DYNA基本教学教程之板料和模具网格划分.ppt

DYNAFORM 板料和模具网格划分 June 14, 2006 K,DYNAFORM,DYNAFORM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,导入曲面，曲线 导入fender.igs文件并保存 编辑零件层的名称 划分板料网格 确定当前层(Current Part),然后用Tools/Blank Generator划分板料网格 板料网格基本说明 划分工具网格 打开相关零件层(Part Turn on/off),并确定当前零件层(Current Part) Preprocess/Element/Surface Mesh的Tool Mesher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 网格检查和修补 工具网格检查内容 工具网格检查并修补 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punch 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/Save as/fender_forming.df,1.1几何文件内容,Blank layout Tool surface Bead layout,1.2编辑零件层的名称,点击Parts/Edit，出现Edit Part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/blank Generator 在随后的对话框中选择第一项(BOUNDARY LINE),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Current Part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Turn off其他零件层。,2.1板料网格划分,选择Elment Size，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： 尽可能采用尺寸均匀的正方形单元 如果三角形单元不可避免，尽量放在板料的外围 板料内部没有自由边界 不能有重叠单元、崩溃的单元,注意1：Tool Radius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22 mm(=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Current Part并把DIE设为当前层,3.2工具网格划分(继续),Preprocess/element/Surface Mesh Select Surfaces/Displayed Surf,3.2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； Surface mesh parameters: 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,<20o,<0.15mm,1(5) 2(6) 4(8) 3(7),5 6 8 7,1 2 4 3,3.4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。,1 4 3(2),1 2 (4) (3),Collapsed,1,2,1 2 4 3,1(2),Overlapping,4.1工具网格的检查内容,工具网格检查内容： Boundary Display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 Auto Plate Normal自动的使单元发向一致(在单元修补完，一定要使用一次) Overlap Element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 Coincide Node：检查重合节点，并判断是否合并。 Interior Angle考虑：删除掉内角小于1度的单元 Element Size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 Die Lock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),1,2,3,4,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Displayed Nodes 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,1,2,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.Auto Plate Normal: 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。,Top,Middle,Bottom,5.2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）,die,punch,binder,5.3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 Current Part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/Offset,5.3等距生成PUNCH,输入等距厚度0.77 点击按钮Select Element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=0.77,5.4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,1,2,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,1,2,3,5.5分离出binder,打开前面创建的零件层binder Parts/Add To Part/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,5.6 Separate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,