【Ansys Forming】 大型鈑金成型關鍵-自重與預彎影響

實際鈑金沖壓時,由於鈑料"自身重力"作用下會有"初始變形",若是在大型鈑金件分析時忽略,會造成分析與實務落差過大。

 

在Ansys Forming當中,也可增加”預彎”的選項,來讓分析更快。透過下述案例,可以明顯看到預彎對重力載荷的影響。在Ansys Forming當中,在原本設定沖壓工站的頁面,可以點擊Blank Prebending,即可直接進入設定預彎的頁面(如下圖)。

在沖壓分析當中,透過重力加載的分析,有以下目的:

  1. 可有效減少衝頭行程和動態效果
  2. 表面品質與設定有絕對的關係

在CAE中,會有兩種求解方式,來做到重力加載的分析:

  1. 顯式求解(Explicit Method):絕大多數都可以完成分析,但需要花費較多的時間,且結果準確度容易受到阻尼(Damping)與時間步長(termination)影響。
  2. 隱式求解(Implicit Method):容易出現奇異點(Singularity)問題,容易無法收斂得到結果。

在LS-DYNA中,關於重力加載的分析,利用隱式求解(Implicit Method):

  1. 專門應用在鈑料成型(考慮成型過程中,如墊片,衝頭,導向銷等各式支撐性零件)
  2. 確保重力加載分析可以收斂

 


在Ansys Forming當中,也可增加”預彎”的選項,來讓分析更快。透過下述案例,可以明顯看到預彎對重力載荷的影響。在Ansys Forming當中,在原本設定沖壓工站的頁面,可以點擊Blank Prebending,即可直接進入設定預彎的頁面(如下圖)。


 在Ansys Forming中,將重力加載與預彎分析分開討論,由下圖(右),多增加預彎的設定,兩次分析再進入後續的衝壓階段的邊緣下沉量,會有明顯的差異,高達35mm。這兩種不同模式的設定會影響,分析的準確度。