汽车前照灯矩形反光镜拉深成形过程有限元模拟

汽车前照灯矩形反光镜是矩形灯具的关键零件之一,其成形过程和加工工艺较之圆形反光镜要复杂得多。本文利用作者自行开发的板料成形模拟动力显式有限元分析程序VIFORM,对矩形反光镜拉深成形过程进行了计算机模拟。计算结果与实验结果的比较表明两者基本一致。最后,作者对成形过程中出现的起皱现象进行了分析。     

变薄拉深过程模拟的有限元动力显式算法

为研究变薄拉深工艺中材料流动变形,开发了基于单点积分和粘性阻尼沙漏控制算法相结合的八节点六面体单元的有限元动力显式算法程序.采用粘性沙漏控制算法有效控制了由于单点积分造成的沙漏模式,节省了计算时间.同时,沿厚向划分多层网格、三维的本构关系以及双面接触算法,可以精确获取板料应力应变状态.最后给出了圆筒件的变薄拉深成形模拟实例,通过与实验结果的比较,验证了此实体单元的实用性.     

板料拉深成形数值模拟关键算法的比较

在板料拉深成形过程的数值模拟中显式算法和隐式算法是两种主要的有限元算法.板料拉深成形是一个准静态的变形过程,静力隐式算法是比较合理又相对精确的方法,但计算费时,需要大量的计算机内存空间;动力显式算法计算效率高且占用的存储空间少.本文分别用基于静力隐式算法的软件ANSYS和基于动力显式算法的软件ANSYS/LS-DYNA模拟了板料拉深成形过程,并通过与实验值相比较,验证了模拟结果的正确性.     

LY12锥形件热拉深成形及其有限元模拟

LY12锥形件原来采用板料强力旋压成形，工艺复杂，成本高。通过有限元模拟分析，改进了成形工艺方案，经试验，采用热拉深加整形工艺，可得到合格毛坯，提高了生产效率，降低了成本。     

单模变薄拉深成形的有限元模拟

本文通过对单模变薄拉深过程的有限元模拟 ,分析了变薄系数对变形力的影响 ,得出了与实验相一致的结果 ,为进一步研究多模变薄拉深工艺参数的优化提供基础。     

汽车覆盖件成形拉深筋的有限元模拟与优化

利用有限元法模拟某汽车高强钢横梁的成形过程,通过设置拉深筋作为材料流动控制手段。拉深筋的参数设置对成形结果影响很大,首先通过对简单形状零件拉深成形过程的模拟得出一些拉深筋参数对模拟结果的影响规律,然后对横梁拉深筋模型进行多次模拟和修改。通过比较采用等效拉深筋与真实拉深筋模型所得模拟结果,最终得出对于复杂冲压件,应该采用真实拉深筋模型进行模拟的建议。     

镁合金AZ31盒形件拉深成形有限元模拟分析

摘 要:利用有限元数值模拟分析了各工艺参数(拉深温度、凸模圆角半径及凹模内圆角半径)对镁合金AZ31盒形件拉深成形性能的影响,并通过实验进行了验证.结果表明:采用最佳拉深温度和最佳的凸模圆角半径、凹模内圆角半径可以有效地改善厚度为0.5mm的镁合金AZ31板材的拉深成形性能.     

中厚板多点成形中回弹的数值模拟

回弹是影响成形件质量的主要因素之一，是板材冷冲压成形中必须解决的问题。以圆柱面和球面件为例，采用显-隐式算法模拟多点成形中厚板时的回弹现象。显式算法模拟加载成形过程，隐式算法模拟卸载回弹过程。模拟中采用Mises屈服准则的双线性各向同性硬化材料模型。对不同板厚和不同变形量的成形件进行回弹数值模拟，分析回弹的趋势和回弹的影响因素。得出：成形件的板厚越大、变形量越大，卸载后的回弹越小。     

汽车覆盖件成形过程的数值模拟

在汽车覆盖件成形过程中，预测与防止起皱现象的产生是极其重要的。本文采用了动力显式有限元算法，在实例分析的基础上，针对覆盖件坯料拉深过程中可能出现的起皱现象，给出相应的工艺和模具优化方案。     

矩形盒深拉深成形有限元模拟

针对矩形盒成形过程中各种形式的起皱和拉裂问题，采用MSC．Marc有限元分析软件对矩形盒深拉延成形过程进行模拟。建立了包括板料、凸模、凹模及压边圈在内的整体分析模型，通过对成形过程中拉深件的等效应力进行比较，分析了不同的凸模圆角半径、凹模圆角半径及凸模角半径对矩形盒拉深成形的影响。此外，还对模拟结果做了进一步的分析，得出了凸凹模圆角半径之间的相应关系，以便合理的确定矩形盒深拉延成形时二者的取值范围。考察了模拟方法的可行性和可靠性。     

半球形凸模拉深过程的动力显式有限元分析

本文基于连续介质力学及有限变形理论 ,建立了用于三维板料成形过程分析的有限元模型 ,开发了动力显式算法的板料成形过程模拟的有限元分析程序DESSFORM3D。采取集中质量矩阵 ,用动力显式积分的方法 ,使位移计算显式化 ,避免了由材料、几何、边界条件等高度非线性因素引起的计算收敛问题。对半球形凸模拉深过程进行模拟计算 ,并把模拟结果与实验结果进行对比 ,验证了软件的计算结果     

一种基于改善拟应变法的壳单元模型

基于Hu-washizu变分原理,推导了四节点六自由度壳单元的更新拉格朗日(U.L.)动力显式有限元列式。采用11参数改善拟应变(EAS)法,避免了剪切自锁,提高了计算精度。通过对标准算例计算,验证了该壳单元动力显式有限元模型用于计算弹塑性大变形问题的有效性和精确性。     

Elastic-plastic finite element analysis of automotive body panel stamping processes using dynamic explicit time integration scheme

In this article, the elastic-plastic finite element formulations using dynamic explicit time-integration schemes are proposed for numerical analysis of automotive body panel stamping processes. A general formulation of finite element simulation for complex sheet forming processes with arbitrarily shaped tools is briefly introduced. In finite element simulation of automotive body panel stamping processes, the robustness and stability of computation are important requirements since the computation time and convergency become major points of consideration besides the solution accuracy due to the complexity of geometry and boundary conditions. For analyses of more complex cases with larger and more refined meshes, the explicit method is more time effective than the implicit method, and it has no convergency problem and has the robust nature of contact and friction algorithms, although the implicit method is widely used because of excellent accuracy and reliability. The elastic-plastic scheme is more reliable and rigorous, while the rigid-plastic scheme requires short computation time. The performance of the dynamic explicit algorithms is investigated by comparing the simulation results of forming of complex-shaped automotive body parts, such as a fuel tank and a rear hinge, with the experimental results. It has been shown that dynamic explicit schemes provide quite similar results to the experimental results. It is thus shown that the proposed dynamic explicit elastic-plastic finite element method enables an effective computation for complicated automotive body panel stamping processes.     

插件板和电机壳冲压成形有限元模拟分析

结合插件板和电机壳两个多工序冲压成形模拟实例，介绍DYNAFORM—PC软件在钣金成形有限元分析中的应用和技巧。     

Finite element analysis of tailored sheet forming processes considering laser welding zone

The finite element formulation for predicting strain distributions and weld line movements in the forming processes of tailored sheet metals is developed. The material properties of the welding zone such as strength coefficient, work-hardening exponent, and plastic anisotropic parameter are analytically obtained from those of base metals based on the tensile tests. The welding zone is modelled with the several, narrow finite elements called by weld elements. To verify the finite element formulation for tailored blanks, the forming processes of autobody door inner panel section and hemispherical dome are simulated. FEM predictions are compared and showed good agreements with experimental measurements.     

七辊校平机机架有限元分析

以七辊校平机机架为研究对象,使用大型通用化软件ANSYS作为分析工具,对其进行线性静态结构分析,结果认为机架的刚度和强度值满足设计要求.     

基于Abaqus的汽车板快速冲压有限元分析

基于Abaqus/Explicit动力显式有限元方法,分析了不同冲压速度下的某汽车覆盖件在冲压成形过程中节点速度、应变速率的分布规律.结果表明:随着冲压速度的提高,在变形过程中节点速度基本呈现增高的趋势,特别是变形较复杂的区域.同时,指出为了能更准确地模拟实际冲压过程,有限元材料模型中应采用应变速率大于10-2 s-1获得的力学性能参数进行研究,以便更准确地反映实际材料特性.     

板料成形模拟系统的开发应用

介绍了拥有自主版权的板料成形动力显式有限元模拟系统VIFORM ,其包括基本原理和有关接触搜索、压边力处理、拉伸筋模拟和惯性效应避免等关键技术。最后通过对汽车矩形反光镜、仿车门及方盒的模拟 ,对系统进行了验证     

铝板/塑料混合成型中铝板大塑性变形区的有限元分析

采用弹塑性大变形更新的Lagrange有限元方法研究了铝板 /塑料混合成型过程中铝板的成形过程和变形特点。结果表明 ,当塑料熔体压力从 30MPa增大到 5 0MPa时 ,铝板凸缘区已基本不再参与变形 ,铝板上两个板厚减薄较严重的大塑性变形区在此阶段形成。模底接触区与自由变形区交界处的大塑性变形区依次处于板料曲面内双向伸长变形和平面应变状态 ;模腔入口圆角区与自由变形区交界处的大塑性变形区由两部分构成 ,其中与模壁接触部分依次处于板料曲面内双向伸长变形、拉伸变形和平面应变状态 ,另一部分依次处于板料曲面内双向伸长变形和平面应变状态。     

板料弯曲成形性能的有限元模拟研究

介绍了以Pro/E为模具结构设计平台,利用有限元动力分析软件ANSYS/LS-DYNA的前处理和求解模块对板料的弯曲成形过程进行数值模拟,分析了板料的弯曲性能,研究了弯曲半径对板料弯曲成形质量的影响,利用LS-PREPOST后处理器查看结果,得出应力应变曲线,为板料成形性能的检验提供了依据。