AutoCAD在板料拉深成形有限元数值模拟中的应用

基于ＡｕｔｏＣＡＤＲ１２软件,利用其ＡＤＳ系统,开发了筒形件件拉深面内变形有限元数值前后处理程序。该程序具有动态显示拉深过程中有了发 网格变化及应力分布图等功能,并对前后处理功能实现方法进行了讨论。     

基于MARC的板料冲压成形过程有限元模拟研究

通过合理制定零件的成形工艺、模具参数来消除零件缺陷、提高成形品质是金属板料冲压成形的重要任务.通过探讨成形过程的数值模拟来分析金属板料各部分在冲压成形过程中的变形情况,预测成形缺陷,分析影响零件成形品质的因素的方法.以圆筒形拉深件的冲压成形为例,介绍应用商用有限元软件MARC对成形过程进行有限元模拟分析的实现技术,其分析结果与实验相符.     

数值模拟技术在板料成形中的应用

综述了板料成形中有限元数值模拟技术的发展,介绍了国内外板料成形研究现状、应用水平、常用模拟软件和板料成形的数值模拟的前处理、有限元分析以及后处理,详细分析了CAD建模、有限元建模以及算法的选择以及常见的起皱、破裂、回弹成形缺陷,并指出了今后的研究方向。     

橡皮成形的有限元模拟

应用非线性有限元分析软件MSC.Marc对侧压块凸弯边橡皮成形进行模拟,分析和预示起皱的原因,研究了侧压块对橡皮成形的影响,得出了侧压块设计的一些规律,为凸弯边橡皮成形侧压块的设计提供了有用的参数,同时也表明数值模拟的可行性与科学性。     

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。     

多媒体技术在板料弯曲成形中的应用

简要介绍了板料弯曲成形多媒体应用系统开发的过程,该工作是多媒体技术应用于工程的一种尝试,并取得了阶段性成果。研究结果表明,多媒体技术应用于板料弯曲成形是切实可行的,且以后的弯曲成形研究提供了新的手段。     

板料冲压成形过程中起皱的数值模拟

将大变形弹塑性有限元法应用于金属板料冲压成形过程 ,在率形式的虚功原理下 ,并考虑金属塑性不可压缩的特性推导了有限元列式。在此有限元模型的基础上模拟了冲压过程中伴随着的起皱现象 ,用方板对角拉伸、筒形件的起皱模拟验证了模型的正确性。     

有限元逆算法与板料成形工艺的评价

依据理想形变理论，研究开发了冲压成形过程模拟的有限元逆算法，根据变形体的整体塑性功取相对极值的条件，导出了塑算法有限元方程。提出了求逆算法初始解以及求解与给定形状的毛坯相对应的冲压件形状的迭代计算方法。采用有限元塑算法预测了与冲压件形状相对应的冲压件毛坯的展开形状，根据给定的板坯形状计算了冲压件最终构形及应变分布。分析计算实例表明，逆算法可用于对板料成形工艺方案进行快速评价，对冲压工艺参数进行优化。     

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.     

机油盘冲压过程截面的有限元模拟与实验验证

板料冲压过程的模具设计是一个费时费力的过程。采用有限元可以降低设计费用 ,缩短设计周期。本文采用有限元软件 MARC基于拉格朗日的弹塑性本构方程建立了一个有限元模型来分析机油盘的成形过程。模拟中考虑板料的厚向异性 ,接触面间的摩擦约束采用库仑摩擦模型。模具看作刚体 ,板料作为变形体。模拟和实验结果的比较表明模拟的壁厚变薄分布与测量结果吻合得很好 ,因而理论模拟的结果可用于真实情况的预测     

金属板料成型的三维弹塑性大变形有限元模拟

根据非线性连续介质力学的基本原理推导板料成型分析的三维弹塑性大变形全量拉格朗日法的有限元列式，首次给出其矩阵表达式的显式，并对圆板半球形凸膜胀形进行了模拟，模拟与实际结果吻合较好。     

板料数控柔性成形工艺在新品开发中的应用研究

板料柔性成形是基于产品的数字化信息,由产品的三维CAD模型直接驱动,通过高度可调的基本体构成包络面,实现三维曲面零件成形的技术。典型的板料柔性成形方法是增量成形与多点成形。增量成形通过一个成形工具头沿x、y轴方向的运动及z轴方向的进给,逐层形成零件的三维包络面,从而实现板料的渐进成形;多点成形的核心是规则排列的基本体阵列,通过控制基本体z方向的位置坐标使其构成所需包络面,进行板料快速成形。介绍了以数控多点柔性成形新工艺进行新产品开发试制的应用。     

板料激光弯曲成形技术的研究现状及展望

综述了近年来国内外对激光弯曲成形技术的研究现状,概述了激光工艺参数、板料几何参数及材料性能等因素对弯曲成形的影响,分析了扫描轨迹对成形结果的影响以及激光成形闭环控制系统的应用,并对板料激光弯曲成形的应用和发展前景作了展望。     

金属板材数控单点渐进成形回弹的实验研究

主要研究了金属板材数控单点渐进成形过程中的回弹问题 ,分析了影响板材渐进成形回弹的主要因素和变化规律 ,提出了一种通过增大成形角度控制回弹的方法。     

板材多步逆成形中的滑移约束曲面优化构造方法

针对板材成形多步逆成形法中,滑移约束曲面构造的方法不能处理复杂形状零件的问题,提出一种基于优化的伪最小面积算法。该算法从优化的角度以滑移约束曲面的面积属性为研究对象,从而降低对零件形状的依赖度。该算法假定冲压时刻板材上的各物质点不发生流动,以冲压某一时刻凸、凹模的离散网格信息为已知量,此时刻凸、凹模各网格节点的z向坐标为约束,以所求滑移约束曲面的面积平方最小为目标函数,计算各三角形网格单元的面积,按与力学有限元中整体刚度矩阵相同的组装方式形成曲面的整体面积方矩阵,将空间曲面构造问题转化为一个标准二次规划问题,采用基于信赖域的方法求解该二次规划问题。弹簧支座和中柱算例的迭代次数和中间滑移约束曲面形状表明,该算法可以针对形状不规则的零件快速、有效的生成空间滑移约束曲面。     

应用开放式CNC进行金属板材数控渐进成形加工的研究

金属板材数控渐进成形工艺是目前国际上一种新兴的板材成形工艺。本文将原有使用固定支撑模型的反向加工方式进行改进,应用开放式CNC技术,使用了一种通过上下2系统5轴控制成形方式,构建了改进型的数控渐进成形系统,并通过灵活应用工件测量功能,修改数控程序,调节成形工具的成形轨迹,提高成形零件的加工精度。     

基于塑性流动本构关系的多步反向模拟法

传统板料成形反向模拟法的本构关系是建立在塑性形变理论的基础上,无法考虑变形历史的影响.提出一种新型有效的多步反向模拟法,采用弹塑性材料模型提高计算精度:引入DKT12薄壳单元考虑类似模具圆角处的弯曲一反弯曲效应等应变历史的影响.提出一种基于塑性流动理论的本构方程,可以快速准确地处理弹/塑性变形及加载/卸载状况,提高了应...     

基于代理模型的变复杂度方法在板料成形优化中的应用

板料成形优化中存在一些缺陷问题,如一步法与优化算法相结合时精度低、增量法与优化算法直接结合时效率低以及通过传统构造代理模型的方法构造高精度的代理模型时需要大量增量法模拟结果。为了充分发挥一步法和增量法各自的优点,提出采用变复杂度方法通过较少次数的试验样本点数据先在一步法和增量法间建立一个差值补偿响应面模型。通过一步法和差值补偿响应面模型构造新的试验样本点,在新构样本点和原有用增量法计算的样本点数据基础上建立移动最小二乘法代理模型,建立的移动最小二乘法代理模型精度和效率都较高。利用粒子群优化算法对移动最小二乘法代理模型进行优化求解。将该方法应用到了汽车某内板的成形性优化中,优化的结果显著地提高了板料的成形性。算例表明,该方法具有较高的精度和较强的工程实用性。