金属板材分层渐进成形技术及其有限元模拟

本文介绍了金属板材分层渐进成形技术。由于金属板材分层渐进成形的工艺较复杂 ,各种参数及加工轨迹很难用实验方法确定 ,如何选择合理的工艺参数来得到理想的加工工件成为问题的关键。根据金属板材分层渐进成形为多工步成形的技术特点 ,提出了金属板材分层渐进成形的有限元模拟方案     

塑性有限元模拟技术在金属板料成形中的应用

板料塑性有限元模拟技术是冲压工程中的一项新技术，在我国还较落后。本文论述了板料塑性有限元模拟技术的优点及其力学特点，归纳总结了此项技术在国外的发展历史。本文旨在使国内同行了解国外的研究状况，以尽快缩短与国外的差距。     

板材单点渐进成形工艺数值模拟与成形缺陷研究

工具头运动轨迹的动态加载是建立板材渐进成形有限元模型的难题。首先基于DYNAFORM建立基本的有限元模型,而后直接提取数控代码中工具头的位移坐标信息并添加至关键字文件,从而实现任意复杂运动曲线的加载;数控代码规划的加工轨迹存在起刀区域集中和加工方向单一的问题,容易造成破裂和失稳缺陷。起刀区域塑性变形大,累积效应使该区域板材严重减薄,采用均布策略,并保证均布后相邻起刀点的空间距离大于塑性变形区的最大半径可避免此缺陷。同时,运用顺逆相间的加工方式避免了单一方向加工方式存在的材料堆积引起的形状失稳和棱纹缺陷。     

钛板材单点渐进成形工艺数值模拟分析

单点渐进成形技术可以明显地缩短新产品的生产周期,对于加工小批量、多品种、形状复杂的薄板成形件有着一定的优势.运用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对钛板材的有模单点渐进成形过程进行了数值模拟,分析了不同板厚的钛板材对成形性能的影响,为后续实验研究奠定基础.     

板材多点对称式渐进成形过程模拟研究

由于板材在单点渐进成形过程中受到非对称局部载荷作用,导致其成形区域容易出现回弹、壁厚不均匀以及变形状态难于控制等问题,在提出多点对称式渐进成形工艺的基础上,建立板材渐进成形的有限元模型,确定工具头的运动轨迹以及模拟实验参数.在MSC.MARC环境中对圆锥台制件进行单点渐进成形与多点对称式渐进成形实验,通过分析成形件的壁厚、等效塑性应变、变形抗力等参数的实验结果表明,与单点渐进成形工艺相比,多点对称式渐进成形工艺更有利于实现板材的精密成形.     

分离式双向凸起特征的双面数控渐进成形过程有限元分析

双向凸起特征是指沿Z轴正方向和负方向两个方向上都存在相互分离凸起形状的特征。双面数控渐进成形是一种采用两个同步运动成形工具头的新的全无模成形技术。利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA分析了基于双面数控渐进成形技术的双向凸起特征的成形可能性。分析结果表明:利用双面数控渐进成形技术完全可以成形加工出分离式双向凸起特征。     

有限元模型转换及其在金属板料成形数值模拟中的应用

本文根据CAD和CAE软件各自的功能和特点 ,探讨了板料成形数值模拟中CAD模型向CAE模型转换的方法 ;并针对有限元分析软件ANSYS与ABAQUS的实际特点 ,编写了有限元模型转换接口程序 ,用实例验证了所编接口转换程序的可行性与正确性。     

基于LS-DYNA软件的单点渐进成形过程的模拟方法

单点渐进成形技术是基于快速原型制造技术所发展起来的新技术，本介绍了一种基于LS—DYNA软件模拟单点渐进成形过程的模拟方法，为基础理论的研究提供了一种非常有效的方法。     

金属板料数控渐进成形工艺的研究现状北大核心CSCD

数控渐进成形工艺作为无模成形技术之一,在钣金零件制造领域受到了广泛的关注与研究。总结了近年来金属板料数控渐进成形工艺的研究进展,综述了有关新型板料数控渐进成形工艺方面的研究现状,并全面地概述了板料数控渐进成形加工质量控制、成形工艺优化以及数控渐进成形辅助装置研发等方面的研究成果。现有研究和应用表明,不断深化开发和研究新型板料数控渐进成形技术并提高渐进成形零件的尺寸精度、形状精度是热点研究内容,而以全面优化工艺参数为手段,获得更高的加工质量是该技术研究的核心目标,同时一些新型板料数控渐进成形加工工艺的变形机制及成形件的微观组织变化与成形过程之间的联系尚有待于揭示和研究。     

基于有限元仿真的金属板材单点渐进成形分析

目前对板材单点渐进成形新型工艺的研究多是通过物理试验,从金属宏观位移的角度分析成形过程的一般规律,研究成形参数对成形能力的影响,而无法获得成形过程中真实的变形过程。文章基于刚粘塑性有限元法,应用实体单元,对渐进成形中在直线轨迹和曲线轨迹下的板材成形过程进行数值模拟,分析成形过程中各部分应力、应变的特点,并深入探讨了渐进成形过程的成形机理。研究表明,成形过程中,变形区可以划分为4个具有显著差异的区域考察变形特点;在工具头局部成形时,变形金属在压应力的作用下变形,具有更高的成形极限。     

板材渐进成形破裂分析与数值模拟

针对渐进成形过程中金属板材易破裂问题,以不同成形半锥角的圆台件作为研究对象,建立了渐进成型CAD模型,并进行数值模拟和试验验证。结果显示,成形半锥角越大,制件侧壁出现破裂问题的可能性越低,材料成形性能越好。同时,针对板材渐进成形破裂现象,结合破裂准则和对破裂的数值模拟,提出一种有效预测破裂的方法。     

板料成形模拟中等值线图的生成

根据金属板料有限元分析过程本身的特点,充分利用有限元分析过程中单元、节点信息以及生成的数据信息,提出一种简单实用的基于线性插值的等值线生成算法。通过具体实例分析,证明了该算法应用于板料成形模拟后处理分析的可行性,结果令人满意。     

基于遗传算法的板料激光弯曲成形工艺优化设计

遗传算法是一种全局优化方法，它较之其他经典的优化方法的优点是不会陷于局部最优，而且能够处理大规模优化问题，因此，更适合于工程分析及应用。文中将激光弯曲成形过程分为粗加工及精加工阶段，并应用遗传算法与动态显式有限元相结合，采用分步优化的方法对其工艺参数进行了优化设计，并通过一个实例公布了一组优化结果。     

金属塑性成形有限元模拟中材料体积变化

金属塑性成形的一个基本条件就是体积不变,但有限元模拟过程中又必然存在体积变化,从而影响了模拟精度和模拟结果。分析讨论了影响材料体积变化的三个主要因素：有限元网格变形及网格重划、增量步长、惩罚因子,并给出了相应的控制方法。     

基于板料冲压的压边力拉深成形数值模拟分析

压边力是板料拉延成形过程的重要工艺参数之一,合理控制压边力的大小,可避免成形件起皱或破裂等缺陷.建立了三角冲压件的有限元模型,利用DYNAFORM软件,采用数值模拟的方法研究了三角形冲压件拉深时,压边力随时间及位置变化对成形性能的影响.分析结果表明,通过控制拉深过程压边力值的大小和分布,能有效地控制金属的流动,提高板材的成形性能.     

板料成形模拟中动态边界条件的处理

采用塑性有限元法对金属板料成形过程进行数值模拟时,为获得可信的计算结果, 要对工件与模具间动态接触边界条件进行处理,本文在全面分析成形中工件与模具接触边界动态变化的基础上,给边界条件识别与处理的具体方法,通过具体应用实例分析,证明了该方法应用于板料塑性成形分析的可行性。     

FEM Simulation for Laser Forming Processing

Laser forming involves heating sheet metal workpiece along a certain path with a defocused laser beam directed irradiate to the surface. During laser forming, a transient temperature fields is caused by the irradiation and travelling of a laser beam. Consequently, thermal expansion and contraction take place, and allows the thermalmechanical forming of complex shapes. This is a new manufacturing technique that forming metal sheet only by thermal stress. Therefore, the analysis of temperature fields and stress fields are very useful for studying the forming mechanism and controlling the accuracy of laser forming. The non-liner finite element solver, MARC, is employed to solve the thermal-mechanical analysis. Using this model, the stress and strain distribution of pure aluminum plate with different thickness are analyzed. The influence of scanning speed on temperature fields and plastic strain of metal sheet under the condition of constant line energy are also presented. Numerical results agree well with the exT~erimental results.     

金属板材冲压成形技术与装备的现状与发展

本文首先介绍了我国金属板材冲压成形行业的生产规模及技术水平现状，简要介绍了一些具有市场发展潜力的板材成形新技术。在此基础上，对板材冲压模具行业的供需现状、模具材料状况等作了介绍。最后，本文以较大篇幅介绍了板材冲压设备行业的发展现状，并对目前板冲行业比较受关注的设备及技术作了介绍，这些设备及技术包括金自动压力机技术、单机联线自动化冲压生产线、多工位压力机系统、多连杆压力机及拉伸垫技术以及伺服压力机、高速压力机等。     

Development of a Highly Flexible Incremental Roll Forming Process for the Manufacture of a Doubly Curved Sheet Metal

A flexible incremental roll forming process has been developed by adopting the advantages of the incremental forming process and the roll forming process: i.e., inherent flexibility of the incremental forming process and continuous bending deformation of the roll forming process. It has an adjustable roll set as a forming tool composed of one upper center roll and two pairs of lower support rolls, which plays a key role. Through the experiments, it is shown that the improved forming method of the proposed process is effective in the manufacture of various doubly curved sheet metals, and the proposed relationship of the experimental parameters and the radius of curvature of the formed sheet boundary is useful to control the final shape