板料局部成形成形极限的数值研究

通常在板料冲压成形中,通过成形极限图来预测板料成形时的缩颈、破裂现象。而采用增量成形技术成形板料时,板料的成形极限高于传统冲压成形。这一现象导致了从成形机理上研究板料增量成形极限为什么会高于传统冲压成形极限成为当前的研究热点。假定厚度方向的几何缺陷来表示局部弱化区,通过在板料厚度方向引入工具作用来研究局部材料的稳定性的影响。分别采用BAMMAN_DAMAGE模型和假定几何缺陷的方法来研究横向模具作用对板料成形均匀化的影响。通过数值模拟的方法研究了增量成形能提高成形极限的原因及机理,并考察在这个过程中板料应力和板料应变的变化情况。     

板料冲压成形过程的计算机仿真

１板料冲压成形过程计算机仿真的提出当今,金属冲压零件用在几乎每个批生产产品里,单在轿车就占到总重的３／４。板料冲压成形则是最重要的制造过程之一。板料冲压成形过程的计算机仿真（或模拟）可以从制造角度解决产品设计、冲压工艺设计与成形模具设计的优化问题。这...     

板料冲压成形工艺的若干前沿技术

板料冲压成形工艺是一种重要的金属材料成形方法,在我国工业领域得到了广泛的应用。目前,成形技术和模具设计制造的水平已经成为国家制造水平高低的重要衡量标志,对提高产品的效益、质量和开发能力都十分重要。本文结合相关领域的研究现状和发展趋势,对板料冲压成形工艺和模具设计技术的相关前沿问题进行了介绍。     

板料冲压成形仿真技术的应用研究

板料冲压成形中使用的仿真技术,是一种较为先进的技术,运用该技术能有效地提高板料生产的效率。主要介绍了板料冲压成形技术的作用以及板料冲压成形仿真技术产生的背景,简要探讨了板料冲压成形仿真技术的应用概况及实例,并分析了其应用前景,为相关的作业人员及研究人员提供有价值的参考。     

铝合金板料冲压成形仿真研究与应用

现代机械制造业总的发展趋势是产品轻量化，工艺柔性化。为了生产高精度、高质量的产品，金属板料成形制造向更轻、更薄、更精、更强、更韧，及成本低、周期短、质量高的方向发展。板料冲压成形技术正是这样一种减重、节材、节能，具有广泛应用前景的新型先进制造技术，在美国、欧洲等发达国家已被广泛地应用于生产各种汽车覆盖件。     

板料冲压成形过程中起皱的数值模拟

将大变形弹塑性有限元法应用于金属板料冲压成形过程 ,在率形式的虚功原理下 ,并考虑金属塑性不可压缩的特性推导了有限元列式。在此有限元模型的基础上模拟了冲压过程中伴随着的起皱现象 ,用方板对角拉伸、筒形件的起皱模拟验证了模型的正确性。     

数值模拟中应用最小厚度准则预测板料成形极限

在数值模拟中应用最小厚度作为成形极限判据,研究最小厚度值与应变路径的关系。如果对从单向拉伸到双向等拉之间的各种近似线性应变路径均应用相同最小厚度值作为判据,那么得到的极限应变点呈近似线性分布。对实验数据点与计算点的相对位置关系进行分析,发现两者之间的比值存在着近似指数函数的关系。对拉-压区和拉-拉区分别采用两段指数函数对最小厚度值进行修正,使其成为与应变路径相关的变量。采用修正后的最小厚度准则作为数值模拟中极限应变的判据,对ST14钢等三种材料成形极限的预测取得了较好的结果。     

一步法在板料冲压成形性预测中的应用

介绍了一步法在板料冲压中的应用及其基本原理,并用该法对零件成形性进行预测。通过同增量法模拟结果的对比,表明这种方法具有较高的可信度,适用于零件前期设计和工艺参数设计阶段,对产品的成形性进行快速的评估。最后指出随着一步法技术的发展以及自身优势,对企业将有更广泛的应用前景。     

不同强化模型下的板料成形极限

介绍Hill48屈服准则下基于不同强化模型的屈服方程。推导出能够用来确定随动强化模型和混合强化模型中参数的方程。采用单向拉伸曲线上所取得的数据,对所得方程进行拟合,得到参数值,并使用所得参数值得出三种强化模型下的单向拉伸曲线。结果表明采用上述方法能够准确地确定强化模型中的参数。给出随动强化模型和混合强化模型下成形极限的计算方法。基于三种强化模型,针对分散性失稳准则、Hill集中性失稳准则、凹槽失稳准则和平面应变漂移失稳准则,得到简单加载路径下的成形极限图和成形极限应力图。从这些图中可以看出,强化模型对成形极限图和成形极限应力图影响明显。因此应当确定板料在成形过程中的强化规律,选择合适的强化模型进行成形极限预测。     

弯曲件的连续冲压成形（上）

现代冲压技术可利用多工位连续冲压工艺一模成形冲制出各种复杂形状的板料弯曲件。即可以直接从条、带、卷料冲制出任意形状的弯曲件,便于机械化与自动化冲压,既可优质高产,又可确保操作安全,是冲压生产技术的发展方向。 一、一模成形的连续冲弯工艺 用多工位连续模冲制板料弯曲件的工艺过程,根据弯曲件的形状及复杂程度、料厚、排样方式,归纳起来有如下几种: (1) 展开平毛坯采用无搭边排样的板料弯曲     

基于厚度梯度准则的薄板成形极限图建立方法

介绍一种预测薄板成形极限的新准则——厚度梯度准则,该准则基于薄板颈缩时沿垂直于颈缩方向的厚度梯度分布存在极值RC。在薄板成形过程中,当板面内的厚度梯度值小于临界厚度梯度值RC时,认为薄板发生颈缩。基于厚度梯度准则,结合对IF钢成形极限试验的有限元仿真,计算获得其成形极限图,计算结果与试验数据吻合较好。将厚度梯度准则与有限元方法相结合,可在已知薄板单拉性能参数的条件下计算获得其成形极限图。     

板料成形极限预测新判据

从控制塑性变形能的角度出发,基于总塑性功的积分形式,建立板料的成形极限预测判据.这种板料成形极限预测判据考虑应变路径变化、材料的硬化指数、各向异性系数及材料的初始厚度等对成形极限的影响.判据中的参数可由常用的单向拉伸极限应变试验确定.由此通过数值模拟可以预测板料在各种不同应变路径下的成形极限,适用于成形极限图的拉-压和拉-拉应变区,从而建立完整的成形极限曲线,可大大减少试验工作量.试验验证表明,这种成形极限预测判据对于钢板和铝合金板的成形极限可做出较为准确的预测.实现了只进行单拉试验即可预测板料在不同应变路径下的成形极限.     

基于韧性断裂准则用有限元方法预测镍涂层薄钢板的成形极限

首先通过拉伸试验,得到了镍涂层薄钢板和低碳钢薄板的材料参数,然后利用有限元软件Abaqus/Explicit对镍涂层薄钢板的冲压成形过程进行了有限元模拟,得到了涂层和基体在冲压变形过程中的应力、应变以及断裂的初始位置及厚度分布,并通过Oyane韧性断裂准则预测了镍涂层薄钢板的成形极限;并将韧性断裂准则的理论计算、试验结果与有限元计算结果进行对比。结果表明:Oyane韧性断裂准则能够较好地预测镍涂层薄板的成形极限和失效的初始位置,预测值与试验值相差较小。     

镁合金板材温热成形韧性破裂准则

针对镁合金板材温热成形数值模拟过程中无法精确判断材料损伤破裂失稳的技术难题,建立考虑温度效应的镁合金板材温热成形韧性破裂准则;基于单向拉伸试验和温热成形极限试验,采用试验和数值模拟相结合的研究方法,确定镁合金板材温热成形韧性破裂准则中的材料参数;以建立的考虑温度效应的镁合金板材韧性破裂准则作为判断破裂的标准,对AZ31镁合金板材的温热成形极限进行预测,并且通过温热拉延试验进行试验验证。研究结果表明,考虑温度效应的镁合金板材韧性破裂准则适合镁合金温热成形数值模拟,应用建立的韧性破裂准则成功的预测板材温热破裂方式,揭示板材温热成形韧性破裂机理,预测结果与试验结果体现较好的一致性。     

金属板料的几种无模成形技术的研究现状

介绍了用于板料塑性成形加工的喷丸成形、数字化渐进成形、无模多点成形、激光热应力成形和激光站压成形等几种无模成形技术的国内外研究现状、基本原理和特点，并就关键技术、存在问题及今后的发展趋势作了简要分析。     

An analytical approach for the prediction of forming limit curves subjected to combined strain paths

In the present work, an analytical approach for the prediction of forming limit curves is proposed to incorporate the effect of combined strain paths. The effect of combined strain paths (considering the directional dependency of pre-straining and further straining) is addressed by integrating the incremental equivalent strain expression in two stages i.e., pre-strain and subsequent loading. In each stage, the strain path is assumed to be linear and different combinations of pre-strain (uniaxial, plane-strain and equi-biaxial) are considered. Material anisotropy is taken into account in each stage. The predictions of the present model are compared with the experimental results on forming limit curves under combined strain paths for Al6111-T4 [24] and are found to be in good agreement with each other.     

Forming limit diagrams of strain-rate-dependent sheet metals

This paper presents a predictive model of localized necking for strain-rate-dependent sheet metals. This is achieved by the development of a modified vertex theory for use as a localized necking criterion. The vertex theory is von Mises based and isotropic. The study is motivated by the apparent discrepancies between the measured forming limit diagrams (FLDs) of strain-rate-dependent sheet metals and those predicted using the conventional vertex theory. The modified theory considers the rate-dependent power-hardening material rule. A novel form of quasi-linear stress-strain relation based on the power-hardening rule is analytically derived to model the constitute behavior of the rate-dependent material. The localized necking criterion of the sheet metals is based on the vertex theory, which assumes that localized necking occurs simultaneously with the initiation of a vertex on the yield surface. The stress-strain relation of rate-dependent material is coupled into the vertex theory to deduce the critical conditions for localized necking on both sides of the FLD. Numerical results indicate that the forming limits of rate-dependent sheet metals follow quite different rule as that for rate-independent sheet metals. The ratio between the strain-rate-hardening index and the strain-hardening index plays an important role in the strain-rate effect on FLDs. A typical strain-rate-dependent metal, AKDQ steel, is chosen for validation of the modified vertex theory. The tensile stress-strain curves of AKDQ are tested on both regular and high-speed MTS, covering a wide range of strain rate from 10⁻⁵ to 10 s⁻¹. The hardening law of AKDQ is found to depend greatly on the strain rate, while the strain-rate-hardening index is not a material constant but dependent on the strain rate. Forming limit tests are also performed for AKDQ sheets to measure the FLD. The measured FLD of AKDQ is compared with the prediction based on the developed theory and good agreement is observed.     

较厚板料成形的数值仿真

讨论了较厚板料成形的数值仿真问题，并对计算实例与实际成形结果进行了对比分析，得到了较厚板料成形数值仿真的方法。     

金属板料多道次渐进成形过程的数值模拟

介绍了金属板料渐进成形工艺的基本原理.以ANSYS/LS-DYNA为分析平台,构建了板料多道次渐进成形的有限元模型,并以LS-PREPOST和ETA/Post-Processor为后处理平台,得到各道次厚度云图及网格变形图.对半球形制件的三道次成形过程进行了模拟,将模拟结果与实验结果进行比较,证明了模拟的可行性.