基于LS-DYNA管件液压成形数值模拟

利用强大的有限元软件LS-DYNA对管件液压成型过程进行分析,得到在液压成形过程当中材料的流动曲线、分布曲线,并对可能产生的缺陷进行了分析,为进一步优化工艺提供了基础.     

角部先行起爆成形结晶器方管的数值模拟

为解决在水下爆炸成形制造方形连铸结晶器铜管时,由于铜管角部成形滞后直边贴膜,直边对角部形成挤压,造成角部铜管容易贴合不紧密而产生"隆起"的问题,提出一种角部炸药先行起爆的水下爆炸成形方法,并借助有限元模拟方法对不同起爆方案设计进行分析。结果表明:角部炸药先行起爆10,15和20μs时,可以消除方形连铸结晶器角部铜管的"隆起",成形效果较理想,与先爆20μs的实际爆炸成形试验结果相符;同时,还可大大降低爆炸载荷对芯模角部的冲击,有利于在实际生产中提高芯模使用寿命,降低生产成本。依据疲劳寿命估算理论,先爆10μs时,效果最优,是同步起爆疲劳寿命的19倍。角部炸药先行起爆的水下爆炸成形方法为方形连铸结晶器铜管的生产提供了一种新加工技术。     

管式连铸结晶器爆炸成形与修复质量分析

对近年来利用爆炸成形技术成形与修复内腔精度高且形状复杂的管式连铸结晶器质量进行了总结,并在大量实验和数值模拟的基础上,对爆炸成形与修复过程进行了分析.分析结果表明,采用爆炸成形加工方法成形与修复管式结晶器可以达到良好的成形精度,且爆炸硬化效应明显,药量等诸多影响因素对成形结果至关重要.这对进一步提高应用爆炸成形与修复管...     

曲拐模锻成形过程数值模拟

以锻钢曲拐为研究对象,运用Deform-3D模拟软件中的成形模块对锻件模锻成形变形过程进行数值模拟,分析锻件毛坯在成形过程中的等效应力、等效应变和成形力。通过对锻后的锻件毛坯与工件进行对比,为曲拐模锻成形提供理论依据。     

内螺纹冷挤压成形过程数值模拟

基于DEFORM-3D建立内螺纹冷挤压有限元模型,对其成形过程进行数值模拟。得到内螺纹冷挤压螺纹牙型,真实再现了内螺纹冷挤压三维成形过程;分析了内螺纹冷挤压成形过程中的等效应力应变及金属流动速度场的分布规律,说明了内螺纹冷挤压的成形机理;通过数值模拟得到了成形过程的挤压温度和挤压扭矩曲线,并进行了试验验证。     

板料成形过程的数值模拟技术

介绍了板料成形过程数值模拟的一般方法,包括静力隐式算法和动力显式算法,接触问题和拉延筋模型,以及该领域的最新进展和发展趋势。     

板料成形过程的三维数值模拟

本文采用更新式拉格朗日描述，建立了基于连续介质力学的非退化四节壳单元有限元模型，使用自行开发的基于上述模型的有限元程序对杯形件的拉深过程进行了数值模拟，并与结果进行了比较。     

厚壁管坯零件快速充液成形过程的数值模拟

快速充液成形是一种利用高能液体的冲击进行零件弹塑性成形的先进成形技术。由于在短时间内可以提供较高的成形压力及能量,因而可以方便地成形局部变形大的零件,有效地降低设备的吨位。本文基于已完成的厚壁管坯零件的快速充液成形实验,利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对此过程进行了数值模拟,数值模拟结果与实验结果基本一致,根据数值模拟结果分析了管坯的变形过程,给出了位移的变化曲线和管坯壁厚的变化曲线,为进一步优化工艺提供了基础。     

数值模拟塑性成形过程的并行计算现状

鉴于塑性成形过程复杂，数值模拟工作量大而耗时，指出塑性成形过程弹塑性力学、热力学及其耦合等问题的数值模拟应采用高效并行的计算方法。简要分析了并行与串行的特点，简介了并行计算机和数值并行计算算法的发展概况，简述了并行计算程序的设计过程，对并行计算所涉及的关键性技术及性能评价指标进行了分析论述。简要叙述了近年来国内外在数值模拟并行计算领域特别是塑性成形过程的并行计算的研究进展，提出一种数值模拟弹塑性接触问题的高效并行凝缩算法，并对未来数值模拟并行计算的前景进行了展望。     

方管的弯曲成形工艺

介绍了方管的弯曲成形工艺，有效地解决了方管在弯制时变形无法控制的状况，提高了表面质量及生产效率。     

管材多点成形过程中壁厚减薄的数值模拟

基于动态显式有限元ABAQUS/Explicit,建立了管材多点成形过程的三维有限元模型,模拟分析管壁厚度、曲率半径和管坯的材料参数对管件壁厚的影响规律。结果表明,管壁厚度的增加和曲率半径的增大,有助于控制管件壁厚减薄,但管壁厚度对壁厚减薄的影响不显著,而随着曲率半径的增大,壁厚减薄率变化比较明显;在管件的截面畸变发生前,壁厚减薄量增大较快;合理地选择材料,可以有效地预防管件破裂的产生。该研究结果对管材多点成形参数的确定,具有指导作用。     

平板金属爆炸焊接过程数值模拟

利用大型有限元软件ANSYS/LS-DYNA对平板金属爆炸焊接过程进行了数值模拟,获得了爆炸焊接过程中形成的射流及波形,模拟结果与试验结果表现出良好的一致性.数值模拟结果证明,数值模型较准确的反映了爆炸焊接射流和波形的形成过程.同时,输出特征点压力和速度—时间曲线可显示出起爆近点压力小于起爆远点压力.在相同药层厚度条件下,起爆近点爆炸复合能量不足,易出现雷管区边界效应,影响焊接质量.此外,通过数值计算碰撞点压力与速度分布,并与理论计算结果进行了比较,说明数值计算值与理论计算值误差不超过5%,可有效指导爆炸焊接参数的选择.     

金属管型件成形过程数值模拟与质量分析

应用Autoform软件对红旗C131轿车副车架总成上的金属管型件进行冲压成形数值模拟,分析了金属管件成形的主要质量问题并设计了整改方案。通过分析金属管型件成形过程的数值模拟结果,采用在下模具上增加加强筋的方法,解决了管型件成形中的凹坑缺陷问题并且控制了回弹的产生,使冲压成形管型件达到了设计和装配要求。     

汽车骨架类零件成形工艺数值模拟分析与优化

采用Autoform4.0软件模拟了某汽车门外板加强板拉深成形过程,分析了模拟中成形缺陷出现的原因,并针对破裂、起皱等缺陷提出了改进措施,最后得到合理的工艺补充面和成形工艺参数。     

薄板多点成形与模具成形过程数值模拟及成形性比较

基于动力显式有限元方法,针对不同工艺参数对带压边薄板类零件的多点成形和模具成形过程的影响进行了数值模拟与比较分析。由于成形方式的不同,各参数对起皱、破裂等成形缺陷的影响也不尽相同。通过对比分析发现,相同条件下多点成形对破裂的抑制效果优于模具成形;只要参数选取适当,板材在多点成形方式下的成形质量可以达到或超过模具成形方式。这些结果对于认识多点成形方法的塑性变形特点、合理设置多点成形工艺参数具有指导作用。     

阳极板多道次辊弯成形过程数值模拟

利用有限元软件MAC.MARC,根据按辊弯成形工艺建立的辊花图,对阳极板多道次辊弯成形过程进行了数值模拟。基于动力显示算法,采用刚性辊轮沿板材长度方向运动的方式建立了阳极板多道次辊弯成形有限元模型。分析了成形过程中阳极板的Y向位移、等效应力与等效塑性应变的变化,重点研究了板材成形时等效塑性应变在弯曲角处的变化。结果表明,等效塑性应变的极值主要出现在当前道次所成形的弯曲角位置,且随成形弯曲角度的增大而增大。     

盒形件多点成形压痕现象数值模拟研究

以盒形件多点成形过程为例,从拉深形状、板厚、材质等方面进行比较,针对多点成形过程中最主要的缺陷之一—压痕现象的产生原因及其抑制方法进行了数值模拟研究,并进行了实验验证。     

S梁的拉深成形数值模拟

采用数值模拟技术可以在模具设计初期预测产品的成形质量,优化工艺参数,从而缩短模具设计周期,降低成本。基于Dynaform有限元分析软件,对S梁的拉深成形过程进行了数值模拟。针对起皱和未充分拉深等缺陷,提出了压边力和拉深筋工艺参数的改进方案并加以比较,得到了较好的成形模拟结果。试验结果表明：压边力为400kN（不加拉深筋）或300kN（加拉深筋）时成形质量较好。     

上机匣筋部成形过程的数值模拟

采用刚塑性有限元法对径向筋条的成形过程进行了模拟， 结果表明， 锻造时， 金属首先充填轴套部分， 轴套部分基本充满后才开始充填筋部， 且筋条的充填顺序为由里到外， 外侧顶部为最后充填处。在变形终了阶段， 腹板与轴套交界处出现剧烈的剪切流动， 有可能造成组织缺陷。根据模拟结果， 锻造时采取了特殊措施， 成功地锻制出上机匣锻件， 锻件的力学性能、显微组织和尺寸精度均符合要求