（原创）金属管的扩管，成型动态分析实例详解 （注重CAE ）

makoto

不锈钢直管，先扩管，再压缩成型。目的是为了保证零件的焊接性（管太薄容易焊漏）和轻量化。很有实用价值！
本模型不是很复杂，但是处理接触和边界条件要有一定的技巧和经验才行。

本人从这里学了很多有用的知识。想借此回报一下大家。



加工前


预备扩管后


成型后

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Step 1中，还没有涉及Punch，但是Punch在建模时是存在的，位置和Prepunch是重叠的。
Step1中Punch也不能有移动，这里我们把它固定。但这个条件不延续到Step 2中。
因为Punch在Step 2中有本身的边界条件。





这时可点击边界条件管理


点击右边的 Deactive，使这个BC在Step2 中无效。

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根据模型的特征，我们可以使用轴对称来建模。

1 绘制二维平面图。绘制经过原点（0，0）的垂直辅助线，它将是轴对称部件的旋转轴。
画出各个Part的二维平面图。如下图。在视图中连续点击鼠标中键来退出绘图环境。




Holder


Pipe


Pre-punch


Punch



Die

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2  创建部件(Part)。












Done 2次点击，               



同样的方法，依次创建 Holder, Die,　Ｐｒｅ－ｐｕｎｃｈ和Ｐｕｎｃｈ。注意，这里类型选择解析刚体。

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选择刚体参考点

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3  创建材料和截面属性



这里的动态分析，密度，弹性，塑性的数据都需要。本模型如有应变速度的数据就更好了。












                        

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4 定义装配件



也可以选中全部



从装配图中，我们可以看到，两个Punch的位置是重叠在一起的。
另外，装配图可以根据实际情况做适当调整，不一定要和实际的模型一模
一样。比如，这里Pre-punch, Punch 的位置就做了适当调整。调整到了和
Pipe接触前1mm的位置，目的是节省计算时间。

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5  设置分析步



本模型分2个Step, Step1 是预备扩管，Step2是压缩成型。




0.0271是根据预备扩管Prepunch的移动距离和速度算出的。
同样的方法设定Step2

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6  定义接触
6-1 定义各个接触面




注意各个接触面（内外）的选择！


同样的方法定义其他的Surface。共8个Surface，见下图

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6-2 定义接触属性










摩擦系数可根据实际情况调整。

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6-3 定义各个面间的接触



比如，Holder-Pipe间的接触













同样的方法定义其他面间的接触

makoto

注意，各接触是发生在哪一个Step。选错了，可以按下图调整。

makoto

定义刚体的质量和惯性。这在动态分析中是必须的。
（这里数据是任意设定的）

makoto

7   定义边界条件和载荷
在Spep 1 中，相关连的是 Pipe, Holder, Prepunch 。那么，Punch和Prepunch 位置重叠，要怎样处理呢？
Step2时，Die先固定，Punch向前运动，压缩扩管后的Pipe，这时的Pre-punch的边界该何如设置呢？
下面分别解说。

这是个轴对称模型，所以选择Displacement/Rotation


1）Holder       Step1 创建，延续到Step 2中








待续

makoto

2) Pipe   Step1 创建，延续到Step 2中

makoto

3) Pre-punch  Step1 创建，Step 2中要变更



Create Amplitude






注意，这里的0.0271 要和Step1中的 Time period / 0.0271 一一对应。






待续

ptcboy

加油！
谢谢分享！

继续努力

感谢分享！

makoto

续
4） Die   Step2 创建(如设定错了，后面检查时也调整）

makoto

5） Punch      Step2 创建



U2 后面应该是 -9，敲错了。






注意，这里的0.011 要和Step2中的 Time period / 0.011 一一对应。