DYNAFORM基础教程之板料和模具网格划分

DYNAFORM板料和模具网格划分June14,[e-mail]网格划分板料网格在成形分析中对板料采用的网格模具网格在成形分析中,对各类工具采用的网格零件网格在BSE中对零件分析时对零件采用的网格Workshop2网格划分和修补步骤1.导入曲面，曲线•导入fender.igs文件并保存•编辑零件层的名称2.划分板料网格•确定当前层(CurrentPart),然后用Tools/BlankGenerator划分板料网格•板料网格基本说明3.划分工具网格•打开相关零件层(PartTurnon/off),并确定当前零件层(CurrentPart)•Preprocess/Element/SurfaceMesh的ToolMesher划分工具网格•工具网格基本参数说明•工具网格质量基本要求4.网格检查和修补•工具网格检查内容•工具网格检查并修补5.手动等距工具网格•模具设计参照面说明•工具说明•等距配合工具PUNCH•修补出错的等距网格•从等距的网格分离出BINDER•Separate两零件层:binder和punch6.把所有网格导出并保存为Nastran(*.dat)文件1.导入几何文件1.导入几何文件并保存File/import/fender.igsFile/Saveas/fender_forming.df1.1几何文件内容BlanklayoutToolsurfaceBeadlayout1.2编辑零件层的名称点击Parts/Edit，出现EditPart对话框继续选择C002V000，在name旁边输入die，然后modify选择C001V000，在name旁边输入blank，然后点击按钮Modify按同样方式改第三个零件层的名称为bead如果结果如图5，点击OK，接受编辑，并且退出编辑功能。2.1板料网格划分（继续）点击Tools/blankGenerator在随后的对话框中选择第一项(BOUNDARYLINE)注意1：如果已知原始数据是板料的边界线，采用第一项；如果已知的原始数据是板料所在的曲面，采用第二项；如果原始板料是管状，采用第三项。本例的板料原始数据是板料的边界线，所以选择第一项注意2：在划分单元之前要确保当前工作的零件层是blank（如下图）。如果不是,请点击CurrentPart按钮,在随后的列表中选择blank.2.1板料网格划分（继续）在选择线的方式对话框中选择第四项在屏幕上用鼠标拾取如图所示的曲线，将会发现如图所示的边界线都被选中一旦确认所选的线正确以后，点击选择线对话框上的按钮OK注意：1.本选项的意思是,和鼠标拾取的曲线首尾相连的所有曲线都选中2.为了便于观察板料，可以Turnoff其他零件层。2.1板料网格划分选择ElmentSize，然后输入20，再点击OK确定输入，选择Yes接受所划网格2.2板料网格基本说明注意2：板料单元基本要求：1.尽可能采用尺寸均匀的正方形单元2.如果三角形单元不可避免，尽量放在板料的外围3.板料内部没有自由边界4.不能有重叠单元、崩溃的单元注意1：ToolRadius的意思是工具上你所关心的最小圆弧半径，通过这个圆弧半径来确定所需单元的尺寸大小，Convert可以显示他们之前的转换结果。缺省的转换是按网格细分3级以及一个90度圆弧上基本划分为三个单元来估算。例如：所关心的最小圆弧半径是6mm,成形的最后阶段的最小单元尺寸大约是:2.8mm(=6*sqrt(2)/3),如果网格细分等级是4,那么初始单元尺寸大约22mm(=2.8*2*2*2).3.1工具网格划分划分之前,用关闭其他零件层,只打开DIE零件层用右下角的CurrentPart并把DIE设为当前层3.2工具网格划分(继续)Preprocess/element/SurfaceMeshSelectSurfaces/DisplayedSurf3.2工具网格划分确定所选的面以后,点击Apply,让DYNAFORM自动划分网格选择Yes,接受所划分的网格,结果如下图.然后选择EXIT退出模具网格划分3.3工具网格基本参数说明•要能精确地描述模具的几何形状，导角或曲率大的区域要采用较密的网格；•要能高效地划分模具的型面，如比较平的面可以采用较稀疏的网格；•Surfacemeshparameters:–Max.size:单元最大尺寸–Min.size:单元最小尺寸–Chordal:弦高–Angle:相邻单元边的夹角20o0.15mm1(5)2(6)4(8)3(7)568712433.4工具网格质量基本要求•模具单元–不能有重叠单元、崩溃的单元。143(2)12(4)(3)Collapsed1212431(2)Overlapping4.1工具网格的检查内容工具网格检查内容：1.BoundaryDisplay通过边界的显示,可以看出模具网格是否有缺失、错误，提供修补的依据2.AutoPlateNormal自动的使单元发向一致(在单元修补完，一定要使用一次)3.OverlapElement检查出重叠的单元,只检查完全重叠的单元(一个单元的节点和另外一个单元的节点完全重叠)，如果单元的叠加，边界显示可以方便的检查出来4.CoincideNode：检查重合节点，并判断是否合并。5.InteriorAngle考虑：删除掉内角小于1度的单元6.ElementSize考虑：删除掉单元尺寸过小的单元，比如单元尺寸0.1mm.检查的同时，退化的单元也得到修正7.DieLock考虑：删除掉负角单元，同时思考负角单元出现的原因4.2工具网格检查并修补(重叠单元检查)点击,一旦有重叠单元出现,就出现左图对话框,同时重叠单元高亮显示.可以选择Yes，把重叠单元放到一个新建的零件层中。本例选择No，继续进行下一页。4.2工具网格检查并修补(重叠单元检查shrink)用放大高亮显示的边界部分选中右下角的Shrink选项，单元显示如图4.2工具网格检查并修补(重叠单元修补delete)选择，然后用鼠标选择上图所示的单元确定选择的单元正确好，点击Ok以确认删除，并退出删除操作。4.2工具网格检查并修补(重叠单元修补modify)1234选择，然后选择如图所示的单元然后按顺序选择1，2，3节点，用鼠标中键确认选择，这时单元修改为所需形状选择Exit，结束修改单元操作注意：右节点1，2，4构成的单元造成单元部分区域重叠。目的改1，2，4构成的单元为1，2，3节点构成。4.2工具网格检查并修补(节点重叠)选择，此处仍然有如上图的内部边界选择，接受缺省的误差，然后选择DisplayedNodes选择Yes以合并重合节点然后在图标栏，选择来删除多余的节点4.2工具网格检查并修补12选择，发现还有三处内部边界选择，分别删除1，2处如图显示的单元并选择，删除多余节点注意：如果想擦除显示的边界，请用图标栏的4.2工具网格检查并修补擦除边检，再显示边界，仍有内部边界3，此处缺少一个单元3选择，以产生一个新的单元依次选择图示三个节点，然后鼠标中键确认选择。OK退出4.2工具网格检查（确认没有内部异常边界）显示边界,确认无异常边界,然后再擦除4.2工具网格检查(法向一致)注意：1.模具单元的法向一致，使计算稳定2.一般情况下，发向朝向没有特别要求3.AutoPlateNormal:将以选择的某个单元为参照，其他单元法向自动和选中的单元相同，从而达到一致选择,然后选择仍一单元选择Yes，确认单元方向一致5.1模具设计参照面说明注意：在模具数模设计阶段，设计依据是产品面。大多数情况下，设计工程师会依据产品的某一面来设计模具。如下图。如果提供的模具数模只有其中的一面，分析工程师必须根据设计依据来等距出于其配合的另外一面。例如：如果提供的模面设计依据是如图所示的bottom，那么就要等距出top；如果提供的模面设计依据是如图所示的top，那么就要等距出bottom。如果上下模面（分别设计出来）则不需要分析工程师自己等距。TopMiddleBottomOuterMiddleInner5.2工具说明注意：本练习的意思是，现在已知die的CAD数据，并划分了网格，现在根据他们的配合关系，手动等距出binder和punch的网格（在后面的建立分析模型相关练习中，介绍自动等距的方式）diepunchbinder5.3等距法向注意：在等距之前，要确认die的法线方向。Offset功能是按法向来进行的。本例由die等距出punch和binder，所以等距前要确认die的法向向下。如果不是向下，请反转。Parts/Create输入punch，然后选择Apply再输入binder，然后选择OkCurrentPart选择PUNCH为当前零件层5.3等距（创建存放punch和binder的零件层）5.3等距配合工具(offset)Preprocess/Element/Copy/Offset5.3等距生成PUNCH输入等距厚度0.77点击按钮SelectElement以选择要等距的单元点击按钮Displayed以选择所有显示的单元。OK确认选择Apply确认等距，Exit退出等距操作注意：等距的厚度是指凸凹模的间隙。一般是一个板料的厚度，加10%厚度作为间隙。具体按实际要求确定。本例的材料厚度是0.7。所以此处为1.1t=0.775.4修补等距出的网格注意：在原先修补完整的网格基础上手动等距网格，有时候仍然会出现不合理的单元。同时放到一个名为FAIL.OFF的零件层中。有户可以删除本零件层，也可以作为修复坏单元的参照。打开PUNCH，关闭其他层5.4检查不合格网格12用,检查到1,2所示的边界5.4修补不合格网格1边界处,删除所示两单元然后选在如右图所示3节点,创建单元5.4修补不合格网格2边界处,删除所示5个单元然后创建如右图所示3个单元最后让所有单元法向一致1235.5分离出binder打开前面创建的零件层binderParts/Add…ToPart/Element采用选择单元，调整滚动条为3度然后在所示的单元，压边部位选择任何一个单元，所示的压边部位的单元都被选中，确认选择正确以后，Ok确定。5.5分离出binder选择按钮Unspecified选择零件层binderApply确认选中的单元移到binder中Close退出转移功能5.6Separate零件层:Punch和binder注意：压边部分的单元虽然转移到零件层binder中,但是punch和binder边界部分仍然共用节点.Separate功能可以共用节点部分分别生成一套节点.Parts/Separate分别选择PUNCH和BINDER然后选择OK,两零件层自动分离6.1打开四个零件层打开除了BEAD以外的所有零件层.6.2导出网格File/Export选择Nastran格式输入文件名:mesh选择按钮Save在随后的对话框中,选择OK,确认导出。最终导出Blank，Die，Punch和Binder的网格，为后面的Forming分析作准备