基于LS-DYNA的板材液压成形数值模拟的软件研究

采用VB6.0为开发工具,基于LS-DYNA,编写有良好人机交互界面的数值模拟软件,并建立了符合板材液压成形工艺的力学模型.以摩托车油箱为例,进行板材液压成形数值模拟试验,得到了良好的模拟结果.此软件解决了板材液压成形数值模拟中复杂边界条件的设置问题及压边力与成形力的加载问题,将使用者从繁重的反复修改参数的工作中解放出来,为进一步发展此成形工艺提供了有效工具.     

汽车中空异形板件液压成形的实验与仿真分析

为研究基于液压成形的汽车钣金件成形规律,以汽车中空异形板件为研究对象,自行设计并搭建板材液压成形实验测试系统,以此开展板件液压成形的实验研究,借助DYNAFORM有限元软件对板材液压成形进行有限元仿真分析,通过与实验测试结果的对比,验证了建立的有限元模型与数值模拟的正确性。以此为基础,探究压边力、压边力加载路径、液室压力、压边间隙和板材与凹模之间的摩擦系数等关键工艺参数对板材液压成形厚度的影响规律,提出汽车中空异形板件液压成形工艺,为板材液压成形技术在汽车钣金件成形中的应用提供参考。     

锥盒形件液压成形的实验研究

液压成形的关键技术是控制压边力和液池压力的加载曲线 ,本文通过实验研究 ,获得了锥盒形件液压成形的压边力和液池压力的加载曲线 ,指出了该类零件液压成形的失效形式 ,并对产生失效的原因进行了深入分析 ,为应用液压成形技术生产具有该形状特征的汽车覆盖件提供了技术依据     

板料对向液压成形模拟算法开发及应用

基于BT壳单元和有限元增量理论开发了板料对向液压成形模拟算法,对液体压强所施加的区域进行判定,并对该区域液压力进行计算.将算法集成到自主开发的冲压成形模拟软件FASTAMP中,适用于复杂汽车覆盖件的对向液压成形.以实际生产的汽车覆盖件卡车顶盖为例,采用实际液压加载曲线进行成形分析.针对成形中的折叠和破裂缺陷,对该加载曲线进行优化,工件的成形质量得到提高.模拟结果与实验结果基本相符验证了对向液压成形模拟算法的准确性和实用性.     

主要工艺参数对T型管液压成形性能的影响研究

为研究主要工艺参数对T型管液压成形性能的影响,文章提出一项综合评价指标,以评定T型管的成形质量.并采用正交试验设计与有限元仿真分析相结合的方法,研究模具过渡圆角半径、内压力加载路径和支管平衡冲头平衡力等主要工艺参数对T型管液压成形性能的影响,进而通过对试验结果的分析比较,找出最佳成形工艺方案.采用该方案进行实际加工试验,获得成形良好的T型管产品,且试验结果与数值模拟结果基本吻合,说明所用评价指标和试验设计方法在实际生产中有一定的参考价值.     

圆管液压成形过程有限元模拟及失效分析研究

选择圆管中间膨胀的液压成形为研究对象.应用LS-DYNA软件,实现圆管液压胀形的模拟仿真过程,为具体的成形实验提供了参考.管件液压成形过程的三种主要的失效形式有弯曲、褶皱、破裂,而液压成形控制中最主要的参数就是压力,轴向给进力以及材料性质.研究中针对不同加载路径所得到的不同成形效果与失效进行分析,得到的模拟结果与相同条件下的真实实验结果比较接近.研究表明,成形工艺中加载路径(内压力与轴向给进的配比关系)的重要性,同时也说明了该液压成形模拟仿真具有一定的准确性.     

铝合金防碰撞吸能管液压成形加载路径研究

针对防碰撞吸能管成形需要,提出了对铝合金6061圆管液压胀形过程的轴向进给补偿-液压力加载路径控制过程.通过数值模拟方法,采用分析软件ABAQUS 6.10对铝合金6061管材液压胀形的加载路径进行了研究.以成形件不发生起皱、破裂两种失效方式以及最终成形壁厚分布为依据,分析了不同轴向进给和液压力加载路径对成形件质量的影...     

汽车后桥壳冲压成形分析及实验研究

针对汽车后桥壳实际冲压成形中存在的缺陷,基于DYNAFORM软件对后桥壳冲压成形过程进行数值模拟,分析了压边力、冲压速度对冲压成形的影响。设计了正交实验优化工艺参数,以最大减薄率为评价指标,选取冲压速度、压边力、摩擦系数、凹凸模间隙为因素。结果表明,各因素对最大减薄率影响的主次关系依次为冲压速度、摩擦系数、压边力、凹凸模间隙。最优成形工艺参数为:冲压速度为1000 mm·s~(-1)、压边力为300 k N、摩擦系数为0. 12、凹凸模间隙为6. 2 mm。在最优工艺参数下,制件的最大减薄率为14. 35%,最大增厚率为8. 38%,模拟结果的成形质量良好,并进行实际的冲压成形实验,实际制件与有限元模拟结果相比,最大减薄率误差为7. 65%,最大增厚率误差为0. 6%。制件无破裂、起皱,表面质量良好,模拟结果与实验结果基本吻合。     

材料性能参数对液压成形件厚度分布的影响规律研究

厚度分布均匀性是管件液压成形质量的重要评价指标。文章提出了厚度分布均匀性评价指标函数,建立了空心阶梯轴零件的有限元模型,并通过实验验证了仿真结果的有效性。通过模拟研究了材料的应变强化系数K、加工硬化指数n和厚向异性指数R对液压成形管件厚度分布均匀性的影响规律。     

车灯反射镜液压力作用区域与径向压力

针对不规则曲面板材零件成形需要,提出了凹模腔液压力作用区域和主动径向加压的充液拉深新技术。通过数值模拟方法,采用分析软件eta/DYNAFORM5.6和HYPERWORKS9.0相结合,对St16板材车灯反射镜零件液压力作用区域和主动径向加压充液拉深成形过程进行了研究。以零件成形最终壁厚分布和短轴最小宽度为评定标准,分析了不同液压力作用区域和主动径向压力加载路径对成形质量的影响。通过数值模拟证明了,在不同液压力作用区域和主动径向加压充液拉深过程中,成形件的最小厚度的变化趋势。研究表明,采用凹模圆角处向外偏置6mm的液压力作用区域,并配合1.3倍液压力的主动径向压力加载路径,获得的车灯反射镜最大减薄率为10.056%,零件质量好。     

波动加工轨迹驱动的板料锤击渐进成形时间研究

为深入了解工艺参数对波动加工轨迹驱动的板料锤击渐进成形时间的影响规律,选择工具直径、工具进给速度、垂直层进给量、波长以及振幅等5个工艺参数为因素,以成形阶梯型锥杯时间为指标,进行正交实验,并对实验结果进行极差分析和方差分析。研究结果表明:垂直层进给量对成形时间有显著影响,而其他4个工艺参数的影响不显著;成形时间随工具垂直层进给量、工具进给速度、波长和工具直径的增加而减少,随振幅的增加而增加。研究结果为合理选择工艺参数、减少波动加工轨迹驱动的板料锤击渐进成形时间提供了理论依据。     

沙柳生物质颗粒致密成型特性的离散元仿真

应用离散元软件EDEM创建了长径比为5∶1的模具,对沙柳生物质燃料的成型进行了仿真研究,并对其成型特性进行了4因素3水平的正交分析,研究了颗粒形状、粒度、压缩速度及保压时间对颗粒致密成型的影响。以成型颗粒的粘结性、成型密度及成型能耗为评价指标,分别得出了各因素对其影响的主次关系;同时,采用综合分析法对成型条件进行了综合评价。结果发现:颗粒形状为类棱锥体,粒度为1~4 mm、压缩速度为60 mm·min^-1、保压时间为75 s时,沙柳生物质的成型特性最好。以上研究可为沙柳等沙生灌木类生物质燃料的实际致密成型生产过程提供数据参考与借鉴。     

铝合金7075蠕变时效成形回弹规律

蠕变时效成形技术是利用金属的蠕变特性,将成形与时效热处理同步进行的一种成形方法。文章以可时效强化型铝合金7075为研究对象开展蠕变时效成形试验,考察厚度、弹性预变形量、时效时间和温度的综合效应对成形曲率半径的影响规律,并通过正交多项式回归分析,建立了回弹率与4个试验因素之间的回归方程,进行的工艺试验验证结果表明,运用该回归方程可以对蠕变时效成形后零件的回弹率进行预测。     

钢制带轮热旋压成形工艺分析及有限元模拟

研究钢制三角带轮的成形工艺,通过对旋压成形原理分析和旋轮设计,提出钢制三角带轮热旋压成形的四步成形工艺,并运用Deform-3D有限元分析软件对旋压成形过程进行数值模拟.模拟分析了旋轮形状、旋压进给量和旋压进给比对旋压成形质量、等效应变、等效应力、成形载荷以及轴向压紧力的影响.结果表明:所设计的成形工艺、旋轮形状及工艺参数合理可行;锻件变形均匀,成形质量高,成形载荷较小;在各项工艺参数中,旋轮的形状和旋压进给比是锻件成形的主要影响因素.     

中厚板挤压成形力能分析及预测

准确预测成形过程中的载荷分布,可有效降低模具在成形过程中发生偏载的可能性。文章以中厚板体积成形工艺中较为典型的挤压成形工艺为切入点,针对其与传统正挤压过程的区别,采用数值模拟方法对中厚板挤压成形力影响因素进行了正交试验分析,从复杂的影响因素中寻找出主因。通过对各主要影响因素加以分析,并借助于对试验数据进行归纳或统计的方法,分析建立了相应的力能计算模型,为中厚板挤压工艺及模具的优化设计提供理论参考。经实验验证,该力能计算模型的误差控制在15%以内,能满足工程计算的需要。     

弯曲工位模具的虚拟仿真设计的研究

在板料冲压弯曲成形中,由于工件形状比较复杂,且成形过程受材料性能、冲压力和速度等诸多因素的影响,在模具设计时难以计算其回弹量.本文借助ANSYS/LS-DYNA模块,对成形过程进行了显式动力学分析,模拟了其冲压成形过程,计算和仿真了冲压成形过程中的应力和变形状态;在此基础上进行了隐式静力学分析,模拟了其回弹过程,计算和预测了卸载后的回弹量,为精确设计冲压弯曲模具做了有意义的探索.     

轿车非典型U形件冲压成形工艺及模拟研究

利用板料成形模拟软件Dynaform对某轿车非典型U形件的冲压成形过程进行模拟,研究凸、凹模间隙、凸模速度、摩擦因数等对板料成形后厚度的影响,经多次模拟及对模拟结果进行分析,确定可行的成形工艺参数,用于指导实际生产。     

凸缘远离大端的半轴套管成形工艺实验研究

按凸缘能否一次成形,将半轴套管分为凸缘靠近大端（A）和凸缘远离大端（B）两类,简介了B类半轴套管成形工艺现状;经分析、数值模拟和物理模拟实验研究,开发了一种以圆棒材为坯料,以“闭塞模锻＋复合挤压”为主要过程的B类半轴套管成形新工艺,重点介绍了设计中间制件所考虑的因素和解决的问题,实现了工步少、凸模刚性好、所需设备滑块行程较短等目的。     

橡皮成形数值模拟回弹预测精度的影响因素

基于有限元数值模拟的工艺分析方法提高橡皮囊液压成形工艺的零件质量,回弹预测的精度,是直弯边橡皮成形数值模拟的关键。文章以有限元软件PAM-STAMP 2G为平台,针对铝合金板2B06-W30min的直弯边橡皮成形工艺,建立成形与回弹过程的数值模型,研究影响数值模拟回弹预测精度的关键因素,如单元积分类型、网格尺寸、厚向积分方案,以及板料厚度波动等对回弹量的影响规律。通过有限元数值模拟结果与实验测量结果对比,分析数值模拟中回弹预测精度的影响规律,提出了数值模型的改进方法。提高数值模拟成形精度,需要精确控制模拟过程的关键环节,力求在每个环节减小误差累积。该文对实际生产具有指导意义。     

基于正交试验的车用螺母成形分析及模具磨损优化

以某车用锁紧螺母冷镦成形为研究对象,基于Archard磨损理论,采用有限元分析软件DEFORM-3D对模具磨损及成形载荷进行模拟分析。结果表明:制件成形符合工艺要求。为得到更优的成形效果,选取上冲头切入角、冲压速度、模具表面硬度、摩擦系数作为因素,设计正交试验,以降低模具磨损和成形载荷为目标对因素进行优选。分析得出各因素对结果的影响趋势,并通过综合考虑生产效率、能量消耗、设备磨损等因素,得到了最优工艺参数组合为上冲头切入角20°、冲压速度5 mm·s-1、模具表面硬度61 HRC、摩擦系数0. 12。采用最优参数重新进行模拟,上冲头使用寿命得到了大幅提升,并予以试模验证。