圆柱面力-位移分控多点成形的数值模拟研究

针对多点成形厚向约束不足易产生成形缺陷的现状,论文研究了无模多点成形中提高成形质量的一种新的成形方法,提出了力-位移分控的多点成形模式。讨论了力-位移分控多点成形模式下提高成形质量的机理,给出了实现力-位移分控多点成形的方法。采用数值模拟的方法,对不同曲率半径、板厚、成形力条件下的柱面件成形过程及回弹进行了分析研究。结果表明,采用力-位移分控的多点成形模式较多点摸具成形能获得更好的成形质量与效果;成形力越大,板厚越大,曲率越大,回弹越小。     

鞍面力-位移分控多点成形起皱的数值模拟研究

在多点成形中,起皱是影响板材成形质量的重要因素。针对鞍面在力-位移分控多点成形方式下的起皱,以ABAQUS为模拟分析平台,模拟了鞍面的成形过程,并分析了其起皱缺陷。研究结果表明:在鞍面力-位移分控多点成形过程中,当板厚较小(1和1.5 mm)时,板材中心区域发生了较为严重的起皱,且优先变形的方向发生的起皱现象更明显;随着板厚和曲率半径的增大,起皱趋势减小。针对起皱现象探明了起皱的原因,提出了鞍面起皱的抑制方法,并进行了模拟计算和成形试验,结果表明,增大成形力和错位都可以抑制起皱,错位并结合增大成形力可以显著改善板材成形质量。     

力-位移分控多点成形鞍面回弹的数值模拟研究

本文针对马鞍面的力-位移分控多点成形的回弹进行了研究.采用数值模拟的方法,对不同曲率半径和不同板厚的鞍形面进行了成形过程的模拟和卸载回弹分析.结果表明,曲率半径越大,该方向的回弹越大;板厚越大,两个方向的回弹都变小,且起主导作用的方向对另一方向的影响越小.     

基于ABAQUS的多点成形有限元模型的建立与验证

利用ABAQUS建立了传统多点成形与力-位移分控多点成形两种模式的数值模型,两种模型均可实现压头的随动偏转,计算效率高。在力-位移分控多点成形数值模型中,能够对200个基本体分别施加位移加载曲线和力加载曲线。以1050铝合金为原材料,对半径为200 mm的圆柱面进行成形实验,将实验数据与模拟数据进行比较,结果表明:模拟结果与实验结果具有较好的一致性。     

力-位移分控多点成形帆面回弹的数值模拟

回弹是影响成形件质量的主要因素之一,是板材冷冲压成形必须解决的问题.以帆面为例,采用显-隐式算法模拟力-位移分控多点成形在成形帆面时的回弹现象.对不同板厚t、曲率半径r、帆面参数a的帆面进行回弹数值模拟,结果表明,帆面成形后的回弹在两个帆形上相互影响.其中在大曲率半径方向（y=0边）上的回弹起主导作用,并影响着小曲率半径方向（x=O边）上的回弹.在大曲率半径方向上,曲率半径越小,板厚越大,帆面参数越小,回弹越小;在小曲率半径方向上曲率半径越小,板厚越小,帆面参数越小,回弹越小.     

聚碳酸酯板多点热成形起皱的影响因素

为了研究聚碳酸酯(PC)板多点热成形起皱的影响因素,介绍了PC板多点热成形的原理,测试了PC板的玻璃态转变温度,获得了不同温度下PC板的应力松弛曲线,建立了球面件多点热成形有限元模型,并得到了球形面多点热成形起皱的模拟结果。同时,研究了板厚、半径和成形温度对起皱的影响。数值模拟结果表明:板料越厚、半径越大、成形温度越低,均导致球面件起皱越轻微。此外,获得了不同板厚、半径和成形温度条件下PC板的无皱曲成形极限,并开展了PC板多点热成形试验,结果验证了数值模拟的准确性和无皱曲成形极限图的实用性。     

板材多点复合渐进成形质量的工艺优化

针对板材多点复合渐进成形的质量问题,利用有限元软件Marc进行了不同工艺参数下的多点成形正交试验。以回弹角、壁厚均匀性和最大成形力作为成形质量评价指标,根据试验结果建立了各评价指标回归预测模型;采用主目标法建立了多点复合渐进成形评价指标数学模型,获得了最佳工艺参数组合。通过试验验证了模型的合理性。这能为成形出较好质量的制件提供依据。     

多点压机成形与多道次多点模具成形的数值模拟研究

变形路径对于板材的成形质量有着重要的影响。多点压机成形和多道次多点模具成形充分利用多点成形的柔性特点,实现了对板材变形路径的控制。文章通过有限元数值模拟研究了这两种成形方式各自的特点和规律,并进行了比较。结果表明,多点压机成形和多道次多点模具成形,都能够优化板材变形路径,使变形均匀,有效地抑制起皱,提高板材变形能力。在同样条件下,多点压机方式好于多道次成形,但当多道次成形道次逐渐增多时,成形质量接近于多点压机成形。多点压机成形是理想化的成形方式,但设备造价昂贵,多道次多点模具成形可以近似实现多点压机成形效果。     

汽车前梁多道次内高压成形

基于动力显示有限元软件eta/DYNAFORM,以汽车前梁为例,开展了回转拉伸弯曲和模具压弯多道次内高压成形工艺过程数值模拟。结合各种成形工艺下汽车前梁内高压成形极限图,分析其成形质量。在此基础上进行管坯回转拉伸预弯曲和内高压成形试验,给出了典型截面的壁厚分布,并与模拟结果进行了比较。研究结果表明,模拟结果与实验结果相一致。预弯曲成形后,管坯壁厚分布对内高压成形结果中壁厚分布具有一定的影响。多道次内高压成形模拟能够提高内高压成形模拟精度。管坯模具压弯的壁厚分布较回转拉伸弯曲的壁厚分布好,利于汽车前梁内高压成形性能提高。     

板材分段多点成形中局部剧烈塑性变形的研究

局部剧烈塑性变形是分段多点成形中特有的一种缺陷,对其进行深入的研究有利于分段多点成形技术的进一步实用化.本文以圆柱形工件为例,对分段多点成形过程进行数值模拟,详细分析了局部剧烈塑性变形的产生机理,并采用非均匀有理B样条曲面(NURBS)方法,进行过渡区的协调设计来抑制局部剧烈塑性变形的产生,实验证明这种方法能够显著提高工件的成形质量.