厚板精密冲裁工艺过程的有限元模拟

介绍了精密冲裁的基本原理，利用商业有限元软件DEFORM^TM-2D对6mm厚度的钢板(42CrMo4)的精冲工艺进行了模拟。分析了不同压边力和凸凹模间隙对精冲断面质量和模具应力的影响关系。结果表明，数值模拟可以有效地优化厚板精冲工艺。     

国产锆合金板料冲裁间隙的有限元分析

锆合金常用于制作核电设备的重要元器件。为了提高国产锆合金板料冲裁的产品质量与模具寿命,针对锆合金板料价格昂贵和各向异性明显的特点,利用有限元模拟软件研究不同冲裁间隙下的冲裁效果。通过试验测得国产锆合金的材料参数,利用有限元软件模拟分析在冲裁过程中冲裁力、冲裁功和工件断面质量随冲裁间隙变化的趋势;研究合理冲裁间隙的取值、以及厚向异性系数对合理冲裁间隙和断面质量的影响;通过裂纹扩展方向分析和实物断面分析验证了模拟分析的正确性。结果表明,厚度为0.47 mm锆合金板料的合理冲裁间隙为0.035 mm;厚向异性系数的变化对合理冲裁间隙的取值没有明显影响,但是对工件断面质量有显著影响。     

金属材料冲裁过程的有限元模拟

介绍了利用弹性有限元对金属冲裁加工模拟的基本原理,包括弹塑性大变形木匠,裂破坏模拟以及网格重划分等技术,利用商业化有限元程度DEFORM－2D^TM对不锈钢（AISI304）板料的冲裁工艺进行了模拟,模具采用刚体模型,工件采用弹塑性模型,材料断裂破坏采用Cockroft-Latham破坏准则,分析了冲裁过程中裂纹生成、扩展以及材料断裂分离的过程,冲载力的变化等,模拟结果中的材料断裂和冲裁力的变化与已发表文献中的实验结果一致。     

精密冲裁件质量分析与控制

从精冲件质量入手,列举了批量生产过程中模具和材料状况与零件质量的关系,对各种现象进行分析,针对具体情况提出相应的解决措施。     

倾斜板料冲裁的冲裁力研究

倾斜板料冲裁的冲裁力计算是一个尚待研究的课题。本文对倾斜板料圆孔冲裁的冲裁过程进行了探讨，将其分为板料包容冲头和板料不包容冲头两种类型和三个冲裁阶段，导出了每种类型各冲裁阶段冲裁力的计算公式，分析了冲裁力随行程的变化规律，研究了最大冲裁力和板料厚度、圆孔直径、板料倾斜角度的关系，获得了一些有价值的结论。     

不同材料外推模型的精冲有限元模拟对比

将35铜的应力应变曲线用VOSS模型、Ludwik模型外推并插入到DEFROM2D中,对精冲过程进行有限元模拟,对比了VOSS模型、Ludwik模型及DEFORM自带材料模型的计算结果,表明DEFORM自带材料模型与VOSS模型计算结果相近,DEFORM自带材料模型在大塑性应变下仍具有可靠性。     

基于LS—Dyna的板料冲裁过程仿真

利用显式动力学分析程序LS—Dyna对4mm厚Q235A板材冲裁过程进行了有限元仿真。根据仿真结果对冲裁机理、最大主应力及冲裁力的变化规律进行了分析,得出了与实际相吻合的结论,其方法和结论对冲裁工艺参数优化及相关产品研发具有参考价值。     

冲裁间隙变化对冲裁件断面质量影响的力学分析

分析了冲裁过程中断面光亮带、断裂带、圆角和毛刺形成阶段,运用塑性增量理论、应力莫尔圆方法和粘着磨损法则,来分析影响光亮带和断裂带、圆角和毛刺形成的力学因素,得出确定模具合理间隙值是获得高质量冲裁件的关键因素。     

精冲压边与间隙的有限元模拟优化研究

运用DEFORM2D软件对板料精冲过程中压边与间隙进行了数值模拟分析。将NormalC＆．L断裂准则应用于预测精冲韧性断裂,分析了不同压边力、压边方式、反顶力以及冲裁间隙对材料涡流流动特性、冲裁断面圆角和撕裂带的影响;根据模拟结果提出了新的工艺建议。     

基于有限元分析的精冲液压机机身结构优化

针对精冲机复杂、瞬时、重载的受力条件和精冲模的高精度对设备刚度提出的高要求,设计精冲机机身结构,建立精冲机机身结构有限元分析模型;根据精冲机机身的上横梁、立柱、下横梁3部分的有限元分析结果,提出机身结构的改进方案并进一步模拟分析;得到了更优的结构方案,改进了精冲机机身结构;改进后的机身刚度和强度均满足要求,最后绘出优化的精冲机机身结构。     

镀层金属板冲压成形断裂失效的有限元模拟

镀层金属板在加工过程中,由于工艺参数、模具几何参数的影响,经常会出现裂纹,并最终导致板材的断裂。以双面电沉积镍的低碳钢板为研究对象,采用基于连续介质损伤有限元模拟以及冲压成形实验相结合的方法对镀层金属板在冲压过程中的失效问题进行了研究。结果表明:随着冲压深度的增加,杯形件中的等效塑性应变与损伤值均增加,当冲压深度达到10mm时,在杯形件冲头圆角处出现断裂现象。通过冲力冲程曲线与成形件形状的比较和损伤变量分布、等效塑性应变分布以及厚度减薄的分析发现,有限元模拟结果与冲压成形的试验结果符合得较好,证明了有限元模拟的正确性。     

U型钢压弯的有限元分析与回弹预测

采用压弯法对U型钢进行逐步冷弯成形分析。通过有限元和试验相结合的方式,得出较准确的回弹结果。经过数值模拟,发现变形过程产生的缺陷,在模具制造前修正了模具结构。在分析现有数据,参照板料成形设计公式的基础上,根据模拟结果,对板料成形的设计公式进行修正,在型材的弯曲凸模设计中引入相对弯曲半径系数K,设计出适合U型钢压弯的模具,在现场试验中取得了良好效果,生产出符合设计要求的工件。     

板材冲挤复合成形模拟与裂纹预测

板材冲挤复合成形是一种厚板近净形成形工艺,在汽车零部件精密成形制造中有着广阔的应用前景。文章采用刚塑性有限元法对板材冲挤成形工艺进行了模拟,确定了板材冲挤变形的速度场、等效应力场和等效应变场,揭示了板材冲挤工艺的成形特点。基于J.W.Hancock与A.C.Mackenzie提出的断裂判剧和数值模拟分析,预测了板材冲挤成形裂纹产生位置和主要影响因素。通过实验测定板材冲挤成形中裂纹产生情况,验证了模拟分析结果,对于板材冲挤复合成形工艺设计有指导意义。     

板料弯曲成形性能的有限元模拟研究

介绍了以Pro/E为模具结构设计平台,利用有限元动力分析软件ANSYS/LS-DYNA的前处理和求解模块对板料的弯曲成形过程进行数值模拟,分析了板料的弯曲性能,研究了弯曲半径对板料弯曲成形质量的影响,利用LS-PREPOST后处理器查看结果,得出应力应变曲线,为板料成形性能的检验提供了依据。     

有限元模型转换及其在金属板料成形数值模拟中的应用

本文根据CAD和CAE软件各自的功能和特点 ,探讨了板料成形数值模拟中CAD模型向CAE模型转换的方法 ;并针对有限元分析软件ANSYS与ABAQUS的实际特点 ,编写了有限元模型转换接口程序 ,用实例验证了所编接口转换程序的可行性与正确性。     

Finite element simulation of material flow in friction stir welding

Abstract

A brief summary of recent finite element simulation results for the friction stir welding process is presented. The focus of the present study is on the characterisation of material flow around the rotating tool pin. Material flow patterns predicted by finite element simulations are found to compare favourably with experimental observations. The simulation results also reveal that material particles tend to pass and move behind the rotating pin from the trailing side, rather than both sides, of the pin. Possible variations in the material flow pattern due to variations in process parameters are discussed.     

型材挤压过程金属变形流动的有限元仿真

采用大变形弹塑性有限元理论,对典型型材角铝零件的挤压成形过程进行了全面有限元仿真和分析。深入研究了了型材挤压变形过程中金属变形流动规律和力学特征,对挤压工艺参数合理选择和优化奠定了基础。