带温度历程的开模变形仿真方法

在Dynaform中进行开模变形仿真，可以直接在成形分析后添加一个Spring-back分析步设置计算，也可以将成形仿真的结果文件重新导入，通过Setup中的Springback设置实现，如图5-12所示。但是受到Dynaform软件本身的限制，无法实现考虑热温度场的开模变形分析，本书基于Ls-dyna软件，结合Dynaform的计算思路，提出了一种带有温度历程的开模变形仿真方法。

图5-11 成形过程参数设置

图5-11 成形过程参数设置（续）

新建一个∗.k文件，用Ultraedit或记事本等文本编辑软件将热成形与淬火后形成的结果文件∗.dynain与∗.new_temp_ic.inc中的字段导入其中。在Ls-prepost中将其打开，在Keyword Manager对话框中得到以下字段信息，如图5-13所示。

图5-12 回弹设置

图5-13 Keyword Manager对话框

由于需要计算板料开模后自由冷却状态的变形，所以选择约束点的原则是使其刚体位移和旋转被限制而其变形不被限制。具体方法是选择第一点约束其X、Y、Z三个方向的位移；在其X方向寻找第二点约束其Y、Z两个方向位移；在第二点的Y方向选择第三点约束其Z方向位移。通过这种方法零件的刚体位移和旋转就被约束住了，而弹塑性变形不会被约束，如图5-14所示。

图5-14 约束点选取

由于主要需要得出其冷却引起的最终变形，而与冷却速度无关。因此可选用单一热过程控制，并且选择采用放大倍数进行时间加速。热过程设置如图5-15所示。

图5-15 热过程设置

a）放大倍数设置(www.xing528.com)

图5-15 热过程设置（续）

b）换热系数设置 c）传热系数设置

由于该方法采用显式计算温度，并用隐式计算回弹，因此在确定显式计算的总时间后，根据其设置隐式计算的时间与步长，可以使显式温度计算与隐式回弹计算交替进行，并在每次迭代采用新的材料参数。所获得的带有温度历程的回弹结果较单纯考虑单一温度下应力释放所获得的回弹结果更为准确。

回弹详细设置如图5-16所示。

图5-16 回弹详细设置

a）INTERFACE中设置回弹截面 b）CONTROL中设置隐式回弹分析 c）IMPLICIT_AUTO设置 d）IMPLICIT_GENERAL设置

图5-16 回弹详细设置（续）

e）IMPLICIT_INERTIA_RELIEF设置 f）IMPLICIT_SOLUTION设置 g）IMPLICIT_SOLVER设置

图5-16 回弹详细设置（续）

h）IMPLICIT_STABILIZATION设置

材料的设置与5.2中成形仿真方法设置相同，设置完成后提交至∗.dyn导入Ls-dyna软件进行计算。

采用显式计算温度+隐式计算回弹迭代更新的方法，可以模拟材料在出炉后冷却至室温的变形过程。该过程采用Dynaform软件自带的回弹模块不能实现，需要手动设置∗.k文件。带有温度历程的开模变形仿真可以实现在回弹仿真的过程中考虑热胀冷缩与相变带来的体积应变，获得的结果与实际值更加符合。