dynaform软件在冲压工艺和模具设计教学中应用

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1、Dynaform软件在冲压工艺和模具设计教学中应用摘要：本文以不规则曲面拉深件毛坯尺寸计算为例，介绍了Dynaform有限元分析软件在冲压工艺及模具设计课程教学中的应用，将冲压工艺及模具设计的教学与Dynaform的数值模拟技术紧密结合在一起，从而让学生更好地理解和掌握相关理论和基本概念，较大地提高了教学质量。关键词：冲压工艺及模具设计；Dynaform；拉深中图分类号：G642.4文献标志码：A文章编号：1674-9324(2013)20-0084-02一、Dynaform软件Dynaform软件能真实模拟板料成形中各种复

2、杂问题，可以直观地动态显示各种分析结果。因此，Dynaform软件具有广泛的应用前景，目前已应用于多个工程领域，如汽车和航天航空工业，以及生产生活的多个方面，如家用电器和厨卫工具等产业。Dynaform可用于评估材料在成形过程中的一系列反应，如预测板料的表面质量、部件壁厚减薄，以及加工过程中出现的开裂和起皱等问题，同时还可以评估板料的成形性能。通过Dynaform还可以有效地实现对冲压生产的全过程进行模拟。冲压工艺及模具设计课程的教学目标就是通过教学使学生掌握冲压工艺的制定方法，并能通过所掌握的知识而自行设计一般的冲压模具的

3、结构和几何参数。在传统的工艺计算过程中，工艺参数基本都是由工具书上查取表格或由经验公式获得，但是这些经验公式只是适宜一些较简单的规则形状。随着现代生产技术的进步，零件的形状逐渐多样化、复杂化，很多参数已难以由工具书上直接获得。而Dynaform软件可以容易地完成上述计算，这是常规计算公式所无法实现的。因此，在课程中，尝试使用Dynaform软件进行计算和分析可以使学生们尽早接触先进设计思想、方法和工具，为将来的科研与工作打下良好基础。拉深件毛坯展开尺寸计算是拉深工艺设计的第一步，也是最基本的一步。下面就以不规则拉深件毛坯尺寸

4、计算为例，探讨一下Dynaform软件在冲压工艺及模具设计中的应用。二、Dynaform软件的教学应用实例在冲压工艺及模具设计课程教学中，如果仅仅使用规定教材上的实例，在色彩上和立体视觉上都存在着诸多问题，即使放在教学课件中也很难获得好的观感，给教学和学生的学习带来诸多困难。基于此种原因，我们希望将Dynaform软件设计效果引入到我们的教学中来，通过软件设计获得具有高的分辨率的、色彩丰富且三维立体效果很强的零部件图片和对象，并引入到教学中。这样，不仅能够大大加强学生对所讲节内容的理解和掌握，也很大程度上减轻了教学的难度。本

5、文选择某国特种兵警靴护铁作为教学实例，来演示Dynaform软件在教学中的应用过程。在本实例中，研究的是鞋头的成形工艺及模具设计，材料采用08A1,是目前实际生产中大批量生产的产品。但当前只有实物而没有任何图纸或CAD数据，特别是鞋头中有复杂曲线、曲面等很难通过普通测量获得其准确的数据。因此首先选用三维坐标测量仪测量工件的外表面，最终获取完整准确的工件表面（如图1所示）。要想对工件制定工艺，首先要确定工件拉深前毛坯的形状和尺寸。工件为一复杂的不规则曲面，毛坯展开尺寸计算目前没有经验公式可依据，用传统的展开计算方法无法实现，因

6、此借助分析软件Dynaform对坯料展开。将图1的工件表面曲线导入UG中，在UG中建立起鞋头的三维模型（如图2）,鞋头的三维模型只做出了零件实体部分的形状，对于成形的模具零件和方式必须根据冲模要求进行补充和处理，进一步获取零件的全部尺寸信息。由于工件形状不规则，而且左右鞋头为镜向性关系，所以左右脚两个可以拼在一起拉深成形，完成后再剖切开。从实体模型（图2）中抽壳得到中性面（如图3）,保存为Dynaform能识别的iges格式，再在Dynaform中导入分析，用板金展开功能展开，并在软件中对曲面优化处理，将工件毛坯展开（如图4

7、）,优化坯料的形状，就可以得到坯料最终形状和尺寸如图5所示。通过将Dynaform软件引入到冲压工艺及模具设计课程教学过程中，可以将Dynaform计算得到的模拟分析结果和动画图片等各种计算机对象直接地展示给学生，从而把实际加工工艺中的抽象理论概念，以非常表观直接的方式表达出来，从而达到提髙学生的学习热情和兴趣的目的。另外，通过与Dynaform软件相结合，还可以大大减少学生在课程学中的计算量,而且也有效解决了一些疑难教学问题。Dynaform软件，作为一种实际工程应用工具，被广泛应用在各个工业领域中，因此，将Dynafor

8、m引入教学，还能够培养学生理论联系实际的能力，在学习先进的模具设计基础理论的同时与生产实践紧密联系起来，提前对所用工程软件进行熟悉，提高了计算运算能力。通过这种教学学习方式，可以有效地提高学生分析、解决问题的能力，对随后的生产就业具有积极的意义。参考文献：[1]安家菊，罗朝玉•冲压工艺及模