板料网格模型对薄板成形仿真计算结果的影响分析

本文以薄板冲压成形仿真中板料有限元网格模型为对象 ,研究了板料网格大小对仿真计算精度和计算效率的影响。以方形盒成形为例 ,分析了几种不同板料网格划分方案的仿真结果 ,并与 NUMISHEET 93的实验数据进行了对比 ,给出了进行薄板成形仿真时板料有限元网格模型的一般划分原则。并将结果应用于桑塔纳轿车车顶的成形仿真分析 ,实践证明本文所给出的这些建模原则是切实可行的。     

冲压成形仿真中工件自轮廓映射网格划分方法的研究

提出了一种基于模具曲率半径的型面轮廓映射网格划分方法,即根据冲压件的型面曲率特征,将其轮廓线映射到初始坯料上,针对不同区域进行局部细化。通过S形轨道件冲压成形过程的有限元仿真,将采用该方法计算的回弹结果和采用自适应网格划分方法计算的回弹结果与实验数据进行比较、分析,证明了该方法的可行性。     

板料成形模拟坯料网格尺寸的控制

建立方盒拉深件有限元模型,用不同的坯料板厚、网格尺寸进行成形模拟计算,讨论了坯料网格尺寸对计算精度的影响;提出了合适的坯料网格尺寸的确定原则及其定量标准.     

反挤工艺三维刚塑性有限元模拟及其局部网格细分技术的应用

利用建立的通用三维刚塑性／刚粘塑性有限元数值模拟系统ＳｉｍｕⅢ对方坯料的反向挤压工艺进行了成形过程模拟，分析了金属的流动规律和初始网格划分不合理所引起的误差，进行提出采用局部网格细分以准确地模拟金属的变形规律，模拟结果与文献中的模拟结果和实验结果对比，非常吻合。     

网格映射法在冲压成形模拟网格局部加密中的应用

提出了一种基于网格映射法实现板坯网格局部加密的方法,即根据细分准则,确定细分区域;将工件特征轮廓线离散成点并投影到模拟结果的网格模型上,获取投影点与投影单元的对应关系以及相对位置信息;利用数值模拟过程中所建立的单元与节点的映射关系计算出投影点在坯料网格模型上的坐标,再通过曲线拟合,得到平面毛坯上工件的特征轮廓线—细化区域边界线,从而实现网格局部加密。     

航空导管扩口成形快速模拟研究

针对增量法模拟导管扩口成形计算时间长和前处理操作相对繁琐的问题,基于一步成形法自主开发导管扩口成形快速模拟程序.该程序采用三角形单元划分管坯网格,提出法向投影法将管坯节点投影至预设的模面网格上获得扩口导管初始解,并通过网格光顺算法提高初始解精度.经塑性全量理论的迭代方法获取了扩口导管尺寸,并快速计算出了管件的厚度和应变...     

汽车灯罩冲压工艺分析及有限元数值模拟优化

采用基于动力显式算法的板料成形非线性有限元分析软件Dvnaform对某轿车灯罩的拉深成形过程进行了数值模拟仿真.研究了不同坯料形状及应用实际拉延筋时压边力对零件冲压成形的影响,通过FLD和成形结果对比,对坯料形状和压边力大小进行了调整,并得到了优化的拉深件坯料尺寸和压边力,为同类零件的生产起到了指导作用.     

差厚拼焊板冲压仿真模型的构建研究

差厚拼焊板的模面及坯料与等厚拼焊板及普通钢板的成形有明显的差异。本文依据差厚拼焊板实际成形过程,提出了通过拼焊材料的厚度对比,对坯料网格进行了相应的偏置以适应差厚拼焊板单面平齐的特点。同时提出对模具阶梯型面进行精确计算,获取型面阶梯曲线后在相应的仿真模型中构建精确的模具网格型面。焊缝偏移与回弹的试验结果表明,提出的建模方法能有效地提高仿真精度。     

反挤压筒形件成形力研究

采用滑移线方法分别分析了反挤压成形筒形件时的新工艺(反挤压空心坯料)与传统工艺(反挤压实心坯料)的金属流动情况,提出了与金属流动情况相容的滑移线场,并在此基础上分别推导出了两种不同工艺的成形力公式。应用Deform-3D软件对两种不同工艺方案进行了数值模拟。将得到的结果与公式计算得到的结果比较,误差约为2%。对比发现,反挤压空心坯料能够有效降低成形力,并且成形力的大小与空心坯料的内孔直径大小有关。通过对比两种不同工艺成形铝合金轮辋时的成形力验证了这一结论。     

金属三维挤压成形过程数值模拟的若干关键技术

推导了采用六面体等参单元网格划分的金属三维挤压成形过程数值模拟中的摩擦力功率泛函在局部坐标系的一阶和二阶偏导数的表达式 ,提出了有效的三维六面体网格划分和网格质量控制技术处理方法。以此为基础 ,建立了三维刚塑性有限元数值模拟系统和六面体网格再划分系统。方坯料反向挤压过程数值模拟的结果与实验非常吻合 ,验证了所推导的公式和开发的系统 ;圆坯料侧向挤压过程的模拟验证了提出的网格质量控制技术的第三种方法。     

基于计算机仿真的复杂薄板冲压成形工艺研究

采用非线性有限元分析软件对飞机内蒙皮成形过程进行计算机模拟。涉及到如何构建复杂薄板零件的有限元模型,分析压边圈的设计对冲压成形的影响,2种坯料外形方案的仿真结果比较。所做的研究对相似零件冲压仿真有一定的指导作用。     

金属塑性成形中的三维有限元模拟技术探讨

介绍了用于金属塑性成形中的有限元法,系统地讨论了有限元模拟中的关键技术,即几何模型的建立、单元类型的选择、网格的划分与重划分、接触和摩擦问题等技术,并结合实例说明了三维有限元模拟在金属塑性成形领域中的具体应用。最后,基于现存问题提出了自己的见解。     

单元尺寸对回弹仿真的影响机理研究

在冲压成形仿真中,单元尺寸对回弹计算结果影响很大,但其影响机理并不清楚。文章在圆底U型件的回弹试验基础上．建立了对于应该试验的只有板料单元尺寸不同的3个仿真模型。在冲压仿真和回弹仿真后,比较了模型中板料上的同一点的应力应变曲线．以及回弹计算结果与试验结果,分析了在模具弯曲部位成形末期不同单元尺寸的板料和弯曲模具表面的接触关系。研究表明,在成形过程中,板料弯曲部位节点的应力在成形过程中已经部分释放,使回弹值减小,此种情况下,为了提高回弹预测精度,板料必须采用较小的单元尺寸;在成形末期板料受到校正力的作用,使回弹计算值进一步减小,在这种情况下,模型中应设置合理的凹凸模间隙。     

重型汽车推力杆球头精密挤压成形过程数值模拟

重型汽车推力杆球头的精密挤压工艺是一项新工艺,为改善球头挤压成形时的整体质量,利用Deform-3D数值模拟软件,研究模具间隙大小d及模口圆角r对球头变形过程中的流动特性及成形效果的影响,并对两者进行优化。在有限元分析过程中,改变凸凹模间隙大小及模口圆角尺寸,模拟在一定的边界条件(毛坯温度、模具温度、冲头速度)下,模具结构(凸凹模间隙、模口圆角)变化对球头挤压力、成形效果、应力分布及模口处金属流速等因素的影响,并通过物理模拟试验验证。研究结果表明:当凸凹模间隙d=2.5mm,模口圆角尺寸r=6mm时,球头整体质量最佳。     

基于边界裁剪的初始坯料网格剖分算法

有限元动力显式算法中,初始坯料网格应具有良好的单元形态和尽可能大的最小单元尺寸,否则会严重影响求解计算的精度和速度,而传统二维平面有限元网格剖分算法无法满足动力显式算法对初始坯料网格的特殊要求.本文针对传统剖分算法的不足,提出了基于边界裁剪思想的初始坯料网格生成算法,可以有效保证网格良好的单元形态和最小单元边长要求,不合格单元较传统剖分算法减少40%以上.该算法具有实施简单、计算效率高等特点,并已成功应用于Fastamp软件的冲压成形全工序模拟模块中,取得了良好的应用效果.     

基于Dynaform的汽车前托架成形分析及参数优化

分析讨论了汽车前托架零件的成形工艺及有限元分析前处理中工具体与板料的网格划分;探究了摩擦系数、压边力对板料成形的影响。结果表明,较小的摩擦系数增加了零件的起皱趋势,但对破裂缺陷有较大改善;基于模面破裂危险区的形变分析,对模面修改后进一步进行压边力优化,从而进行了符合实际工艺的多阶段前托架成形优化分析。采用优化后的工艺参数和模面形状进行实际试冲,得到了合格的零件,板料变薄率和增厚率分别在20%与5%的允许范围内。实际试冲与数值模拟的板料厚度应变误差在4%范围内,且板料轮廓收料情况相符。     

复杂汽车零件多工位级进模全工序数值模拟

以某复杂汽车零件为研究对象,分别采用有限元逆算法的一步法和多步法对零件进行展开获取初始板料轮廓线,运用Autoform软件对零件的冲压成形过程进行全工序数值模拟。通过数值模拟,预测了产品成形过程中可能出现的开裂、起皱、回弹等缺陷,并对成形方案进行了修正;针对模拟结果反映的轮廓线误差问题,采用试错法对零件的修边线进行优化。确定了该汽车零件的最终成形工艺方案,并通过实际冲压结果验证了该冲压工艺方案的可行性。     

铝合金控制臂辊锻制坯模锻工艺数值模拟

针对控制臂现阶段模锻成形工艺工序多,生产率低,劳动强度大等缺点,提出辊锻制坯一模锻成形工艺,设计辊锻制坯各道次的尺寸参数,用数值模拟代替物理试验预测金属成形过程。通过对控制臂辊锻成形过程的数值模拟,并对辊锻后坯料进行弯曲、终锻成形,获得较好的锻件,为指导此锻件的生产实践提供了理论依据。