板料冲压成形过程的计算机仿真

１板料冲压成形过程计算机仿真的提出当今,金属冲压零件用在几乎每个批生产产品里,单在轿车就占到总重的３／４。板料冲压成形则是最重要的制造过程之一。板料冲压成形过程的计算机仿真（或模拟）可以从制造角度解决产品设计、冲压工艺设计与成形模具设计的优化问题。这...     

面向设计的板料成形快速仿真系统FASTAMP

FASTAMP是基于改进的有限元逆算法和动力显式算法的板料成形快速仿真软件。改进的逆算法求解器采用了考虑弯曲效应的DKQ四边形单元及方程组快速求解算法,真实考虑了摩擦、压边力、背压力和曲压料面等实际工艺条件,在模拟精度和速度上均有较大的提高。系统结合了两种算法的优势,将产品设计、选材和工艺设计三个独立的过程紧密结合起来,可快速分析产品设计中的潜在缺陷,为工艺设计人员提供有效的工艺设计参考和强有力的设计辅助分析工具。     

板料成形回弹的计算机仿真与影响因素

回弹是卸载过程产生的反向弹性变形，是板料成形过程中存在的一种普遍现象。本文探讨了回弹产生的力学机理，并运用显式隐式顺序求解法模拟回弹，比较了材料性能、板料厚度及摩擦系数等因素对回弹的影响。回弹的数值模拟、影响因素的比较，以及在模具设计过程中考虑回弹的关键因素，修正模具尺寸，补偿回弹误差，对于制定合理的冲压工艺方案，具有重要的实际意义。     

铝合金板料冲压成形仿真研究与应用

现代机械制造业总的发展趋势是产品轻量化，工艺柔性化。为了生产高精度、高质量的产品，金属板料成形制造向更轻、更薄、更精、更强、更韧，及成本低、周期短、质量高的方向发展。板料冲压成形技术正是这样一种减重、节材、节能，具有广泛应用前景的新型先进制造技术，在美国、欧洲等发达国家已被广泛地应用于生产各种汽车覆盖件。     

板料成形模具快速制造技术研究

将快速原型技术与金属电弧喷涂技术相结合，开发一种新的板料成形模具快速制造方法。介绍了该方法的关键工艺和实施步骤，并通过具体实例对该方法进行验证。实践表明，该方法制模周期短、成本低，模具综合性能好，在复杂冲压模具试制、冲压件小批量生产中具有很好的应用前景。     

基于板料成形数值模拟的冲压模具结构分析方法

针对结构复杂的大型汽车冲压件成形模具,提出一种基于板料成形数值模拟的冲压模具结构分析方法.先通过板料成形数值模拟获得变形板料对模具的作用力,然后在模具结构分析时,将此作用力施加到模具上以代替板料对模具的作用,从而简化模具结构分析模型.论述基于板料成形数值模拟的冲压模具结构分析方法的实现过程以及联系两个过程的关键技术--边界力的映射算法.运用该方法分析双曲底面盒形件拉深成形时模具的受力,并利用自主设计的模具应力采集系统进行试验验证.结果表明,模具上选取的若干特征点的等效应力数值计算结果和实际测量结果吻合良好.     

板料成形中悬空区起皱过程的数值模拟

以逐级更新Ｌａｇｒａｎｇｅ描述的有限变形虚功原理为理论基础，采用Ｍｉｎｄｌｉｎ退化板壳单元，开发板料冲压成形起皱过程的有限元数值软件ＷＲＳＩＭ，模拟了３种典型悬空区起皱问题，所得结果与实验观察基本一致，该软件可与其他成形过程数值模拟软件一起用于模具ＣＡＥ，以使在模具设计冲压件件的可成形性。     

板料成形中单元大小对回弹的影响研究

板料成形数值模拟的准确性在很大程度上取决于回弹模拟的精度，本文就DYNAFORM软件中单元尺寸与回弹模拟计算的关系进行了研究，得出了相应的结论。     

板料成形极限预测新判据

从控制塑性变形能的角度出发,基于总塑性功的积分形式,建立板料的成形极限预测判据.这种板料成形极限预测判据考虑应变路径变化、材料的硬化指数、各向异性系数及材料的初始厚度等对成形极限的影响.判据中的参数可由常用的单向拉伸极限应变试验确定.由此通过数值模拟可以预测板料在各种不同应变路径下的成形极限,适用于成形极限图的拉-压和拉-拉应变区,从而建立完整的成形极限曲线,可大大减少试验工作量.试验验证表明,这种成形极限预测判据对于钢板和铝合金板的成形极限可做出较为准确的预测.实现了只进行单拉试验即可预测板料在不同应变路径下的成形极限.     

较厚板料成形的数值仿真

讨论了较厚板料成形的数值仿真问题，并对计算实例与实际成形结果进行了对比分析，得到了较厚板料成形数值仿真的方法。     

冲压成形模拟技术与SheetForm软件

包括冲压成形模拟技术在内的材料成形模拟或仿真技术是当今世界上先进制造技术之一。但我国在该方面的研究起步较晚,到20世纪90年代以后,板料成形数值模拟技术才成为国内研究的热点。 冲压成形模拟分析系统SheetForm软件是由北京航空航天大学与中国第一汽车集团公司合作开发     

板料成形数值模拟中的2维截面分析技术

采用具有弯曲效应的Mindlin曲线单元,以逐级更新Langrange,描述了有限度形虚拟速度原理为理论基础,开发了用于板料冲压成形过程2维截面分析的有限元程度,对几种典型件成形进行了计算与讨论,该程序可用于模具设计CAE的初期计算,可以更迅速地分析冲压件的成形性。     

板料成形快速仿真集成系统功能模型设计

介绍了将自动测量技术、离散点直接生成有限元网格技术 ,板料有限元数值模拟仿真技术等集成在一起 ,建立金属板料快速仿真集成系统 ,使用 IDEF0法建立了集成系统的功能模型 ,并说明了各模块的具体作用 ,为整个系统的建立奠定了基础。     

数值模拟中应用最小厚度准则预测板料成形极限

在数值模拟中应用最小厚度作为成形极限判据,研究最小厚度值与应变路径的关系。如果对从单向拉伸到双向等拉之间的各种近似线性应变路径均应用相同最小厚度值作为判据,那么得到的极限应变点呈近似线性分布。对实验数据点与计算点的相对位置关系进行分析,发现两者之间的比值存在着近似指数函数的关系。对拉-压区和拉-拉区分别采用两段指数函数对最小厚度值进行修正,使其成为与应变路径相关的变量。采用修正后的最小厚度准则作为数值模拟中极限应变的判据,对ST14钢等三种材料成形极限的预测取得了较好的结果。     

金属喷涂板料成形模具快速制造技术及设备研究与应用示范

由西安交通大学完成的金属喷涂板料成形模具快速制造技术及设备成果主要由金属喷涂快速模具制造工艺和金属喷涂专用机器人两部分技术组成。前者是技术的关键所在，后者作为专用自动化设备，对于提高金属喷涂模具制造自动化水平和制造制造质量具有重要作用，同时为该成果的推广应用提供了必要的技术保证。     

板料成形坯料形状与应变分布的快速精确预测

采用有限元逆算法和四边形单元开发了板料冲压成形与模具设计快速分析软件FastAMP。模拟了比较典型的L形盒冲压件的坯料形状和厚向应变,并分别与实验结果和商业软件AutoForm的计算结果进行了比较,说明FastAMP软件可以精确地预测冲压件的坯料形状和应变分布规律,而且计算速度很快。     

空调器底盘的结构优化与冲压成形仿真分析

采用NX Nastran软件对空调器室外机底盘的结构刚度进行CAE仿真,根据仿真结果对初始设计方案进行改进和优化,优化后底盘的刚度比原始方案提高了近50%。对优化后方案采用Dy-naform软件进行冲压成形数值模拟,仿真结果表明在冲压成形过程中不会产生拉裂和起皱现象。最后,通过试验验证,表明优化后的底盘刚度比初始方案有明显改善,且底盘成形质量好,因此有限元仿真对新产品的开发设计具有重要的指导意义。     

基于LS-DYNA的板料成形数值仿真及其在轴承冲压保持架中的应用

在论述板材冲压数值模拟数学方法的基础上,运用Dynaform模拟仿真分析轧机轴承冲压保持架的弯曲、拉深、整形等冲压工艺过程,并图示给出了板料实际变形过程中发生的如起皱、拉裂、板厚变化等现象,优化了毛坯尺寸、压边力、润滑方案、模具结构等工艺设计,提出了改进模具和工艺参数的措施.     

复合快速成形中板材移送机构及运动仿真研究

研究开发了在复合快速成形中根据板材移送命令,把指定的板材从板材存放处自动找出,并移送到工作台进行叠加作业的板材移送机构及运动仿真系统;采用OpenGL和GLUT图形库进行了机构的造型和可视化;利用VC++(MFC)中的SetTimer定时功能实现了机构的运动仿真;该系统可适用于5种板材的自由选取,运行可靠稳定.     

直线轴承保持架冲压成形的计算机仿真

介绍了基于动态显式算法的有限元分析软件包DYNAFORM对直线轴承保持架冲压成形进行计算机仿真的全过程.论述了进行板料冲压成形计算机仿真必须注意的问题,并给出了板料冲压成形仿真的一般步骤.