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三大冲压仿真软件AutoFormDynaFormPAM-STAMP综合对比.pdf
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2021-11-26
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三大冲压仿真软件AutoFormDynaFormPAM-STAMP综合对比.pdf
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目前市面上有多款冲压仿真软件,比如国外的 AutoForm 、DynaForm、PAM-STAMP、JSTAMP
等等,国内华中科技大学的 FASTAMP等都得到了较广泛的应用; 笔者就目前商用化最好的三
款软件: AutoForm、DynaForm、PAM-STAMP在快速展开、重力、拉延、切边、回弹 等几个主
要的仿真领域进行测试, 对操作界面、 难易程度、 展开尺寸、 计算时间、 计算后尺寸、 厚度、
回弹尺寸等方面进行对比,以综合评估这三款软件的差异。 (笔者接触 PAM-STAMP 7年、
DynaForm 6年、AutoForm 1年) 测试平台: 操作系统: windows7 SP1_X86 CPU:Intel Q620M
(双核 4线程,测试使用单核双线程) 测试软件平台 (32bit) : AutoForm R3 V4.5 DynaForm
5.8 LS-DYNA LS971_R5.1.1 PAM-STAMP 2011.0 仿真相关数据及设置标准: 材质: 所有案
例材质均采用 HC260LAD,厚度 1mm:详细数据见附表。 工具网格: 最大 10mm,最小尺寸 0.1mm,
弦高差 0.05 ; 板材网格: 均匀网格大小为 3mm ,网格细化层数为 2 闭合速度: 压边:2m/S 拉
延: 5m/S ( AutoForm 压边 1 拉延 2) 摩擦系数: 0.045 积分层数: 7 终止条件: 自动终
止 定位: 自动定位; 时间步长: 各软件自动拟定;
前处理细节对比
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三个软件的前处理界面各有特色, AutoForm 是基于 零件设计 流程化、向导式界面,而
DynaForm则基于 模具设计及零件设计 传统界面与向导式界面的结合体, PAM-STAMP则是标准
的 Windows界面程序; 三个软件的 模面网格划分 都是自动化的,但 PAM-STAMP对碎面较多
的 IGES 的处理能力要优于 AutoForm 和 DynaForm,整体来说,只要参数设置合理,都可以
得到比较好的网格; 从 IGES和网格输入输出上 , DynaForm更灵活一些,比如导入的 IGES
含有多个层(多个模面)会自动分层, 而 AutoForm 和 PAM-STAMP不会自动分层,需要手动
操作,比较麻烦 ;网格输入上, AutoForm 会对输入的网格进行重划分,而 DynaForm 也
PAM-STAMP可以比较好的支持 Nastran 网格等;三个软件都可以对 3D 边界曲线进行 IGES 输
出; 对称条件设置 DynaForm有些问题, 不能定义任意角度, 只能对 XY等标准方向进行设
置,而 AutoForm 和 PAM-STAMP可以任意角度设置, 但 PAM-STAMP添加对称面过程比较复杂;
零部件定位 ,AutoForm 是预先可视化自动进行的, DynaForm跟 AutoForm 比较类似, 在多工
序或者多工步的时候,只能预先设置位置,不能在第二步自动的接触定位; PAM-STAMP可以
多工步自动定位,但是不是实时的(求解器自动定位) 但功能上可以实现多工步模具的自
动定位 ,(比如,计算完一步后,第二步的模具自动落在板料上,而不是从开始定义的位置
进行移动) 工序工步设置过程 ,AutoForm 比较简单,自动化程序较高(基于单一曲面片,
适合于零件设计分析流程,而模具设计流程则需要单独处理一下) ,DynaForm的自动设置自
5.7 版本之后也日趋完善 (零件设计分析流程和模具设计分析流程兼顾) ,PAM-STAMP自动设
置过程比较繁琐,要求设置人员对软件的手动设置过程比较了解 ,因为有很多地方只能手
动设置或自定义宏命令 ( 这个也很繁琐) ; 计算终止条件 ,三个软件都可以实现用时间、距
离、厚度等多种条件的计算终止设置, 其中 PAM-STAMP可以用多个条件进行控制且比较灵活,
而 AutoForm 和 DynaForm只能使用一个; 但 PAM-STAMP的料厚终止探测不是很好 ,经常提前
终止, AutoForm 和 DynaForm要好一些;
求解器细节对比
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求解器对 CAE 软件的应用者来说,是一个黑盒子, PAM-STAMP 在求解器再计算过程中
可以随时点击菜单输出结果, AutoForm 、DynaForm 则只能预先定义,不能随时输出; 在
计算完成后, 如果需要上模还要往下压一段距离, AutoForm 和 DynaForm 只能重新设置参
数,重新计算,而 PAM-STAMP 可以在现有计算结果之上进行计算,无需重新分析 ;
后处
理鞋机对比
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后处理,对于大部分结果的输出, 3个软件都可以做到,比如厚度、应力应变、设备吨位
预测等差别不大;从操作上讲 PAM-STAMP 更简易一些, AutoForm 和 DynaForm 类似;
整体功能表一览(冲压相关)
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从目前最新版本看,在冲压领域,三个软件都可以做到全工位的和完整工序的分析; 3个
软件本地化做的最好的是 DynaForm ,软件和帮助都已经汉化, AutoForm 和 PAM-STAMP
都是英文的, 目前还没有官方汉化版本; 从易用性上讲, AutoForm 和 DynaForm 相差不大,
而 PAM-STAMP 对人的要求相对较高; 三个软件都可以进行回弹补偿, 但是 PAM-STAMP
的曲面补偿是第三方软件完成的, 要想得到最终的曲面还得买其他的软件, 而 AutoForm 和
DynaForm 则不需要; 下面会重点对比测试零件展开、重力、拉延、切边、回弹等五个常
用的功能进行综合测试, 使用相同的材质和工艺参数条件, 然后对比起结果的差异, 本次测
试的仅代表软件的计算结果,不代表与实际的物理现实的差距,仅用于软件研究和测试;
测试 1:坯料快速展开(反求)
三个软件都有对零部件的反求模块,也就是 AutoForm
的 ONESTEP ,DynaForm 的 MSTEP , PAM-STAMP 的 inverse 模块;用于对零部件的快
速展平,以优化落料或料带设计;下面对 3个软件的功能进行综合测试: 测试数据为:
NumiSheet 2008 BM2_00_SRAIL_REFERENCE_GEOMETRY .igs
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zhangshut
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