基于MARC的混模法冲压回弹分析

针对有模法在成形后需再次计算接触、无模法添加的弹性地基约束无法限制工件纵向刚性位移的问题,提出在MARC中利用混模法对厚板回弹进行分析。首先分析了薄厚板成形的差异性,总结出厚板数值模拟的控制要点,梳理出基于MARC的厚板回弹模拟分析的一般流程;并依据相应分析流程和控制要点设置厚板成形过程。获得成形结果后,以有模法释放凸模与工件之间接触,降低凹模与工件之间的接触反力;其次,再以无模法并附加定位约束释放凹模。最后以某纵梁为例,对混模法进行验证,结果表明,混模法在降低计算成本的同时能够最大限度地降低人为分离拉应力的产生,且回弹值模拟结果与实测结果最为接近。     

热轧厚板件冲压成形与回弹分析

考虑到热轧厚板的材料力学性能、成形方式和板材精度均与薄板存在一定差异,且常用冲压分析软件无法准确模拟厚板成形与回弹,因此,以某车型纵梁为例,采用Autoform,Dynaform以及MARC进行成形与回弹仿真分析对比,依据分析结果判定何种软件更适合热轧厚板冲压仿真分析。首先,分析厚板成形特点以及与薄板的差异性,梳理出3种软件分析厚板时的差异;其次,通过3种软件对同一纵梁外板进行模拟分析对比。为获得真实可靠的实测值,成形前在板料上利用激光绘制基圆,依据成形后基圆尺寸变化计算主次应变,并选取断面及检测点,测量回弹尺寸与厚度变化,与3种软件分析结果进行对比。结果表明:MARC的实体单元对厚度和主次应变分析最为准确;对于回弹,Dynaform计算更为准确,Autoform和MARC回弹结果均与实测值产生较大偏离。     

2524铝合金蠕变时效本构建模及回弹仿真（英文）

研究2524铝合金板材蠕变时效过程中的本构建模及回弹仿真。在180~200℃、140~210 MPa和16 h条件下,对2524铝合金进行一系列的蠕变时效实验。基于这些实验数据建立能够很好地描述合金蠕变时效行为的材料本构模型。通过将本构模型嵌入到有限元软件MSC.MARC的子程序中,分析沿板材厚度分布的内应力对回弹的影响。仿真结果表明:仅考虑拉应力时,板材回弹量为61.12%,而同时考虑拉应力和压应力时,回弹量为65.93%。另外,对2524铝合金板材进行蠕变时效成形实验。成形板材回弹量为68.2%,其值更接近65.93%。这表明仿真分析时同时考虑板材厚度方向的拉压内应力更能准确预测构件的回弹量,这样得到的仿真结果更符合实验结果。     

模面几何修正的回弹补偿方向分析

精确回弹预测的目的是通过数值回弹模拟来修正模面,使得回弹后零件与设计的产品一致,因此,在回弹预测的基础上进行基于数值模拟或逆向工程的模面补偿和工艺调整,甚至修改成形方案和模具结构,仍然是当前降低回弹的主要措施。文章对模面几何补偿方法进行了阐述,对其应用特点、精度和效率进行了系统的对比分析,结果表明,在以转动为主导回弹的情况下,法向补偿具有很高的精度,但运行计算时间较长;在回弹存在大平移的情况下,连线方向补偿则精度较高,且算法简单;而Z向反向补偿法虽然具有算法简单、计算效率高的优点,却不能很好地对模面进行修正。     

复杂空间曲面薄板成形模面快速设计方法

为减少复杂空间曲面薄板成形模具研制周期,提高设计成功率,提出一种基于体变形法的复杂空间曲面薄板冲压模面的快速设计方法。首先采用有限元法模拟以理想产品曲面为模面的板料冲压成形过程,得到冲压板料节点的位移向量和内力。然后用前向回弹法迭代求解得到补偿模面,其中每个迭代步都涉及到点到面的重构过程,引进体变形算法加快模面重构速度和提高模面重构质量。最后通过混凝土搅拌车螺旋叶片实验验证本文算法的有效性。分析试验结果得到:使用体变形算法后三块叶片的平均计算时间减少26.1%,表明体变形算法加快了计算速度;回弹补偿后三块叶片的平均回弹偏差减少85.1%,表明本文算法回弹补偿效果明显。     

板料冲压成形回弹的有限元数值模拟研究

随着对冲压件的尺寸精度要求的不断提高,精确预测给定冲压件的回弹量大小及分布显得非常重要。采用无模法模拟卸载回弹过程时,需要以加载成形后的应力为基础。本文给出了加载成形中的应力计算方法,并采用无模法建立了卸载回弹的计算模型。文中提出一种不同于传统的初始单元弹性化处理的方法,提高了回弹的计算精度。研究了卸载因子的取值规律对回弹计算的影响。利用自行开发的软件SheetForm模拟分析NUMISHEET’93标准考题中U型件深冲压的回弹情况,验证了该方法的有效性。     

工艺参数与模具参数对大型厚板弯曲件弯曲角度的影响

以8 mm厚Q345板料的弯曲为对象,研究工艺参数与模具参数的变化对板料弯曲成形性能及最终弯曲角的影响。建立厚板弯曲成形有限元仿真计算模型,确定适合板料弯曲成形的有限元数值模拟参数并分析板料弯曲过程中的应力情况以及回弹后的残留应力分布。通过正交试验,对比分析各参数对板料弯曲结果的影响,确定了对板料弯曲中弯曲角度的因素影响由强到弱为上模圆弧半径、上模下压量、下模圆角半径、下模开口。     

高强铝合金超厚板淬火残余应力及其冷压缩消除过程分析

采用SIMUFACT有限元分析软件,在验证了模拟精度和模拟参数的基础上,对4 000 mm×720 mm×285 mm尺寸的新型Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金超厚板淬火残余应力进行预测,并对采用双面对称冷压缩法消除厚板残余应力的过程进行了模拟分析。结果表明,该厚板淬火后内部残余应力呈内拉外压的分布状态,厚板心部最大平均残余拉应力值为120 MPa,表面最大平均残余压应力值为108 MPa。压缩过程中模具的压下率和送进率对淬火残余应力消除效果的分析表明,在1%~3%压下率和75%送进率条件下进行压缩,淬火残余应力消除率达到90%以上,残余应力值范围控制在-40 MPa~30 MPa范围内。X射线衍射测试值与模拟值的平均残余应力误差约为15.75 MPa。     

汽车用高强度钢板冲压回弹模拟

使用PAMSTAMP冲压软件的无模法和有模法。分别模拟两个高强钢零件的切边回弹，希望能够提高CAE模拟回弹精度和应甬水平，通过模拟结果和实测对比；发现两种回弹模拟结果趋势基本一致，但有模法的计算结果相对更符合实际。     

充压镦形对先进高强钢弯曲管状件回弹的控制效果

为了解决先进高强度钢弯曲管状零件存在的严重回弹缺陷问题，提出了一种利用充压镦形工艺来控制此类零件回弹的新方法。该工艺的力学原理是通过上模的合模运动(垂直于弯曲轴线),对弯管施加环向压缩使环向材料发生塑性变形和后继屈服，使内、外侧的轴向弯曲应力完全转化为轴向压应力，消除了由弯曲引起的内层压应力和外层拉应力之间的轴向应力差，实现了基本控制回弹的目的，这与拉弯法的力学原理正好相反。采用有限元分析和实验验证两种方法来揭示充压镦形控制管状件弯曲回弹的力学机理。研究结果表明，管材的弯曲回弹量随着压缩量的增加而减小，并且存在一定的临界压缩量。对于抗拉强度分别为600和800 MPa的先进高强钢，通过该方法可将回弹量降低95%以上。     

锥体盒形件定初始角度步长法无模空心旋压旋轮路径设计

金属旋压是一种适用于生产薄壁回转体工件的成形工艺,采用旋压的方法加工锥体盒形件的成形工艺一直是研究的重点和难点。为了拓宽视野,采用定初始角度步长无模空心旋压旋轮路径设计的方法进行旋压工艺的设计。通过锥体盒形件的几何关系分析推导出旋压路径,并将旋压路径转化成数控机床程序代码,从而完成锥体盒形异形件的加工,得到了符合加工要求的零件,并且表面没有起皮、波纹、鼓包、裂纹等常见缺陷。     

硫氮碳共渗用粉末及涂料的研究

介绍了固体硫氮碳共渗渗剂两种新的使用方法－不用渗箱的粉末法和带保护层的硫氮碳共渗涂料。通过金相、显微硬度、Ｘ射线结构分析、扫描电镜和耐磨等试验证明，本研究的渗剂具有良好的渗入效果，在３Ｃｒ２Ｗ８Ｖ钢热压模上应用取得了较好的效果。     

挤出模设计浅析

通过对塑料异型材模头各段的物料流动状态的理论分析,给出了常见截面模头各段的设计方法,对塑料异型材模头设计提供了理论依据.     

无毛刺冲裁的模具设计

介绍了金属板材无毛刺冲裁有模具设计,使板料经过冲孔后无需再经过任何附加的加工可直接获得无毛刺冲件     

基于PMAC的板材无模快速成形机控制系统研究

金属板材无模快速成形技术是国际上一种新型的快速成形技术。本文根据逐层辗压成形的工作原理,提出了一种基于PMAC运动控制器的控制系统结构,并对控制系统硬件组成、软件体系及其实现方法做了详细介绍和分析。     

管柱浮动式双向冲孔模设计

对管径较小、孔距较大筒形件的冲裁,设计悬壁式冲裁加支撑的模具结构,难以完成该类件的加工。一般可考虑设计浮动式冲裁模。对双向冲孔的零件结构,若受结构限制,难以完成普通冲裁的卸料,此时可依据零件的用途,考虑设计无凹模冲裁。     

游动芯头拉拔工艺参数对模具磨损影响模拟

在二维轴对称弹塑性有限元中加入Archard磨损模型,并采用正交试验对摩擦系数、铜管坯料厚度和拉拔速度工艺参数进行分析.同时,分别对芯头、外模与铜管间的摩擦系数进行对比分析.结果显示,对模具磨损重要性依次为:摩擦系数、铜管坯料厚度和拉拔速度,铜管与外模间的摩擦系数升高,外模磨损越为严重,而铜管与芯头的摩擦系数提高则减缓...     

听筒T铁级进模冷锻工艺研究

应用有限元模拟技术,对小型、精密听筒T铁的级进模冷锻工艺进行研究,分析对比了分别采用小飞边模锻和闭塞式模锻工艺时的金属填充能力、成形力大小和模具结构可行性.结果表明:闭塞式模锻方案更适合于听筒T铁的级进模冷锻成形,提出了闭塞式模锻+开式锻造整形的听筒T铁级进模冷锻工艺路线,所提出的工艺方案不仅能有效控制材料填充,而且能减小总成形力.     

锥形凹模板料不起皱条件和极限拉深系数

本文通过分析锥形凹模拉深变形过程，利用试验数据，列出了板料不起皱的条件；并运用主应力法和板料弯曲的外力功等于内力功的原理以及摩擦理论，推导出加工硬化时变形区危险断面最大拉应力计算公式和无压边装置锥形凹模的圆筒件极限拉深系数计算公式；均由实例进行验证。拉深系数为０．３９的两种零件，从试制到生产，证明了锥形凹模是可以实现深拉深的模具。     

撑板锁紧两半凹模闭式挤压模具设计

T形锻件因形状所致,采用传统的整体凹模结构不能实现无飞边模锻。给出了不考虑摩擦的情况下T形锻件闭式挤压模具结构和依靠4个铰支撑板锁紧的纵向对合凹模结构的受力分析。锻件在两半凹模和冲头形成的封闭模腔中挤压成形,生产的锻件无飞边。