三大冲压仿真软件AutoForm DynaForm PAM

1、目前市面上有多款冲压仿真软件，比如国外的 Auto Form、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：Auto Form、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：

2、Intel Q620M （双核4线程，测试使用单核双线程）测试软件平台（32bit） ： AutoForm R3V4.5 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1 mm：详细数据见附表。工具网格：最大1 Omm,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 （Au to Form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

3、定；前处理细节对比点击图片查看大图功能名称AutoFormDynaFormPAM-STAMP界面语言英文中文英文软件乎台UNIX WrndowsWindows标准 Windows町操作性容易简易：稍复杂软件聡定性高一般高CAD数据支持:IGES.STEP 等IGES.STEP 等IGES.STEP 等MESH数据支持Nas等Nas 等:Nas等坐标系编轲支站支持支持材料编辑支持支持对称面支持（标准角度）支持任意角度支持支持：支持虚按筋转物理竝延筋不支持:支持不支持默认工作坐标系默认Z轴向上默认Z轴向上默认疋轴向卜 f网榕检查及编辑.Mi支持支持网格划分快速，质量高快速，质量高快速，质量高分析设

4、賈及自动化简易容易變杂鸣霹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Auto Form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

5、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Auto Form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

6、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，Auto Form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

7、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，Auto Form 和 DynaForm 要好一些; 求解器细节对比点击图片查看大图功能名称AutoFormDynaFormPAM-STAMP分析口志自动输出自动输出自动输出分析临时结果输出:不支持:支持支持分析时间预测支対?支持:支持昨点分新亟启动FiE當退出洁是苦支恃亦现町站果、缪续运尊）不支持不支撐支持匝甜分析（3 W需亞牆：i寸停止运算云，出此星础卜.继读运算）支捋需旳光设査巫启叨文件输出蜃求卜支扌-j i福手动怛

8、用曲令输出，或key文件:旳设）支持,设置好后,自馴输!乩不支持,不支持*支持SMP(单机多CPU)支持支持支持缈務求解器对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 理鞋机对比点击图片查看大图功能常称AutoFormDynaFormPAM-STAMP厚度（减薄等）支持.：支持支持板料位移

9、（X4等不支持（仅有Z方向）支持支持应力、应变支持支持支持FLD (FIX)支持；支持；支持动态剖切支持支持支持设备吨位预测支持支持支持结果镜像,支持支持后处理，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）点击图片查看大图功能常称AutoFormDynaFormPAM-STAMP模面说计支持支持* + *支持*坯料段计料带排布）支持钉*钉支持*不支持快速模拟支持和料*支持卄卅*支快速展开（步隈开支持*支持*支持籾展卄边线优化支持*:支持、支持重

10、力模拟支 ie*支持钳*支持*单动拉延模拟支持*支扌严a班支持*双动拉延模拟支持*支持*片*支持*修边、切丨L破裂刀支持*；支持 *:支持*回弹模拟支 *支支持*回弹补偿支持*支打甘*，支持*液压成型支持*支持卅*支持*弯管模拟；支持*；支持 *g支持*翻边模拟支持*支持*支持*卷边模拟支持钉支持卅柑*支持热分析支対支持支持退火热处锂）:,支持.不支持包边不支持支持自动优化分析不支持支持妙S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

11、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,

12、 Dyn aForm的MSTEP, PAM-STAMP的in verse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_GEOMETRYigs点击图片查看大图结果类型AutoFormDynaFormPAM-STAMP备注求解模块OnestepMESTEPInverse操作难易*界面语言英丈中文英文网格划分网格类型三角形兖单元4变形壳单元4变形壳单元网格数目5726451110647计算时间7S3S64SMSTEP为国人开笈.捡一支持约束条件支持支対支打展开轮廓线生成

13、手动自动手动自动输出轮廓线不支持支打不支持手动边线输til支持支拈支扌勺料带排布有有无、分步展卄无有无展开精度犁* + *星级评价时*最高为*,屮越笋越好：or s总结：三个软件都有快速反求模块，用于坯料的快速展开，其中DynaForm的速度和功 能比AutoForm和PAM-STAMP丰富一些，DynaForm能够自动输出轮廓边线，其他2个软 件需要手动输出，不过都比较方便，耽误不了多少时间；展开的边线3个软件相差不大， PAM-STAMP和DynaForm更接近一些，这个与求解器的类型有关，这里不得不说一些 DynaForm用的的求解器MSTEP为华中科技大学开发的，是国内为数不多的CAE

14、领域的 软件是搭配在DynaForm中，值的称赞！下表为AutoForm、DynaForm、PAM-STAMP 展开计算结果：点击图片查看大图三个软件的结果基本一致，其中红色线为AutoForm的结果，蓝色重合部分为DynaForm 和PAM-STAMP的结果（2个重合了）；快速展开还可以定义约束点等功能，在AutoForm、 DynaForm、PAM-STAMP等中可以进行类似的操作，本次测试就不再一一详述；AutoForm 和DynaForm还有对展开坯料的料带布局、材料利用率、价格计算等辅助功能，而 PAM-STAMP就没有类似的功能了；总之，相对而言，AutoForm和DynaForm

15、的在坯料 快速展开这个方面，要比PAM-STAMP功能更好一些，尤其是DynaForm是中文版的，国 人开发的MSTEP求解器也很给力，所以可应用性比较好，目前DynaForm还支持分步展 开，这个也是3个软件中独有的；测试2：重力测试测试题目DynaForm自带的fender 例子，DynaForm和PAM-STAMP使用同样的网格（nas）, AutoForm使用默认网格（AF 输入nas网格后，使用和原网格大小差不多的设置条件）；点击图片查看大图结果类型AutoFormDynaFormPAM-STAMP备注求解模块IncrenmentaELSDYNAAutoStamp操作难易简易*简单杠

16、卄一般料*界面语言英文中文英文网格类型三角売单元四边壳单元四边壳单元网格数目593525702570计算时间12sec44 sec42sec求解类型隐式隐式：求解核心数222点12方向最ifc位移-65.7mm-68.315mm-60.191mm从右下角 开始，沿顺时针 方向取4个li角 点；点玄方向嚴大位移-11.9nnm-11.657mm-16.531mm点九方向垠大位穰-37.9mm-30.901imm-37.269mm点啦方向虽大位移-25.4mm-26.922 mm-31.612mm星级评价时*最高为* *越多越好；爭AutoForm不支持直接利用第三方网格，导入的模面NAS网格文件

17、会直接变成三角网格， 对于板料仅是抓取了输入数据的边线，所有的板材网格都是AutoForm自己生成的；在计 算速度上，AutoForm最快，这个也是业界公认的，PAM-STAMP和DynaForm计算时间基 本一致。计算精度上，AutoForm和DynaForm基本一致，详细看下页图片（DynaForm 显示的是位移的绝对值，这个有些问题）PAM-STAMP的结果与前两者略有差距；下表为 AutoForm. DynaForm、PAM-STAMP重力计算结果：点击图片查看大图测试3：拉延测试使用NumiSheet 2008 BM2案例，进行LC3的分析，摩擦系数为0.045, 压 边 力 为 4

18、00KN； 点 击 图 片 查 看 大 图从计算速度看，AutoForm无愧于速度之王的美誉，计算速度完胜其他2个软件；DynaForm 采用的LS971_R5.1.1的求解器，此版本的求解器计算速度比LS971_R3.2.1慢很多，后者 只需要前者50%的时间，此问题在LS971_R6系列的求解器中得到解决，计算效率估计可以 提高100%； PAM-STAMP的计算速度速度也是一般，没有太明显的变化；从应变看，AutoForm计算结果应变比较小，而其他2个软件略大，从FLD上看从区域看，AutoForm 和DynaForm比较接近，而PAM-STAMP比较离散，PAM-STAMP的计算结果容

19、易产生破 裂风险，且区域与AutoForm和DynaForm有较大出入；从PUNCH受力上看，3个软件 的计算结果差异不大，基本一致；从厚度上看，AutoForm和DynaForm比较接近，而 PAM-STAMP的最小值偏小；31 PUNCH受力（单位：KN）点击图片查看大图Ftnch它由HivnaFoTiFAMMrs：ls&eeiKN从U I寸Ftnch它由HivnaFoTiFAMMrs：ls&eeiKN从U I寸器恣 b f.- a 1-b1 rjT.?iFmM =:*；：-h 号大图上一测试4：切边三个软件都可以支持切孔、修边、开工艺口（破裂刀）的模拟，其中PAM-STAMP的设置最简单

20、，无需 指定开口的类型，由软件自动判断，而AutoForm和DynaForm必须由人工指定开口类型（2个软件的类似程度很高，不知道谁是原创：）；三个软件都支持在多工步计算中自动修 边，但PAM-STAMP没有单独的修边工序；下面为结果截图点击图片查看大图软忡MUiPAMSTAl软忡MUiPAMSTAl谢生胃粕刃比哲罚朮：Ajttf mr. ft UvnaForr 从卜 右测试5：回弹测试三个软件都可以对修边前后的工件进行回弹的模拟，结果如下：点击图片查 看大图结果类型AutoFormDynaFormPAM STAMP备注求解器IncrenmentafL5-DYNA （取蒂虞AutoStamp

21、ueUflJ度）操作堆易简易*简单祜贰一般审物理釣朿点支持支持支持界面语言英文中文英文网格类型三角壳单元四迪壳单元四边壳单元网格数日1889688942570计算时间10 sec63sec31sec求解类型隐式隐式隐式求解核心数222约束方式三点约束三点约束三点约束按手册聲观.艇点妁車点匹方向最大位移1.041TIITI1.021mm0.775 mm从右下点2Z片向最大位移0.461mm0,259mm0.116inm角开始，沿顺白丸方向最大忖秽1.08mm,183iYnn1.157nmrt时针方向取4点駁方尚最大愷移0709 mm1.064mm0.726mm牛边角点匸星级评价时，最高为和*J *越多越好；（：- wor s设置过程：三个软件的回弹设置都相对不是很复杂；计算速度：AutoForm最快；PAM-STAMP次之，DynaForm最慢（LS971R6之后会有改善）约束：三个软件都支持无 约束回弹，也都支持节点约束和物理点坐标约束（Dyna