一步成形有限元法在确定毛坯初始形状中的应用

一步成形有限元法，是从产品的形状出发，将其作为成形后工件的中面并对其离散，通过有限元方法确定在满足一定边界条件下，工件中的节点在初始毛坯中的位置。由一步成形有限元法可以得到对应的毛坯形状，通过计算毛坯结点到工件上的位移可得到工件上的应力和应变。此法计算速度快，不需要模具和工艺信息，建立分析模型简单，可用于板料成形设计早期，用来估计零件的成形性能。     

一步成形法在毛坯尺寸及零件成形性快速预测中的应用

介绍了一步成形法模拟软件的应用领域、基本原理和方法以及同增量法模拟比较的优点。用一步成形法模拟软件FASTFORM对零件毛坯和成形性进行预测并同增量法模拟结果比较，表明这种方法能够获得正确结果，适用于零件早期设计和工艺参数设计阶段。最后，指出随着一步成形技术的发展以及自身优势，对于中小企业将具有更为广泛的应用前景。     

饼状柱形齿轮一步精密成形及其改进

为解决采用常规闭式模锻工艺一步成形饼状柱形齿轮精锻件固有的镦压力大和角隅难充满等问题,重点介绍了近期出现的基于集成开放成形、分流成形和推过整形等两步/多步成形的合理成分,并以改变模腔形状为手段的扩隅凹模成形.该成形方法通过扩大难填充的凹模下角隅及临近区域空间,使得镦压阶段能够有较多金属流至临近角隅并占据部分扩隅空间,得...     

改进型逆有限元法在某轿车翼子板快速成形模拟中的应用

为提高一步成形逆有限元法的模拟精度,将四节点等参膜单元应用于一步成形计算,并对空间四边形单元的四个节点可能不在同一平面引起的单元翘曲进行了修正,编写了计算机程序,对某轿车翼子板进行了实际模拟,通过一步模拟结果与增量法模拟结果和实验结果的对比,发现改进后的一步成形模拟结果与增量模拟结果已非常接近,而计算时间不到增量法的1/30,进而验证了本文方法的有效性。     

一步平移法与遗传模拟退火算法在冲裁件排样中的应用

研究冲裁件优化排样算法及实现问题,提出一种用一步平移法和遗传模拟退火算法相结合的算法解决冲裁件的排样问题。克服了平行线分割一步平移法中计算量大的问题,具有优化效果好、自动化程度高、迅速准确地得出工件排样的最优解。     

轿车结构零件多工步成形优化设计

轿车结构加强零件的成形过程通常经过多个工步来完成。以某一零件为例,通过对该零件的工艺特点的分析,确定了合理的多工步成形工艺方案,确定了多工拉延的工艺补充面;并采用有限元数值模拟技术,对其第一拉深,第二次拉深和整形工序进行了多工步模拟分析,对坯料形状进行了调整并得到了优化的坯料尺寸。通过生产试制,验证了该工艺的合理性和多工步成形过程数值模拟的有效性。     

锁扣安装架多工步成形工艺数值模拟及参数优化

锁扣安装架为复杂的弯曲件之一,按照冲孔落料、两侧翻边、弯曲的成形工艺易在拐角处产生裂纹,无法满足成形质量要求。而采用冲孔落料、翻边、弯曲、翻边的成形工艺,不会在拐角处产生裂纹。通过有限元软件对两种成形方案进行多工步成形工艺数值模拟分析,比较了两种成形工艺方案所得零件的质量,选定压料力、模具间隙、冲压速度为影响因素,采用正交试验设计,通过有限元软件进行模拟分析,以零件的减薄率作为评价标准,确定了最优的工艺参数组合,并通过试验验证了多工步成形工艺路线的可行性。     

斜齿圆柱齿轮一步精密成形数值模拟

探索一种集成了分流成形与推过整形优点的一步法斜齿圆柱齿轮精密成形新工艺,以模数为4 mm、齿数为12、螺旋角为14°、齿宽为29 mm的斜齿圆柱齿轮为研究对象,设计了成形模具,采用Deform-3D软件对成形过程进行模拟研究。首先进行了新工艺的成形力分析,之后,采用控制变量法探索了齿宽方向扩腔范围b、扩腔斜角α和齿高方向扩腔范围h这3个扩腔空间结构参数对齿轮下角隅充满效果及成形力的影响。分析结果表明,新工艺能明显降低成形力。即金属分流量的多少决定着成形效果,金属分流量由b、α和h三个参数组合决定,三者影响规律类似。即当其他条件一定时,若b(或α亦或h)过小,则成形力很大,分流量不足,导致下角隅填充不饱满;反之,虽然成形力较小,能得到完整齿形,但分流量过多,容易产生废料;当b、α和h取合理组合值:b为16 mm,α为10°和h为3 mm时,成形力适中且分流量合理,可以得到无废料的完整齿形。     

板料冲压成形中坯料优化设计方法研究

较为系统地介绍了冲压件坯料的优化设计方法，并比较分析了其各自的优缺点。相比于其他方法，一步模拟方法效率高、适应面广、功能较强，可以在产品的设计之初提供较为丰富的信息。因此，对其作了较为详细的论述。实例证明，一步模拟法可用于板料成形工艺方案的快速评价及参数优化。     

上控制杆支架左(右)成形模具设计

通过对上控制杆支架零件的结构分析,介绍了一模成形左右对称件的模具结构特点及模具的动作原理,研究和分析了零件在模具上的精确定位和此异形件成形的特点,实现了一模左右件制作的设想。实践证明,该模具结构合理,运行可靠,既方便加工又节省材料。     

一步法制备氢氧化镁阻燃剂浓度放大实验工艺研究

在由硫酸镁一步制备阻燃型氢氧化镁的工艺基础上,通过工艺条件的调节,实现了硫酸镁溶液浓度由0.25 mol/L放大到1mol/L一步制备氢氧化镁阻燃剂的放大合成工艺,并分别考察了NaOH浓度、反应温度、陈化时间、表面活性剂用量等因素和氢氧化镁样品XRD图(001)面与(101)面衍射峰强度比之间的关系,确定了较佳的工艺条件.     

直角弯头一模两件锻压成形

对某直角弯头的锻压工艺进行改进,将传统的一模一件锻压改为一模两件锻压,对锻件排列方式、型槽间距、毛坯形状尺寸等进行了设计与计算。采用Deform-3D软件对一模两件锻压成形过程进行模拟仿真,对仿真中的模型构建、参数设置等做了说明,得到成形过程中的载荷-行程曲线和成形结束时的等效应力分布。模拟结果表明,产品在成形过程中能充满型腔,锻造成形过程合理。将仿真中的参数应用于生产实际,通过小批量试制生产,产品完全符合使用要求。实际生产证明:一模两件锻压的生产效率提高了5倍,模具的使用寿命提高近2倍,产品的生产成本节约了8230元/3000件。     

有限元逆算法在钣金设计和成形模拟中的应用

主要介绍了有限元逆算法的基本理论以及近年来逆算法在板件设计以及成形模拟中的应用，并且指出了在成形模拟应用中，逆算法有待改善的方面。     

有限元模拟在金属塑性成形中的应用

本文系统介绍了有限元法的发展现状和关键技术 ,结合实例说明了有限元模拟技术在塑性成形领域的具体应用 ,并对其存在的问题和发展方向提出了自己的见解。     

冲压件坯料的优化设计方法研究

本文较为系统地介绍了冲压件坯料的优化设计方法 ,并比较分析了各自的优缺点。相比于其他方法 ,一步模拟方法效率高、适应面广、功能较强 ,可以在产品的设计之初提供较为丰富的信息 ,因此 ,该方法有着较好的前景。文章中一步模拟方法采用CST薄膜单元和DKT6板壳单元 ,这样 ,既可以考虑到面内薄膜内力的作用 ,也可以叠加弯曲效应对单元的影响 ,具有较高的精确度。最后采用实例验证了该方法的有效性和可靠性     

基于理想形变理论的有限元逆算法在板料成形中的应用

基于理想形变理论,研究了金属板料成形的有限元逆算法,并开发了计算程序.采用线性三角形膜单元和厚向异性的刚塑性材料模型,计算了一个带凸缘的方盒形件,并与Dvnaform的一步逆向法和增量法的计算结果进行了比较.实例分析结果表明,在工程允许精度范围内,本文方法能够有效分析零件的成形性能.由于该方法计算速度快,所以可用于零件...     

An simulation technology of sheet-metal forming with trial-and-error contact algorithm

In this paper, an implicit simulation code which can simulate a general three-dimensional sheet-metal forming is presented. An 8-node degenerated shell element is employed to approximate the continuous updated Lagrangian formulation of the global mechanical problem. Emphasis is put on expressing the contact conditions and taking into account the geometrical non-linearity. The characteristics of the authors’ contact algorithm is that the contact conditions just act as the boundary conditions of the FEM equations and need not be introduced into the stiffness matrix. Finally, two numerical examples demonstrating the effectiveness of the present approach are given.     

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。