有限元数值模拟在精密塑性成形中的应用

将有限元数值模拟应用于精密塑性成形，可以缩短产品开发周期、降低成本、提高产品质量，从而提高产品的市场竞争力。本文介绍了精密塑性成形技术和有限元数值模拟技术，以及有限元数值模拟在精密塑性成形中的国内外应用现状，并指出了该技术进一步的研究和发展方向。     

2A12铝管接头热挤压成形数值模拟

针对2A12铝管接头的特点,对其进行了工艺分析,确定了该零件的热挤压成形工艺方案.利用数值模拟软件,分析了挤压余量的位置、初始变形温度、压力机工作速度对最大成形载荷的影响.通过多次模拟得到了2A12铝管接头热挤压成形的最优工艺参数,并分析了在最优工艺参数下,2A12铝管接头热挤压的成形过程和载荷行程曲线,从而保证了挤压件的质量.这能为实际生产提供理论基础.     

金属塑性成形有限体积数值模拟

将模拟流体运动的有限体积方法引入分析金属塑性成形问题 ,简要地介绍了有限体积法模拟金属塑性成形的基本理论方法 ,并给出了相应的应用实例来证明该方法的有效性     

内齿轮冷挤压精锻成形数值模拟与工艺研究

对减速器的内齿轮及其模具建立弹塑性有限元模型,采用成形数值模拟分析对内齿轮冷挤压过程进行了模拟,得出了较为准确的成形应力分布;对应力结果进行分析,确定了应力集中的部位,从而找到了减少应力集中的办法,仿真结果和实际符合很好,较大程度地提高了模具的使用寿命.研究成果对冷挤压成形的有限元仿真以及塑性成形工艺控制和提高模具寿命具有指导意义.     

内六方钻杆接头模锻成形技术研究

根据某型号内六方钻杆接头的结构尺寸特点,运用理论分析方法制定了3种精密模锻成形方案,分别是实心毛坯复合挤压成形、管坯开式挤压成形和管坯镦粗成形;对每个方案进行了工艺分析,结果表明3种方案均可一次成形。通过对每个方案的变形过程、成形稳定性及经济性进行分析,管坯镦粗变形容易,符合管坯镦粗规则,且可用标准钢管直接成形,具有变形稳定、工艺路线短、材料利用率高等优点,是最优方案。对于管坯镦粗成形方案,讨论了余料腔的设计,并对其进行了数值模拟,验证了该方案的可行性,可实现精密塑性成形。     

异径接头热成形坯料形状数值模拟与实验研究

采用有限元成形分析软件DEFORM＿ 3D,对异径接头热成形在坯料形状选择上的数值模拟研究,并对模拟结果进行实验.总结出异径接头热成形坯料的最佳形状为锥形管.研究结果对异径接头的设计与制造有一定的指导作用.     

亚热精密成形过程模具磨损的数值模拟研究

采用数值模拟技术分析了亚热挤压成形阶段坯料及模具上的参量变化。基于修正的磨损模型,将其引入到有限元数值模拟软件中,对亚热挤压过程中模具磨损量的变化情况进行了分析,得到了不同变形阶段的瞬时磨损曲线及一次成形结束时的综合磨损曲线。利用研究结果对模具的磨损寿命进行了预测,与实际情况对比,两者吻合较好。     

温热精密成形微观组织模拟研究

金属在温热成形过程中的微观组织演化是影响产品力学性能的关键因素，本文系统介绍了材料温热成形组织演化的物理模拟、有限元数值模拟的研究内容及方法。     

金属体积塑性成形过程数值模拟技术与仿真系统

介绍了金属体积塑性成形过程数值模拟方法、关键应用技术及其仿真系统的构成和国内外相关软件系统，对二维、三维有限元网格自动生成技术进行了较为详细的论述，综述了金属塑性成形过程优化设计方法、有限体积法以及无网格方法的国内外现状。最后给出了目前存在的问题及其将来应努力的方向。     

基于知识的金属精密塑性成形数值模拟

介绍了基于知识的金属成形数值模拟,包括建立数值模拟知识库,可用来存储、查询数值模拟前处理知识、数值模拟实例,实例包含前处理参数、模拟结果。通过文献收集、试验积累了大量材料流动应力模型。开发基于知识的金属成形数值模拟系统,利用该系统,可以一次性将数值模拟参数输入一张表中,输入数值模拟前处理参数时,可充分参考数值模拟知识库中的知识、实例,通过开发的专用接口可将前处理参数读入数值模拟软件。该系统可显著提高金属成形数值模拟的效率与精度。     

虚拟成形速度对渐进成形数值模拟精度的影响

针对渐进成形数值模拟过程中精度不足的问题,以成形中板料动能和内能的比值小于5%、数值模拟零件和实验零件壁厚误差小于3%为判断准则,采用数值模拟与实验研究相结合的方法,并以圆锥件为例,研究了渐进成形数值模拟中工具头虚拟成形速度对模拟精度的影响。结果表明:虚拟成形速度对数值模拟精度影响较大,过大的虚拟成形速度会降低模拟精度;过小的虚拟成形速度虽然能提高模拟精度,但会降低模拟效率。当虚拟成形速度为800 mm·s-1时,既能保证模拟精度,也能提高模拟效率。     

基于数值模拟的前轴辊锻件精确成形的研究与应用

根据辊锻设计要求,论述了汽车前轴辊锻件的弹簧座截面、工字型截面、两端拳头截面各道次变化规律;在各道次变化过程中,依据各截面的尺寸参数变化对辊锻模具进行精确设计并选择合理的坯料,以保证坯料能够充满模具型槽.应用Deform-3D软件对辊锻模具模型进行模拟分析,模拟结果与实际生产结果相吻合,进一步验证了辊锻模具设计的准确性和可靠性.该文的论述对前轴辊锻模具的精确设计及辊锻件的生产提供了理论参考依据.     

数值模拟塑性成形过程的并行计算现状

鉴于塑性成形过程复杂，数值模拟工作量大而耗时，指出塑性成形过程弹塑性力学、热力学及其耦合等问题的数值模拟应采用高效并行的计算方法。简要分析了并行与串行的特点，简介了并行计算机和数值并行计算算法的发展概况，简述了并行计算程序的设计过程，对并行计算所涉及的关键性技术及性能评价指标进行了分析论述。简要叙述了近年来国内外在数值模拟并行计算领域特别是塑性成形过程的并行计算的研究进展，提出一种数值模拟弹塑性接触问题的高效并行凝缩算法，并对未来数值模拟并行计算的前景进行了展望。     

板成形数值模拟影响因素的正交试验分析

根据正交试验原理，应用板料成形软件对不同压边力、模具与板料间摩擦系数、凸凹模间隙和板料初始尺寸进行数值模拟，将数值模拟的厚度同实际成形件的厚度进行比较，得出上述因素对前翼子板成形结果的影响，并预测了前翼子板较优的理论成形条件。     

板料成形极限的理论预测与数值模拟研究

本文针对目前板料成形极限的实验、理论计算和数值模拟方法以及成形极限应力图的研究进展 ,进行了综述与分析 ,提出了通过数值模拟方法预测板料成形极限所存在的一些问题。认为找到一种能够尽量减少对外部条件的依赖 ,从而更本质地反映材料性能的方法。     

板料多步冲压回弹的数值模拟研究

回弹是板料冲压成形过程中一种常见但很难解决的现象。首先研究了板料弯曲变形中卸载回弹的原理,然后以依维柯侧壁上内板为例,采用动态和静态算法相结合的方法,在考虑每道工序板料回弹的基础上,对其进行多步冲压回弹的数值模拟,最后对模拟结果和实验结果进行比较,验证该模拟方法提高回弹计算精度的有效性,为板料冲压成形工艺的制定提供科学依据。     

数值模拟对薄板冲压成形工艺设计的优化

成形数值模拟是板料冲压加工领域中的虚拟制造技术。通过研究薄板冲压成形数值模拟关键技术(弹塑性本构关系、单元技术以及积分求解策略)，将一个简单零件的拉深模拟所进行成形工艺参数的优化设计，应用在某轿车结构件——风窗横梁加强板，根据数值模拟的计算结果，通过修改坯料尺寸、压边力和拉深模压料面形状等工艺边界条件，来实现复杂拉深件成形工艺参数的优化设计，最终获得符合质量要求的产品拉深件。     

板料成形过程数值模拟与实测比较研究

采用板料成形过程数值模拟技术,模拟了某汽车覆盖件拼焊板的拉延成形工序,结合试模情况,测量了试模拉延件的边缘进料量、厚度,并与模拟结果进行了比较,在验证模拟结果可靠性的基础上,评判试模的基本工艺参数,指导模具的调试工作,同时,还对工序件的回弹问题进行了分析,得到了合理的计算结果,对如何更好地应用成形过程模拟技术,合理分析成形过程中存在的问题,解决成形缺陷的工艺方案等问题有一定的参考作用。     

封头的多点成形工艺分析和数值模拟研究

结合多道次成形和分段成形工艺方式,文章对封头的多点成形过程进行了工艺分析。通过对其成形过程的有限元数值模拟,研究了封头多道次成形和分段成形的成形规律,制定了封头的多点成形工艺,并进行了实验验证。结果表明,通过合理的成形工艺,可以用多点成形设备成形封头,并能得到良好的成形效果。     

从动螺旋伞齿轮精锻成形数值模拟和实验研究

对从动螺旋伞齿轮的精锻成形过程进行三维刚塑性有限元模拟和实验研究,得出了从动螺旋伞齿轮精锻过程的金属流动规律和变形力参数特征,获得了从动螺旋伞齿轮精锻工艺方法和成形力计算公式,为从动螺旋伞齿轮的精锻成形工艺的应用提供指导。