非回转对称拉深成形的有限元模拟

阐述钣料拉深成形有限元模拟的基本理论及关键技术,对非回转对称拉深成形的典型零件—矩形盒进行了成形模拟,分析其材料流动规律和应力应变状态,并着重分析钣坯形状对矩形盒成形性的影响     

斜壁矩形盒件多点拉深成形的数值模拟

通过对斜壁矩形盒件多点拉深成形的有限元数值模拟,分析了成形过程中起皱与拉裂缺陷的产生,研究了四种不同压边力加载曲线即恒压边力、↘形压边力曲线、V形压边力曲线、■形压边力曲线对成形结果的影响。结果表明:斜壁矩形盒件在整个多点拉深成形过程中,在宽度方向的侧壁底部极易发生破裂缺陷,在法兰直边对称轴处起皱最严重;不同的压边力曲线对斜壁矩形盒件多点拉深最终成形结果的影响很大,其中■形状的压边力加载曲线最有利于斜壁矩形盒件的多点拉深成形。     

矩形盒分块变压料力拉深的有限元分析

作为薄板非回转对称拉深成形系统研究的一部分,针对矩形盒拉深中压料力对成形性和成形极限的影响进行相应的实验和有限元模拟分析。研究表明,矩形盒分块变压料力拉深有助于提高拉深成形性和成形极限。但如何对压料板正确分块、分块衔接方式以及实现变压料力实时控制还需要做大量深入的基础研究工作。     

矩形盒在曲面压料面下拉深成形规律的有限元仿真

用有限元数值模拟的方法,模拟法兰曲边区域采用锥面压料面时,矩形盒的拉深成形过程,并且与平面压料时法兰在等效应变、主应变分布、拉深深度等方面进行了对比分析。结果证明,采用曲边锥面压料面时,矩形盒件的拉深成形性能得以改善,成形极限得到提高。最后对比分析了两种压料面形式下板坯所受的流动摩擦阻力,同样表明曲边采用锥面压料面时板坯更难拉裂。     

薄板矩形盒带拉延槛拉深的有限元分析

在薄板矩形盒拉深试验的基础上,进行压料面带拉延槛拉深的有限元模拟分析后指出,在压料面直边部设置相应的拉延槛,增大法兰直边的进料阻力并控制直边流入速度,可相应提高拉深成形极限。设置拉延槛后,使直边轴向拉深变形量增加,整体塑性变形充分,因而相对减轻法兰起皱趋势,并提高矩形盒的整体刚度和成形性。     

矩形盒变压料方式拉深中应变路径的有限元分析

利用有限元方法模拟五种不同压料方式及压料力控制的矩形盒拉深过程.其中,曲边锥面压料拉深有利于法兰曲边材料向直边扩散,沿拉-压路径变形的质点变形量有所增大.平、曲面分块变压料力拉深降低法兰曲边变形抵抗,但质点应变轨迹控制效果不明显,可相应提高拉深成形性.直边设置拉延槛的矩形盒拉深可将质点变形轨迹基本控制在拉压变形区,缓解凸模转角断裂危险区内双拉变形状态,提高拉深成形极限的效果相对显著.     

矩形盒拉深时变压边力的数值模拟

建立了矩形盒拉深成形的三维仿真分析模型，并将其与实验结果进行了对比验证。在概述压边力在生产过程中的用途和意义的基础上，讨论了变压边力对薄板拉深成形过程的影响，利用DYNAFORM模拟软件研究了随拉深时间和压边圈位置变化的压边力对拉深成形质量的影响，得到了相应的数值模拟结果，为实际生产过程中合理调节压边力的大小提供了理论依据。研究表明，采用变压边力控制技术可以显著改善矩形盒的成形性能。     

法兰为整体拉深的矩形盒成形应力分析

为了有效预测矩形盒拉深中的成形力和压料力，在拉深试验和有限元数值模拟的基础上，将法兰直边、曲边作为变形整体进行了应力应变分析。给出极限拉深时板坯下料以及拉深力和压料力的近似计算公式，为进一步开展试验、数值模拟和理论解析提供相应的参考资料。     

数值模拟技术在拉深模具设计中的应用

分析了盒形件拉深成形工艺特点,建立了盒形件拉深成形的三维有限元模型,并对其进行了冲压数值模拟。针对盒形零件拉深成形实例,应用数值模拟方法辅助模具设计以及进行了拉深工艺的改进。研究结果表明,应用数值模拟技术能有效减少拉深模具设计计算量,从而提高模具设计效率。     

基于Dynaform的铝合金盒形件拉深过程研究

针对6061-T651铝合金盒形件拉深成形过程中存在的技术问题,应用Dynaform非线性有限元软件对盒形件的拉深过程进行模拟分析,得出压边力等工艺参数对拉深过程及成形质量的影响规律,确定了合理的工艺方案,并通过实验对方案进行验证,实验结果满足设计要求。     

毛坯外形对盒形件拉深成形的影响

盒形件是典型非轴对称件，其拉深成形是一种包含几何非线性、材料非线性，接触非线性的强非线性问题的复杂力学过程，影响因素很多，规律难以定量表达，用ANSYS有限元软件，模拟了在同一套模具和成形条件下，不同毛坯外形的盒形件成形过程，找出了毛坯外形对盒形拉深件应力应变影响规律，并用实验验证了模拟结果的可靠性。     

NUMERICAL SIMULATION AND EXPERIMENTAL RESEARCH ON HYDRAULIC COUNTER-PRESSURE DEEP DRAWING OF CONICAL PART

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＨｙｄｒａｕｌｉｃｃｏｕｎｔｅｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅｄｅｅｐｄｒａｗｉｎｇ(ＨＣＤＤ )ｉｓａｎｅｗｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｓｈｅｅｔｍｅｔａｌｄｒａｗｉｎｇ[1] .Ｉｎｅｓｓｅｎｃｅ ,ＨＣＤＤｉｓｔｈａｔｔｈｅｂｌａｎｋｉｓｄｒａｗｎｉｎｔｏｔｈｅｃｈａｍｂｅｒｂｙｐｕｎｃｈ ,ｆｏｒｍｅｄｗｉｔｈｃｏｍｐｒｅｓｓｉｖｅｈｙｄｒａｕｌｉｃｐｒｅｓｓｕｒｅａｃｔｅｄｏｎｉｔｓｏｕｔｅｒｓｉｄｅ .Ｔｈｉｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｅａｔｕｒｅｓｌｏｗｅｒｄｉｅｃｏｓｔ,ｆｅｗｅｒｆｏ…     

数值模拟分析工艺参数与拉深件壁厚变化的关系

在分析板料拉深成形有限元理论的基础上建立数值模拟的分析模型,利用数值模拟技术系统地对拉深过程进行模拟。主要研究模具圆角半径、摩擦因数、压边力与模具间隙等工艺参数与拉深件壁厚最大变薄率的内在关系。     

核电反应堆主管道接管芯轴拔长的模拟研究

大型空心锻件的锻造过程主要分为镦拔、冲孔和芯轴拔长三个工序,其中芯轴拔长为主要的成形工序。以DEFORM-3D为分析软件建立芯轴拔长的数值模型,对空心锻件的芯轴拔长过程进行数值模拟分析,并分别从金属塑性变形的流动规律、内孔畸变率以及锻件内部的应力场、应变场等方面研究不同锻造工艺参数对内在影响规律。获得合理工艺参数组合,以指导实际的生产过程。     

复杂油底壳一次拉深成形新工艺的数值模拟

分析了复杂薄板零件拉深过程的力学特征 ,阐明了提高板料成形性能的技术关键 ,提出了一种能大幅度提高板料成形性能的新技术。对一种拉深难度很大的复杂油底壳采用这一新技术的一次拉深成形、常规工艺的一次拉深成形及实际生产中采用的二次拉深成形三种成形过程进行了有限元数值模拟 ,比较结果表明 ,这一新工艺的一次拉深成形的效果最好。     

有限元模拟软件在铜扁线拉拔力计算过程中的应用

为准确把握铜扁线拉拔过程的拉拔力,首先采用三维造型软件Pro/E 4.0分别建立了铜扁线坯料模型和拉拔模具的有限元模型,然后通过DEFORM软件采用刚粘塑性有限元法对铜扁线拉拔成形过程进行有限元仿真,计算出所需拉拔力.同时采用已有的拉拔力计算公式计算相同规格铜扁线拉拔成型所需的拉拔力.最后将有限元模拟所得结果与通过三个具有代表性公式计算出的结果进行对比分析得知,经过修正后的克拉西里希柯夫公式计算出的拉拔力与模拟出的计算结果最为接近.     

高内表面质量铝合金矩形管拉拔成形工艺研究

为了研究矩形管拉拔成形工艺,采用有限元分析软件Deform-3D建立了铝合金圆形管拉拔成矩形管的有限元分析模型,并对拉拔工艺的整个过程进行了模拟分析,获得了拉拔过程中起皱缺陷的形成机理,为此,经过多次有限元方法(finite element method,FEM)分析,找到了合理过渡矩形管件形状及模孔锥角的最佳范围为10°~12°。根据铝合金矩形管产品对内表面质量无拉痕的要求,进一步调整了相关工艺参数,择优后过渡矩形的长弧边高度为5mm,短弧边高度为3mm,最佳模孔锥角为11°。得到了拉拔力与模孔锥度之间的关系曲线。研究成果对矩形管的实际生产具有指导作用。     

带凸缘高圆筒件一次拉深成形新工艺的数值分析

提高板料的成形性能始终是拉深工艺中的一个关键因素,本文分析了一种能大幅度提高板料成形性能的新工艺措施。这项新技术是通过减小压料接触面上的流动阻力,实现对板料成形性能的优化。文中采用这一新工艺措施对带凸缘的高圆筒件的一次拉深成形过程进行有限元数值模拟,得到很好的验证,同时分析了这项新技术的机理。     

方盒形体拉深成形中起皱与破裂问题的机理研究

针对方盒形体在拉深成形过程中易出现起皱、破裂等缺陷的问题,对其产生机理进行了分析研究。利用Dynaform对方盒件拉深过程进行了数值模拟研究,验证了理论分析的正确性,最后提出了起皱与破裂的预防措施。     

Integration of RP and explicit dynamic FEM for the visualization of the sheet metal forming process

This paper develops a FORTRAN program to convert the explicit dynamic finite element method (FEM)-simulated deformed sheet to the stereolithography (STL) format used in the rapid prototyping (RP) apparatus. Such integration of the RP/FEM can rapidly produce a visualized 3D physical part of the sheet deformation state. Three cases – cylindrical drawing, bore expanding and square cup drawing processes, simulated by explicit dynamic FEM – were investigated to verify the integration system. The wrinkled flange in the cylindrical drawing process, the circle hole expansion in the bore expanding process, and the square cup in the square cup drawing were successfully predicted by explicit dynamic FEM, and the rapid prototyping 3D physical parts also showed good visualization of the deformed sheet for the above three cases. It proves that the integration system of RP/FEM will be able to supply a useful method for the visualization of the 3D physical part in the sheet metal forming process.