始直到完成模具型面设计。

DataManager数据管理模块

它用于管理Autoform的工程。

Autoform大范围的专业化软件模块涵盖整个板金零件的开发周期：

产品可行性、模具型面设计、冲压调试、模具和工艺优化等。

所有这些模块都集成在一个统一工作环境，使在一个公司的不同的部门之间以及OEM供应商和他们的供应商之间并行进行工程项目具有可能性。

结果是，在不断变化的和广泛传播的Autoform用户群体间，Autoform的数据经常被共享与交换。

Autoform数据管理模块记录不断增加的数据处理和Autoform用户的项目管理需求。

Reportmanager报告管理器模块

创建Autoform模拟结果演示报告。

Autoform报告管理器模块允许Autoform用户快速创建标准的或者用户化的Autoform模拟结果演示报告。

它专业化的功能使Autoform报告管理器运行快速、易于操作并且要比通用的演示软件更有效率。

用户能容易地创建他们自己用户化的报告结构并可把它们保存为模板，用相应的模拟过程参数可集成这些屏幕显示：

厚度分布、失效、可成形性、FLD、等等。

Autoform报告管理器把屏幕显示（图表、图片等）和过程参数看作动态变量，这样用户用简的鼠标点击就能立即更新他们的报告。

CATIAV5InterfaceCATIAV5用户界面模块

在CATIAV5中直接集成了Autoform插件。

AutoformCATIAV5模块直接在CATIAV5中集成了Autoform软件和参数，将两个程序连接在一起。

用户控制Autoform和对模拟文件的管理部分地被传输到CATIA。

这种集成不仅大大的的提高了设计和工程周期的速度和效率，而且还提高了零件数据在CATIA中的一致性以及工艺数据在Autoform中的一致性。

型面、曲线和旋转信息由Autoform中传输到CATIAV5中，相应的工艺布置信息被存在CATIAV5的零件文档中。

同样，型面、曲线和旋转信息由CATIAV5中传输到Autoform中，更新并存储零件造型并提供工艺信息。

UnigraphicsInterfaceUG用户界面模块

直接在UG中集成了Autoform插件。

AutoformUG模块直接在UG中集成了Autoform软件和参数，将两个程序连接在一起。

用户控制Autoform和对模拟文件的管理部分地被传输到UG。

这种集成不仅大大的的提高了设计和工程周期的速度和效率，而且还提高了零件数据在UG中的一致性以及工艺数据在Autoform中的一致性。

型面、曲线和旋转信息由Autoform中传输到UG中，相应的工艺布置信息被存在UG的文档中。

同样，型面、曲线和旋转信息由UG中传输到Autoform中，更新、存储零件造型并提供工艺信息。

三、Autoform用户界面及基本操作

AutoformV4.1.1微机版是基于微软Windows系统，用SFU3.5（MicrosoftWindowsServicesforUNIX3.5）和Exceed通过模拟Unix环境，将Autoform从Unix环境移植到Windows环境，因此AutoformV4.1.1的用户界面仍属于UNIX风格的窗口界面。

在界面设计上，Autoform简洁易懂、一目了然，具有良好的用户操作性。

现从认识Autoform出发，对AutoformV4.1.1用户主界面、鼠标操作、菜单快捷命令和Autoform特有的窗口控件颜色意义几个方面对学习Autoform作入门的介绍，为后面更深层的功能学习打下良好基础。

1、AutoformV4.1.1用户主界面

AutoformV4.1.1的用户主窗口界面的样式如下图所示，主要包括菜单栏（MenuBar）、图标工具栏（IconBar,菜单栏下面）、图形显示窗口（ViewWindow）、右侧工具栏（RightBar）和底部工具栏（BottonBar）几个部分。

下面就对AutoformV4.1.1用户主界面的内容进行逐个的介绍。

在这里先说明一下，更深的菜单或选项在这里不作介绍，这里只介绍当前主界面的内容，对于主菜单中的更详细的内容将在具体模块专题中逐个介绍。

1.1Autoform菜单栏（MenuBar）

Autoform的菜单栏包含如下主菜单：

文件（F）模型（M）运行（U）结果（R）时间（T）显示（D）视图（V）选项（O）窗口（W）帮助（H）

1.2图标工具栏（IconBar,菜单栏下面）Autoform的图标工具栏（IconBar）包含了文件（F）、模型（M）、结果（R）、显示（D）和视图（V）这几个主菜单中的常用功能进行了集成合并，在工具条中用竖线加以区分，如下图所示。

1.2.1文件（File）操作

其中列出了常用文件操作命令：

1.2.2模型（Model）操作

其中列出了常用模型操作命令：

1.2.3结果（Results）显示

其中列出了常用结果显示命令：

1.2.4显示（Display）控制

其中列出了常用显示控制命令：

1.2.5视图（View）管理

其中列出了常用视图管理命令：

1.3右侧工具栏（RightBar）

右侧工具栏（RightBar）主要集成了输入/输出显示控制功能命令，这个工具栏由三部分组成：

输入零件/模具几何体显示控制

（1）、输出参数/变量显示控制

（2）和零件/板料/工件/模具显示控制（3）。

如上图所示。

1.3.1输入零件/模具几何体显示控制

1.3.2输出参数/变量显示控制

1.3.2零件/板料/工件/模具显示控制

这个控制面板会跟着启动的模块（如增量/液压模块和一步法模块）不同而变化的。

1.4底部工具栏（BottonBar）

底部工具栏（BottonBar）包括过程控制和颜色比例控制面板，这个工具栏的过程控制面板（时间或约束）会跟着启动的模块（如增量/液压模块和一步法模块）不同而变化的。

颜色比例刻度控制面板也会根据输入/输出变量的选择而变化。

比较直观明了。

1.4.1增量/液压模块的底部工具栏

增量/液压模块的底部工具栏

下面来详细地介绍上面用鼠标双击打开的对话框：

a.结果变量（ResultVariables）选择对话框

b.最小/最大值编辑（Min./Max.Editor）对话框

这个对话框是随着不同的结果变量而发生变化，下面一个Max.Failure（linear）最大线性失效结果变量的例子。

c.Tab

这个对话框也是随着不同的结果变量而发生变化，下面一个Max.Failure（linear）最大线性失效结果变量的例子。

d.工序（Operations）与工步（ProcessSteps）选择对话框

工序（Operations）是指工序顺序的标识号码，如一般把OP20定义为拉延工序。

工步（ProcessSteps）则是指一道工序内地工作内容，如拉延工序（假设单动）分成3个工步，包括料片在重力的作用下自由下落到压边圈上（OP20_Gravity），然后凹模下行和压边圈闭合（OP20_Closing），最后拉延成形（OP20_Drawing）。

见下图。

e.时间步长（TimeSteps）选择对话框

一般情况下，只有增量法才有计算步长，即一个工序过程分成多个时间步长进行模拟计算，并在每个时间步长里输出计算结果。