板材多点分段成形工艺的数值模拟研

利用有限元法对板材多点分段成形工艺进行了多工步成形的模拟分析，对多点分段成形过程中金属流动规律及过渡区的变形特点进行了研究，就不同重叠区面积对成形结果的影响进行了对比，并模拟了采用变形协调区的多点分段成形过程。模拟结果表明板料中心曲率值偏低以及强制变形区和过渡区交界处的曲率突变是限制多点分段成形的主要因素。有重叠区的多点分段成形可减缓强制变形区与过渡区交界处的曲率突变现象，但未完全消除剧烈的塑性变形。采用变形协调多点分段成形方法可减缓曲率变化速率，避免局部剧烈塑性变形的发生，并且得到表面质量良好、变形均匀的制品，实现利用小设备成形大型件的目的。     

基于ANSYS/LS-DYNA的板材多点成形中回弹的数值模拟

利用有限元软件LS-DYNA对板材冲压成形的回弹进行数值模拟,采用动态显式算法模拟板材成形过程,隐式算法模拟卸载回弹过程;对于不同曲率半径、不同屈服强度的圆柱面成形件进行数值模拟,分析得出回弹趋势和回弹分布,这些结果对于减小因回弹带来的误差、提高成形件的成形精度具有十分重要的现实意义。     

带孔网板数字化多点成形过程中拉裂缺陷的有限元分析

采用动态显式有限元软件建立多点成形拉延有限元模型,对不同厚度的带孔网板和无孔板多点拉延成形进行数值模拟.利用成形极限图判断板料成形过程中是否被拉裂.模拟结果表明,在相同的成形条件下,带孔网板拉延成形时容易发生拉裂缺陷.分析带孔网板成形时容易被拉裂的原因,得到无孔板和带孔网板拉延成形时拉裂临界.对在基本体和网板之间放置弹性介质和钢质垫板的成形方式进行数值模拟和试验验证,结果表明带孔网板成形效果很好,而且模拟结果和试验结果吻合良好.     

板材成形回弹数值分析的静力隐式方法

给出了板材成形加载过程，卸载过程数值模拟的静力隐式有限元方法，通过平衡迭代求解有限元方程，并采用隐式算法进行应力积分及接触压力计算，这种方法应力计算准确，因而回弹计算结果具有较高的精度，数值计算表明，纯弹性板大变形卸载后能够完全恢复到原始形状，说明该方法对几何非线性问题的分析是非常准确的，最后对板材柱面、球面成形的回弹进行了分析。     

板材多点成形过程起皱现象数值模拟研究

以马鞍面成形过程为例，从成形工艺，板厚，材持及变形程度等方面入手，针对多点成形过程最主要的缺陷之一－起皱现象的产生原因及其抑制方法进行了数值模拟研究，并对多点模具成形过程中起皱现象的发生进行了实验验证。     

有限元反向模拟的新算法

针对有限元反向模拟的特点，提出了采用右矩形公式作为近似积分的隐式欧拉方法来进行反向计算，有限元反向模拟新算法的过程跟已有算法相比，不需要几何搜索和迭代，节省了计算时间。采用新算法对航空叶片精锻过程一次成形进行了反向模拟，并与正向模拟进行了比较，结果表明，采用新算法进行的反向模拟与正向模拟是可逆的，从而验证了新算法的可靠性。新算法适用于对大型复杂的非稳态塑性成形过程进行反向模拟。研究结果对实现有限元反向模拟技术的高效计算具有重要意义。     

基于数值模拟的覆盖件冲压成形工艺研究

覆盖件的冲压成形过程涉及几何、材料、接触等非线性因素的耦合，利用有限元法在计算机上对冲压件的起皱、破裂、回弹进行预测和分析，进而优化模具和拉深工艺参数，减少反复试验的次数，提高冲压件质量。阐述了汽车覆盖件成形数值模拟技术的理论方法及发展状况，并采用静态隐式算法模拟软件对典型覆盖件进行了冲压仿真分析，对其成形工艺进行了优化。     

圆柱面多点成形中弹性垫对压痕抑制的数值模拟

压痕是板材多点成形中特有的成形缺陷,是多点成形必须解决的问题。通过ANSYS软件对板材进行圆柱面的多点成形仿真分析,并针对分析的结果提出了抑制压痕的方法,进一步数值模拟说明了一定厚度的弹性垫技术消除压痕缺陷的有效性。     

板壳类件的多点成形工艺

利用多点成形的柔性特点，能够实现分段成形、反复成形以及多道成形等传统成形方式无法实现的功能。讨论了多点成形的两种基本变形方式，对典型多点成形工艺进行了理论与实验研究，并给出了有关的实际应用结果。     

自由曲面工件多点连续成形方法

为了实现自由曲面工件的高效率、低成本制造,分析与比较常用的柔性成形方法;从成形过程的连续性考虑,将柔性成形分为分段成形与连续成形;从变形区大小考虑,又划分为点成形、面成形与线成形等不同类型。比较不同成形方式的优点与缺点,指出自由曲面工件的高质量、高效率成形是亟待解决的技术难题。提出基于连续线成形方法的自由曲面工件高效、柔性成形思路;并提出采用多点调整式柔性辊的多点连续成形技术方案;探讨多点连续成形技术的基本原理、关键技术及主要特点。运用具有多个控制点的挠性轴设计出可弯曲、可调整的柔性辊,开发出多点卷板成形试验装置。多种三维曲面板类件的连续成形试验结果表明,多点连续成形技术能够解决自由曲面工件的高效加工难题。     

基于松散耦合法的电磁平板成形3D有限元仿真

数值模拟提供一种手段去分析电磁成形中的多物理场耦合过程,但是目前的电磁成形模拟大多局限于2D模型或者将复杂的多物理场耦合数值模型简化为单独的多个物理场分别进行求解。为提供一种能够适用于复杂3D模型的多场耦合模拟方法,采用松散耦合法对平板电磁自由胀形过程进行3D有限元模拟分析。对工件网格采用拉格朗日算法,空气网格采用任意拉格朗日欧拉算法。从而使空气3D网格能够与板料变形随动而不产生畸变,实现磁场—结构场的迭代耦合分析。动态而无畸变的六面体网格能够在磁场分析模块与塑性成形模块间准确传递数据,既提高了运算速度又可获得精确计算结果。与实际数据比较证明,模拟的板料变形规律与试验结果一致。     

管轴压精密成形过程有限元模拟研究

含有无模约束自由变形的管轴压精密成形易于实现零件精确、高效、低耗和灵活的制造而成为一种有发展前途的先进精密成形工艺。但含有无模约束自由变形的成形过程变形机理复杂,影响参数多,难以用解析的方法进行准确描述。因此,有必要开展管轴压精密成形过程的有限元模拟研究。在分析了无模约束自由变形模式的基础上,对有限无模拟的关键技术问题进行了处理,建立了该过程的刚塑性有限元分析模型,进而开发了有限元数值模拟系统,试验研究表明所开发的分析软件是可靠实用的。该系统为系统深入地研究管轴压精密成形过程中无模约束自由变形机理和成形规律提供了有效的手段。     

Mould correction for sheet-metal multi-step incremental air-bending forming based on close-loop control and FEM simulation

There exist errors between the manufactured workpieces and the CAD models due to the springback of sheet-metal incremental air-bending forming. To reduce these errors, an off-line closed-loop control iterative algorithm, combined by fast Fourier and wavelet transform, is developed from the displacement adjustment method (DAM), smooth displacement adjustment method (SDAM) and deformation transfer function method (DTFM) for die surface. With this algorithm, the mould surface of sheet-metal incremental air-bending forming could be properly corrected, and the springback errors of the formed workpieces could be effectively reduced. In order to reduce mould cost and labor cost, the springback tests of workpieces forming, needed in the iterative process of closed-loop control system, are substituted by finite element model (FEM) simulation. The above correction algorithm was used in a semiellipse-shape workpiece incremental air-bending forming. Its average errors are +0.74/−0.39 mm. The results show that the mould correction algorithm with Fourier and wavelet transform is reasonable and the means of FEM simulation are effective. It can be taken as a new approach for sheet-metal multi-step incremental air-bending forming and mould design.     

刀具路径对单点渐进成形的影响

在单点渐进成形技术中,刀具路径是加工时刀具在空间中的运动轨迹。本文使用有限元分析软件ANSYS／LS—DYNA模拟了刀具路径对渐进成形过程的影响。模拟结果表明：当刀具四点压下时,模拟的轮廓曲线对称性最好,底面上凸的幅度较小;同时,板材的最大等效应变和主要变形区节点的塑性应变较小,板材连续逐层变形能力较好。     

轮辋滚压成形的数值仿真技术

滚压成形工艺是轮辋加工的主要成形工艺,在工程中得到广泛运用。基于有限元软件ABAQUS动力显式算法,对轮辋滚压成形数值仿真技术进行了研究,并讨论了加工过程中侧向力问题。运用和以往文献不同的建模方式,分析建模中单元选择、边界条件、加载曲线等关键问题,提出了适合轮辋滚压的数值仿真方法。仿真计算表明,轮辋滚压成形仿真结果与试验具有好的吻合性,且具有中心定位准确,计算效率高的特点,提高了工程适用性。同时侧向力研究表明,降低进给速度可以有效减小滚压侧向力。     

外凸台内齿圈件成形过程数值模拟效率影响因素正交试验分析

采用刚黏塑性有限元法对外凸台内齿圈件精密成形过程进行了数值模拟,通过正交试验法研究了各因素对成形力的影响,找到了影响数值模拟效率的规律,研究结果有利于成形工艺的优化设计,指导企业生产。     

塑性成形三维数值模拟网格表面轮廓节点处理方法

以DEFORM-3D软件为例，提出基于点对来获取模具型腔轮廓节点的方法，并用c 语言加以实现，得到精确的模具截面边界曲线，为研究模具和工件变形提供方便高效的手段。     

多道次直缝焊管连续成型有限条分析

采用基于Updated-Lagrangian法的大变形样条有限条法,分析直缝焊管多道次连续成型过程的纵向薄膜应变和位移。模拟结果表明,变形带材的边缘是变形剧烈的部位,必须严格控制带材边缘纵向应变。多道次连续成型时,带材变形应先逐渐增大,然后逐渐减小,以保证成品质量。