塑性成形三维数值模拟中的模具几何描性技术

详细讨论了塑性成形有限元三维数值模拟中主要几种模具几何描述优缺点，对塑性成形三维数值模拟中的模具几何描述方法的选取具有重要的参考价值。本文还总结了塑性成形有限元三维数值模拟中模具同和何描述技术的发展趋势。     

圆柱螺旋齿轮温精密成形的三维热力耦合温度场有限元分析

利用三维造型软件Pro/EngineerWildfire对圆柱螺旋齿轮及其成形模具进行三维建模;采用三维热力耦合有限元数值模拟技术,使用有限元数值模拟软件Deform-3D对圆柱螺旋齿轮的温精密成形过程进行了三维刚粘塑性有限元数值模拟,分析了齿轮在温精密成形过程中温度场的分布情况,得到了齿轮温度场分布的规律,为圆柱螺旋齿轮温精密成形技术在工业生产中的应用提供了有效参考。     

任意模具形状的金属三维体积成形过程刚塑性无网格RKPM分析方法

将无网格方法引入三维金属体积成形分析,在给出基于刚塑性流动理论的三维无网格再生核质点方法及其基本理论方程的基础上,为了提高分析系统的通用化和自动化,采用网格法来描述任意形状的三维模具型腔曲面,给出了三维无网格法数值模拟系统中动态接触边界自动处理的非线性接触算法,实现了任意模具形状的三维体积成形过程的无网格法数值模拟。对上模为半球形的三维立方体塑性变形过程进行了数值模拟,并与三维刚塑性有限元体积成形商品软件Deform3D的计算结果作了比较,验证了本文方法的正确性。     

防锈铝的充液拉深

根据模具几何特征，通过建立流体力学模型描述液体对板料单元的动态影响，结合有限元数值模拟技术对塑性差、难成形材料防锈铝LF6的充液拉深进行数值模拟，并进行实验研究，得到了防锈铝充液拉深合理工艺参数。结果表明，充液拉深流体压力作用与板料成形相结合进行数值模拟分析的方法是正确的，采用充液拉深工艺可以有效提高塑性差、难成形材料LF6的成形极限，拉深比可达到2．4。     

铝型材挤压过程有限元数值模拟

采用三维刚粘塑性有限元方法,对一典型的铝型材非等温成形过程进行了数值模拟。分析了铝材挤压的３个不同成形阶段,给出了成形各阶段的应力、应变和温度场分布情况以及整个成形过程中模具载荷随成形时间的变化情况。这些模拟结果为铝型材挤压的模具设计和设备选取提供了重要的依据。同时,还对三维塑性变形的有限元数值模拟中关键技术的处理方法进行了探讨     

三维有限元模拟技术在金属塑性成形中的应用

金属塑性成形过程是一个非常复杂的弹塑性大变形过程，有限元法是用于金属成形过程模拟中一种有效的数值计算方法。本文概括地介绍了弹塑性、弹粘塑性、刚塑性、刚粘塑性四种有限元法，系统地讨论了有限元模拟中的关键技术，即几何模型的建立、单元类型的选择、网恪的划分与重划分、接触和摩擦问题等技术，并结合实例说明了三维有限元模拟在金属塑性成形领域中的具体应用。最后，基于现存问题提出了自己的见解。     

圆柱螺旋齿轮冷精锻成形的三维刚塑性有限元模拟

利用三维造型软件Pro/Engineer Wildfire对圆柱螺旋齿轮及其成形模具进行三维建模;采用带中心分流孔的坯料,使用有限元数值模拟软件Deform-3D对圆柱螺旋齿轮的冷精锻成形过程进行三维刚塑性有限元数值模拟,得到了载荷一行程曲线以及整个成形过程的应力、应变分布以及网格变化情况等;揭示了圆柱螺旋齿轮冷精锻成形过程金属的流动行为及变形力学特征,为圆柱螺旋齿轮冷精锻成形技术在工业生产中的应用提供有效参考.     

2004年《模具技术》目次

论文模具CAD系统中坐标尺寸自动标注系统研究冲压产品建模中的知识集成技术研究基于UG的冲压零件展开系统的开发金属塑性成形模具的灵敏度分析控制变形均匀性的锻造预制坯优化设计基于Visual C++6.0的Pro/E注塑模架三维标准库的开发研究注塑产品动态装配模型的集成知识模型研究MoldFlow和Plastic Advisor在注塑成型中的应用基于KBS的注射模具CAD技术的研究汽车覆盖件模具三维设计中的曲面修整与简化金属手机外壳拉深工艺及数值模拟筒形件正旋隆起及旋压力三维有限元模拟分析冷辗环件数值模拟中圆度的计算方法6400转向节臂成形分析及…     

三通管挤胀成形过程三维刚塑性有限元模拟中关键问题处理

针对采用三维刚塑性有限元法模拟三通管挤胀成形过程所遇到的一些关键问题, 如有限元计算模型的建立、模具型腔表面的几何描述、动态边界条件处理、空间坐标转换矩阵的推导等,给出了较为通用的处理方法。实际计算过程表明, 所提出的处理方法是有效的、可行的, 有助于提高模拟软件的通用性和自动化程度     

金属塑性成形工艺有限元数值模拟技术

近几十年来,塑性有限元方法在金属塑性加工成形数值模拟中得到了广泛的应用。回顾了塑性有限元模拟技术的发展历程,介绍了金属塑性加工成形数值模拟的基本原理,阐述了塑性加工成形过程有限元数值模拟的关键技术。最后,给出了该领域的几个应用实例,并指出了该领域的发展趋势。     

B样条曲面在模具型腔表面描述中的应用

本文以三通管挤胀成形模具为例,采用双三次均匀Ｂ样条曲面对该模具的型腔表面进行了几何描述。结果表明,这种方法可以为三通管挤胀成形过程的数值模拟中的动态边界条件处理提供灵活、方便的几何信息,为在数值模拟中实现动态边界条件处理打下良好的基础。     

精密挤压金属方型材相似成形与模具映射优化研究

针对圆角方型材精密挤压金属塑性流动描述及相似模具几何参数优化的焦点问题 ,借助于复变共形映射理论 ,建立了表达塑性流动的数学模型及其模具参数 ,塑性体的能量方程 ,实现了模具参数优化及几何解析函数的建立     

Expansion and reduction of thin-walled tubes using a die: Experimental and theoretical investigation

The production of sound thin-walled tubular parts by expansion and reduction using a die is generally limited to components having geometrical features within a compact range. Basic design rules, providing the geometrical and material parameters that govern the process, are mainly derived from the accumulated experience of both manufacturers of tubular parts and suppliers of machine-tools. However, no information is generally available on the influence of interface friction on material flow and on the effect of material damage and strain path on the occurrence of fracture, wrinkling and local buckling. The aim of this paper is to refresh and extend the fundamentals of tube expansion and reduction using a die by means of a comprehensive theoretical and experimental investigation. The emphasis is focused on understanding modes of deformation and on establishing formability principles for the benefit of those who design tubular parts in daily practice. The theoretical investigation is accomplished by the utilization of virtual prototyping modelling techniques based on the finite element method and the experimental work is mainly utilized for supporting and validating the theoretical investigation.     

新一代GPS系统表面模型的数字化描述与操作技术

产品尺寸和几何技术规范（Dimensional and Geometrical Product Specification and Verification，GPS）是有关产品几何特性的一系列技术标准，它贯穿于产品的研究、开发、设计、制造、验收到使用和维护的全过程。本文介绍了新一代GPS标准体系表面模型的概念及其数字化描述方法，探讨了基于新一代GPS的表面模型的操作技术。其中几何要素、特征、恒定类和恒定度等概念的引入，为实现几何技术规范的数字化描述、设计、评定与控制提供了必要的理论基础。有效地解决了产品更新换代在功能描述、规范设计和认证评定全过程中数学表达规范统一的难题。     

模具几何形状对AZ80镁合金非等通道横向挤压的影响

非等通道横向挤压（NECLE）是一种新工艺,与等通道横向挤压（ECLE）相比,采用非等通道横向挤压工艺可以得到更加细化的晶粒。对该模具设计工艺进行了数值模拟和实验研究。发现数值模拟和实验结果之间存在良好的相关性,并进行了全面的有限元分析。考虑了不同的模具几何参数,并研究了这些参数对诱导塑性应变、应力分布、速度场和载荷的影响。结果表明,当具有一组合适的模具几何参数时,与等通道横向挤压相比,采用非等通道横向挤压工艺可以得到高诱导有效应变和更均匀应变分布。     

Process design and control in cold rotary forging of non-rotary gear parts

This paper is aimed to investigate the process design and control method in cold rotary forging of parts with non-rotary upper and lower profiles. Using the analytical and FE simulation methods, three critical technological problems in the cold rotary forging process of this kind of parts are resolved reasonably. The first one is that an accurate design method of the non-rotary upper die is presented based on the geometrical and kinematic relationship between the upper die and upper profile of parts. The second one is that the interference judgment between the upper die and upper profile of parts can be achieved by analytically obtaining the trajectory of any point in the upper die. The third one is that the metal flow and geometrical accuracy of the non-rotary upper profile of parts can be effectively controlled through optimizing the process parameters. On the basis of the above research, the cold rotary forging process of a typical gear part, both the upper and lower profiles of which are non-rotary, is investigated numerically and experimentally. The results indicate that the desirable geometrical accuracy of the non-rotary upper profile of the gear part can be obtained, which verifies that the process design and control method presented in this paper is valid and cold rotary forging can thus be used to manufacture the parts with non-rotary upper and lower profiles.     

滑动叉无飞边锻造工艺研究

滑动叉传统上采用开式模锻工艺生产,飞边大,材料浪费严重而且尺寸精度差。为了降低锻件成本,针对滑动叉的形状特征,提出一种无飞边模锻的新工艺,使预制毛坯在封闭的模腔内成形,实现净成形或近净成形。应用Deform 3D模拟研究了滑动叉无飞边锻造工艺过程,模拟验证结果表明,新工艺显著地提高了材料利用率和成形质量,降低了锻造载荷。