304L碟形封头冲压回弹研究

利用有限元软件Marc模拟碟形封头的成形过程,提取回弹后各节点的位移,通过UG软件拟合曲线得到封头的回弹量,并与弧高仪测出的封头回弹量对比,证明使用Marc软件模拟封头回弹的可行性.结合正交试验研究了矩形拉深筋各主要几何参数对封头回弹的影响,分析了拉深筋对封头回弹的影响机理,研究结果表明,板料经过拉深筋后产生的加工硬化和残余应力是产生回弹的主要原因,拉深筋的各几何参数对封头的回弹具有决定性作用,其中拉深筋筋高h、拉深筋内圆角R2和凹槽外圆角r1对板料经过拉深筋后的回弹影响较大.     

棒线材多道次轧制过程的静力隐式有限元模拟及模型优化

借助有限元分析软件MSC.Marc,采用三维热机耦合有限元模型和静力隐式算法,对多道次连轧稳态轧制过程进行模拟分析。模型中轧辊间距采用真实尺寸。基于静力隐式算法的特性,在优化模型中引入刚性推动体,实现模型的简化。比较优化前后两种有限元模型的模拟结果及参数,表明该文所建立的优化模型可以在保证较好的计算精度前提下,显著地提高运算效率。应用优化模型模拟粗轧六道次连轧过程,温度变化模拟结果与实际测量结果吻合较好。     

S梁的拉深成形数值模拟

采用数值模拟技术可以在模具设计初期预测产品的成形质量,优化工艺参数,从而缩短模具设计周期,降低成本。基于Dynaform有限元分析软件,对S梁的拉深成形过程进行了数值模拟。针对起皱和未充分拉深等缺陷,提出了压边力和拉深筋工艺参数的改进方案并加以比较,得到了较好的成形模拟结果。试验结果表明：压边力为400kN（不加拉深筋）或300kN（加拉深筋）时成形质量较好。     

拉深筋成形二维弹塑性有限元数值模拟

利用开发的拉深筋二维弹塑性有限元数值模拟软件 ,对圆形筋和矩形筋就压筋和成形的连续过程进行了数值模拟 ;分析了拉深筋主要几何参数对压筋力和拉深筋阻力的影响 ,研究了压筋和成形两个阶段板料在拉深筋作用下的变形规律与受力特点。模拟结果与实验结果吻合良好 ,为建立一种实用的等效拉深筋模型及进一步的三维拉深筋成形模拟奠定了基础。     

高强度钢板拉深模具结构有限元分析与试验研究

高强度钢板在汽车车身结构中的广泛应用,对冲压成形工艺和模具的设计带来了诸多问题和挑战。文章针对高强度钢板DP600的拉深成形过程,基于LS-Dyna和MSC.Marc有限元软件,采用动力算法和静力算法相结合的方法,对拉深模具结构在冲压过程中的应力应变状态进行了有限元分析,得到了模具结构上任意位置应力和应变随冲压行程的变化规律。同时,利用自主开发的冲压模具结构应力应变状态的试验测量系统,在MTS试验机上完成了相应的冲压拉深实验和模具变形测量。实验测量结果与数值计算结果吻合较好。提出的研究方法对进一步开展高强度钢冲压模具的受力分析和设计优化提供了保证。     

基于迭代学习控制模型的覆盖件模具拉深筋优化算法

提出了基于迭代学习控制模型的覆盖件模具拉深筋优化算法,极大地提高了优化效率。利用成形状态函数,成形质量函数和学习律函数构建工艺参数优化的迭代控制模型。将该模型应用到拉深筋阻力值优化中,利用有限元模拟代替很难显示表达的状态函数,预测给定工艺参数方案下板料成形后的应力应变状态。根据单元的应变状态,定义拉深筋线段的局部缺陷程度为成形质量函数,评价拉深筋周围的成形质量好坏。学习律函数不仅参考拉深筋段周围的成形质量偏差确定拉深筋阻力值的改变量,同时还能智能更新学习增益修正拉深筋阻力值的改变幅度,加快了优化收敛速度。通过门内板的算例,证明了该拉深筋优化算法的快速性和实用性。     

基于有限元仿真的5083铝合金支架超塑性差温拉深

为提供试验依据,应用IA软件计算零件毛料尺寸,导入MSC.Marc软件模拟超塑差温拉深,并依据模拟结果优化毛料尺寸。模拟中温度分若干梯度,假定材料同梯度内同力学性能,利用二次开发将各梯度材料本构关系植入模拟,获得5083铝合金支架超塑差温拉深成形工件及壁厚分布,其结果与试验吻合良好,且较恒温拉深理想。讨论了成形温度梯度宽对差温拉深模拟结果的影响。     

梯形拉深筋等效约束阻力模型研究

对拉深成形过程中板料经过梯形拉深筋时的变形情况进行了分析,运用能量法建立了一种简单实用的梯形拉深筋等效约束阻力计算模型,利用Dynaform软件对梯形拉深筋的等效约束阻力进行了模拟,将计算结果与模拟结果进行了比较。分析结果表明:在拉深成形过程中,如拉深筋设置在圆弧部位,板料经过拉深筋后最终等效约束阻力是随拉深过程的进行而变化的;板料通过设在直线段的筋产生的等效约束阻力,在一定的压边力下,其值为恒定的值;理论计算与模拟值基本吻合,在数值模拟时,该模型可以作为等效拉深筋使用。     

非圆内孔接头精密塑性成形工艺及数值模拟

针对非圆内孔接头的实际要求,从非圆内孔接头锻造加工工艺入手,提出温反挤压和变薄拉深相结合的成形工艺。利用有限元软件MSC.Marc对非圆内孔接头成形过程进行数值模拟分析,得到了非圆内孔接头成形的充填情况以及成形过程中各力能参数变化趋势;并采用自行设计的实验模具,对非圆内孔接头进行了成形实验研究。实验结果和数值模拟结果相吻合,验证了该工艺的可行性。     

等效拉深筋在钣金成形数值模拟中的设置及优化

采用有限元软件模拟了某汽车内饰板的拉深成形过程,通过设置等效拉深筋作为材料流动控制手段。首先通过对某简单形状零件拉深成形过程的模拟得出拉深筋参数的设置对模拟结果的影响规律,然后对内饰板拉深筋模型进行多次模拟和修改,通过在容易起皱的区域布置双重拉深筋作为最终的拉深成形优化方案,改善了零件表面的成形质量,能获得成形质量良好的拉深件。     

Equivalent drawbead models for sheet forming simulation

Equivalent drawbead models associated with drawbead types, with which the geometrical modeling of drawbeads can be replaced in a numerical simulation of the stamping process, are introduced. The accuracy of the equivalent drawbead models rapidly computing the drawbead restraining and opening forces, based on the hybrid membrane/bending method accommodating Barlat’s anisotropic yield function for the plane stress state and the modified Chaboche model considering the Bauschinger effect and transient behavior under the plane strain condition, is verified by comparing the equivalent drawbead forces with those obtained from the finite element simulation. Moreover, the drawbead forces computed by equivalent drawbead models are employed in a finite element simulation of the automotive fender stamping process, from which the effectiveness and applicability of equivalent drawbead models are observed by comparing strains and draw-ins with those measured in the tryout panel.     

管筒形零件机械扩径工艺过程的多目标优化

管筒形零件的机械扩径成形过程是一个与管坯规格、管坯形状、材料性能、摩擦条件、变形程度、模具直径及其边缘圆角半径等诸多因素相关的塑性变形过程,其最终制品的尺寸和形状精度取决于这些参数的综合影响。在生产实际中,如何根据用户对制品尺寸与形状的精度要求来确定管坯规格、变形程度、模具尺寸等主要工艺参数,是机械扩径工艺设计的一个重要内容。它可以被抽象为一个在满足制品尺寸和形状精度要求条件下,寻求管坯规格等上述主要工艺参数最优组合的多目标优化问题。文章基于MSC.Marc非线性有限元分析软件和遗传优化算法,采用Python语言设计了基于加权组合法的遗传算法程序,实现了在多目标条件下对管筒形零件机械扩径成形工艺参数的优化。     

基于板料冲压的有限元数值模拟

以圆筒形件成形过程为例,采用有限元分析软件MSC.Marc建立了数学仿真模型,对板料变形过程中的应力、应变分布、摩擦的分布以及摩擦系数与板厚的关系进行了分析.结果表明,模拟结果与实际情况相符合,说明用MSC.Marc软件可以正确的模拟板料成形过程,显著地提高计算速度及计算精度,对于CAE技术的工程应用有重要价值.     

基于数值模拟的拉延筋约束阻力计算方法研究

在汽车覆盖件拉深成形中,拉延筋可以在较大范围内调节和控制板料的变形程度和变形分布,抑制多种成形质量问题的产生.其中,拉延筋几何参数起着重要的作用.本文以矩形拉延筋为例,建立了拉延筋约束阻力计算有限元模型,对拉延筋几何参数与约束阻力之间的关系进行分析研究.结果表明:拉延筋约束阻力与凹槽圆角半径和凸筋圆角半径成反比,与筋高成正比.结合某轿车B柱加强板实例,通过优化其拉延筋结构参数,得到当1号等效拉延筋高8mm、凸筋和凹槽圆弧半径3mm;2号等效拉延筋高4 mm、凸筋和凹槽圆弧半径6mm时,该制件成形质量达到最佳.     

Simulation of die wall friction‘s effect on density distribution in metallic powder compaction

1　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＤｉｅｃｏｍｐａｃｔｉｏｎｏｆｐｏｗｄｅｒｈａｓｂｅｅｎｕｓｅｄｉｎｃｏｍ ｐｏｎｅｎｔｓｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｉｅｌｄｓ[1～ 4 ] .Ｉｎｅｎ ｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ,ｇｒｅｅｎｃｏｍ     

管筒形零件机械扩径工艺过程的成形参数优化

管筒形零件机械扩径最终制品的横断面尺寸精度和形状精度,不同程度地受到各种工艺参数、模具参数、材料性能参数以及摩擦条件的影响。机械扩径工艺设计的重要内容之一,就是针对特定的毛坯规格,合理选择各种成形参数并使其成为一种最优组合,以获得最佳的制品尺寸和形状精度。文章基于MSC.Marc非线性有限元分析软件和遗传优化算法,应用Python语言设计了机械扩径成形参数优化的遗传算法程序,通过对MSC.Marc软件的二次开发,实现了遗传优化算法与MSC.Marc软件的连接,为管筒形零件机械扩径工艺过程的成形参数优化提供了一种新方法。针对大直径管线钢管机械扩径工艺,得到了以最终制品形状精度(横断面圆度误差)为优化目标的扩径率、模具直径和模具边缘圆角半径等成形参数的最优组合。采用最优的成形参数组合,可以显著提高最终制品的横断面形状精度。     

减振钢板拉深变形的有限元数值模拟

采用有限元软件MSC．Marc基于拉格朗日的弹塑性本构方程,对减振钢板的拉深变形进行了数值模拟。模拟中特别考虑了接触边界条件和材料特性。得出了变形过程中的应力应变状态和错动量分布,以及影响错动量的因素。为减振钢板的成形工艺设计提供了理论基础。