有限元仿真技术在板材成形中的应用

有限元仿真技术具有很强的经济性和柔性，已广泛应用于汽车钢铁工业领域。文中论述了板材成形有限元仿真分析的关键技术及其研究进展，并采用动力显式有限元软件LS-DYNA对轻型车侧围后外板零件冲压成形过程进行了仿真计算，分析了变形过程的金属流动规律。     

金属板材成形的静力隐式有限元分析与程序设计

阐述了用于板材成形过程静力隐式数值模拟的弹塑性大变形有限元方法 ,基于给出的方法编制了板材成形过程数值模拟软件 ,并对矩形板的液压胀形进行了有限元分析 ,计算结果与典型的实验结果吻合很好。对球形模具拉伸成形过程进行了数值模拟 ,给出了计算结果     

板材激光弯曲成形数值模拟的研究现状及展望

板材的激光弯曲成形是一种利用高能激光束扫描金属板材表面产生非均匀分布的热应力 ,从而使板材发生塑性变形的金属板材柔性成形新工艺。数值模拟已逐渐成为板材激光弯曲成形研究中的热点内容。综述了近年来国内外对激光弯曲成形过程的温度场及变形场进行数值模拟的研究现状 ,并对其应用范围和发展前景作了展望     

板材电磁成形实验研究

此文对板材电磁成形进行了较全面的实验研究,并对板材在成形过程中变形规律进行了分析,同时对成形效率进行了讨论,为电磁成形技术的推广应用奠定了基础。     

板材数字化成形加工路径规划研究

在板材数字化成形过程中零件的直壁部分常因为金属变形量过大而极易发生破裂 ,故在加工前需要进行适当的路径规划以控制成形中直壁部分金属过度变形 ,使板材整体壁厚变化缓慢而均匀 ,优化其成形过程 ,最终完成薄板材的直壁部分成形。研究了具体的路径规划方法及其加工轨迹自动生成 ,主要从工艺角度对直壁部分成形作了有益的探索     

研究拉深成形过程中的摩擦系数分布

主要介绍利用探针和传感器测定拉深过程中摩擦系数的实验方法,据此获得变形区内摩擦系数的分布情况.该方法有助于进一步分析板材在拉深成形过程中的摩擦和润滑情况.同时对计算机数值模拟金属板材在拉深成形过程中,如何确定摩擦系数边界条件提供了一种实验方法.     

模具在工件反挤压过程中的变形模拟研究

模具在金属塑性成形过程中起着十分重要的作用。就一般而言,模具在金属成形过程中的变形被忽略,将之视为刚性体。然而在金属精密成形中,模具的变形对成形件的尺寸精度将产生较大的影响。利用SuperForm软件针对模具在工件挤压过程中的变形进行了有限元数值模拟,对这一问题作了初步分析与探讨,为工厂实际生产的工艺制定、模具设计提供理论参考与依据。     

轴对称体扭压成形过程的热力耦合有限元分析

扭压成形工艺和一般镦粗相比有许多优点.考虑到成形过程中温度与变形间的热力耦合效应,运用刚粘塑性有限元方法,详细分析了高温下轴对称体的扭压成形过程中的变形规律.结果表明:扭压成形能促使变形均匀,增加变形量;成形温度、摩擦和变形速度对整个变形过程产生较大的影响.     

无缝钢管局部径向模具塑性成形过程的三维有限元数值模拟

采用大变形弹塑性有限元理论,用DYNA3D(研究版)有限元软件,对无缝钢管局部径向模具塑性成形过程中当凸模的凹槽尺寸与凸模的圆弧半径发生变化时进行了数值模拟研究,得出了对成形钢管表面质量控制具有重要参考价值的结论,解决了成形钢管表面的压痕问题。     

用有限变形弹塑性有限元法对金属塑性成形工艺的分析和优化

从成形工艺优化、模具设计以及产品缺陷分析等角度出发,对线材通过锥形模的拉拔成形过程进行了详尽的有限元模拟.在有限变形弹塑性有限元程序的编制中我们采用了纠正的拉格朗日列式和基于变形梯度张量弹塑性乘法分解的超弹性—塑性本构关系,并用罚函数法处理了单测接触与摩擦问题,通过与实验结果的比较表明,有限元预测结果是可靠的,它将为线材拉拔成形工艺的计算机辅助设计提供重要的依据.     

半球形件粘性介质压力成形的数值模拟研究

粘性压力成形技术是金属板材成形领域里新近出现的一种先进的加工工艺。对双面施放粘性介质的板材胀形进行了模拟研究 ,在双面施放介质的板材粘性介质胀形时 ,排放孔位置分布对毛坯成形过程有明显的影响。排放孔位置分布的不同造成模腔内介质的速度场不同 ,进而导致板材不同部位的流动速度的方向大小发生变化 ,最终使成形件的厚度分布不同     

多通管塑挤胀形关键技术的研究

多通管是工业上应用量大面广的一种基础件,但其传统的制造工艺目前还只限于铸造、焊接和机加工等,从经济或技术的角度讲都显得比较落后.此文讨论了利用聚氨酯橡胶棒为胀形介质,采用塑挤胀形的复合工艺把无缝管坯一次成形为成品的加工方法,分析了多通管塑挤胀形的过程,讨论了冲头作用于管坯的压力、聚氨酯橡胶棒产生的内压和平衡缸应提供的背压三者间应具备的合理的关系.以使变形区处于最有利于变形的强烈的三向压应力和合适的偏应力状态,获得尽可能长的支管.     

LYl2半球形件拉深成形过程的动力显式有限元模拟

基于连续介质力学及有限变形理论 ,建立了用于三维板料成形过程模拟的有限元模型 ,开发了动力显式算法的板料成形过程模拟的有限元分析程序DESSFORMM3D。最后 ,用笔者新开发的动力显式弹粘塑性有限元程序对不同压边情况下半球形件的拉深过程进行分析 ,并把数值结果与实验进行对比 ,验证了软件的计算结果。     

采用薄膜模型模拟三维板料成形过程

此文基于有限变形理论建立了三维金属板料成形过程的弹塑性有限元数学模型。数学模型采用物质坐标系中的Total Lagrange描述、J_2型本构方程、等向强化假设,考虑了板料的厚向异性,对于金属板料与模具的摩擦采用近似的库仑摩擦定律以改善计算的收敛性。为简化计算采用薄膜单元。采用根据此模型编制的程序模拟了机油收集器基本件的成形过程,并与实验结果进行了对比。     

Warm forming die design,part I: Experimental validation of a novel thermal finite element modeling code

Finite element analysis (FEA) has become an invaluable tool in the design of sheet metal stamping dies and processes. FEA has gained widespread acceptance as the best method of optimizing dies for conventional stamping processes. More recently, FEA has been shown to be an effective method of designing tooling for sheet forming processes. In this work, an FEA based approach is applied to the warm stamping (warm forming) process. This work introduces a new thermal finite element analysis software called PASSAGE®/Forming (PASSAGE) that enables the up-front design of the thermal management of warm forming dies. This thermal finite element analysis software is designed to specifically handle the forming and optimization scenarios related to the heating of a stamping die while minimizing user interface time. In this work, PASSAGE has been applied to a simple block of steel embedded with cartridge heaters to validate the prediction capability of this software under two different heating conditions. The results show that PASSAGE is capable of predicting the actual steady-state temperature distribution within the block with an acceptable level of accuracy while yielding notable information to the user with respect to specifying power requirements. A finite element software package like PASSAGE is a valuable tool that will aid greatly in the implementation of warm forming as a manufacturing process beyond the scope of the laboratory and into production.     

金属板料成形摩擦机理研究

对不锈钢板料和碳钢在金属塑性成形时 (高接触压力 )的摩擦机理进行了实验研究 ,分析了压力对滑动阻力和摩擦系数的影响 ,得出了随压力增大摩擦系数逐渐变小的结论 ,从而为应用有限元法进行板料成形过程中塑性变形的计算机模拟提供真实的边界条件打下了基础。     

板料冲压成形和回弹分析过程的三维动态模拟

利用ANSYS/LS DYNA非线性动力有限元程序的显式 隐式连续求解功能 ,模拟了板料成形过程与卸载后板料回弹变形的全过程 ,得到了成形过程中任一时刻各处的应力和应变值及卸载后板料的回弹结果     

板料冲压过程的数值仿真与参数优化

采用有限元动态分析技术,采用HILL屈服准则,模拟了板料拉深成形的过程,结合实验拉深进行比较,模拟结果与实验数据符合。应用0.618一维搜索优化方法,在数值模拟中对压边力进行了优化,为实验中压边力的确定提供了参考数据。