筒形件反拉深数值模拟的关键技术

结合对Ｎｕｍｉｓｈｅｅｔ’９９标准考题的模拟研究,论述了反拉深成形过程有限元模拟的关键技术问题,涉及反拉深成形过程的强化模型、接触、起皱、破裂及回弹计算等,并介绍主要模拟结果。     

球底筒形件表面摩擦系数对拉深成形影响的数值模拟

通过ABAQUS软件对球底筒形件拉深过程进行数值模拟,得到球底筒形件模具表面摩擦系数对成形件厚度和材料流动性具有重要影响,且模具表面存在最优的摩擦系数分布.基于此,采用均匀试验,对模具表面的摩擦系数进行优化组合.模具表面摩擦系数优化组合后,成形件的最大减薄率降低了26.54％,成形件的厚度分布更加均匀,均匀度提高24.87％;模拟结果为模具表面摩擦系数的主动优化设计制造提供理论依据.     

圆筒形件拉深成形的数值模拟研究

采用动态显式有限元方法和目前在板料有限元数值模拟中最常用的Hill各向异性屈服准则对筒形件拉深过程的变形情况进行了分析,得到各种不同的工艺参数对板料成形性能的影响,从数值模拟方面预测各参数对简单筒形件拉深中的变形影响.     

基于伺服压力机的凸缘筒形件拉深成形数值分析

以某离合器端盖为研究对象,基于Dynaform分析软件对带凸缘筒类零件拉深成形过程进行了数值模拟,获得了该类零件在拉深时应变及壁厚减薄率的分布规律,并通过实验验证了有限元模型的合理性.通过比较J31-315B普通压力机与等公称压力的GP2S-S300伺服压力机的滑块运动方式,得出拉深成形时滑块运动方式对制件成形质量的影...     

镍基高温合金锥筒形件拉深旋压成形机理研究

针对镍基高温合金因加工硬化严重成形时极易产生破裂和起皱等典型缺陷的问题,以锥筒形壳体类零件为对象,提出了一种由锥形预制坯经过真空固溶处理后拉深旋压成形锥筒形件的方法,并对其成形机理进行了研究。基于Abaqus/Explicit平台,建立了锥筒形件拉深旋压有限元模型,分析了成形过程中的瞬态等效应力、等效塑性应变、切向应力、壁厚及三向应变分布规律。结果表明:在旋压成形过程中,最大瞬态等效应力位于旋轮接触区及附近区域、最大瞬态等效塑性应变位于坯料口部;瞬态切向压应力最大值位于旋轮接触区,而瞬态切向拉应力最大值位于旋轮接触区附近的两侧区域。筒形段中部壁厚减薄,而坯料口部壁厚增厚。旋压成形试验表明,锥形预制坯经拉深旋压后可获得壁厚均匀的锥筒形件。     

基于有限元方法的TA2筒形件多道次旋压成形过程

基于工厂生产实际情况,建立筒形件旋压过程数值模拟的几何模型。选择ABAQUS/Explicit单元库里的四节点薄板单元,采用中间轴网格划分技术对几何模型进行网格划分,并对筒形件旋压在数值模拟过程中采用自适应网格划分。针对TA2钛合金建立合适的材料本构模型,有效地处理了加载、边界约束及求解过程当中最佳的时间和步长。利用接触理论和经典的库仑摩擦定律处理模拟过程中旋轮与筒壁的接触与摩擦问题,最终完整地建立了符合实际的TA2旋压成形过程的有限元模型。通过对ABAQUS/Explicit软件的二次开发,研究旋轮进给曲线优选问题,并且建立了数据后处理自动分析模块,从而使整个模拟过程的效率提高2倍以上。     

基于Autoform的汽车覆盖件拉深成形数值模拟研究

以典型覆盖件(汽车外轮罩)为研究对象,板料三维成形分析软件Autoform为平台,研究了板料与凸模、凹模的摩擦、压边力、拉深筋等因素对成形性能的影响。通过Autoform的成形仿真预测板料成形过程中减薄、拉裂、起皱等缺陷,同时分析缺陷产生的原因,进而优化板料成形工艺参数和改进模具结构。     

平板件电磁成形磁场力研究

磁场力分析是电磁成形理论分析的基础,其分析结果直接用于工件的变形分析.应用FEA软件ANSYS对平板件电磁成形磁场进行数值计算,分析了板坯上磁场分布特点及放电电压和脉冲电流频率对磁场力的影响.进行了锥形件电磁成形试验,验证了有限元模拟方法用于平板件电磁成形磁场力模拟的有效性.     

基于Dynaform的汽车覆盖件冲压成形仿真研究与应用

介绍了汽车覆盖件冲压成形仿真的研究背景,阐明了拼焊板的应用现状,论述了拼焊板冲压成形数值模拟的理论和流程.在Dynaforrn中对拼焊板进行了冲压成形过程的仿真,通过对仿真结果进行分析,提出了减少成形缺陷的措施.     

基于FEM的圆筒件拉深工艺参数优化设计

采用Deform-3D软件对圆筒件拉深成形过程进行数值模拟,分析了不同凹模圆角半径下的拉深工艺参数对成形质量的影响,揭示了压边力与筒壁最小厚度、拉深件高度以及凸模压力之间的变化关系,得出了拉深工艺参数的优化方案,有效解决了工艺参数设计时理论和经验公式计算误差较大的问题.结果表明:基于有限元模拟的成形工艺参数优化是可靠的,可为高效的模具设计和生产提供科学依据.     

铸造过程中高温钛合金Ti-1100变形的有限元分析

采用ANSYS有限元软件对Ti-1100钛合金框架结构铸件在铸造过程的变形、应力和温度场进行了模拟研究。在模拟的初始阶段,将石墨型壳设置为RIGID模型,之后设置为VACANT模型。结果表明,框架结构铸件的内部和上部温度较低,而较高的温度分布在下部浇道位置;铸件发生弯曲变形的位置为两侧尖部,方向为y轴负方向;应力集中出现在铸件的内部结构转角处。将模拟结果和实验结果对比,二者能够吻合良好,说明了模拟的正确性。     

轿车车门内板拉深成形过程的有限元分析

利用板料成形有限元软件对某轿车车门内板的一次拉深过程进行了数值模拟,分析了其成形过程中的危险区域,并对拉深过程中的缺陷产生原因进行了分析,通过调整工艺参数,得到比较理想的结果,可为该零件实际生产提供参考。     

航空钛合金切削过程有限元数值模拟分析

切削加工过程模拟的实质是采用有限元方法求解非线性问题的过程。建立了钛合金构件切削有限元模型,其切屑分离准则是以材料损伤理论为基础确立的;利用已有的研究成果,构建了求解切削温度场和切削力的有限元模型;利用有限元软件ABAQUS/Explicit进行模型建立、材料输入、部件装配、局部细分网格、运动仿真等;通过对钛合金切削过程的仿真计算得到切削温度、切削力等的一般规律。结果表明:模拟结果与实际生产结果相符合。     

镁合金AZ31盒形件拉深成形有限元模拟分析

摘 要:利用有限元数值模拟分析了各工艺参数(拉深温度、凸模圆角半径及凹模内圆角半径)对镁合金AZ31盒形件拉深成形性能的影响,并通过实验进行了验证.结果表明:采用最佳拉深温度和最佳的凸模圆角半径、凹模内圆角半径可以有效地改善厚度为0.5mm的镁合金AZ31板材的拉深成形性能.     

Ti-1023合金热变形温度场模拟

以Ti-1023合金热镦粗变形工艺为对象,建立了锻造成形过程中的三维刚塑性有限元模型,在对温度场复杂边界条件做合理简化的基础上,通过合理设计单元类型,运用有限元软件分析了Ti-1023合金在锻造过程中的温度分布情况,得到了反映温度场变化的分布图.其结果对制定Ti-1023合金合理的模锻成形工艺,获得组织和性能良好的产品具有重要意义.     

镁合金拉深成形模具结构研究

为了提高镁合金的冲压性能,通过分析镁合金板材性能及材料拉深过程中不同部分变化状况,得出提高镁合金薄板拉深成形性能模具结构上采取的应对措施.设计了镁合金拉深成形模具.采用电缆环形电阻丝线圈加热模具的压边圈和与坯料接触的凹模表面,以提高镁合金的塑性变形能力;采用热电偶控制模具温度;采用循环水对凸模和凹模进行冷却以保持镁合金的抗拉强度;设计了电缆环形电阻丝线圈的结构形式.提出了模具设计、制造和使用过程中的注意问题.     

镁合金十字杯形件温拉深成形工艺研究

为了研究镁合金复杂件温拉深成形性能,以Numisheet2011中的Benchmark2#为例,用ABAQUS建立了十字杯形件的温成形有限元模型.通过热力耦合分析,得到了板料温成形过程中等效应变和应力云图、板料温度分布以及凸模力随位移变化曲线.并把模拟结果和标准考题试验结果进行了比较,结果吻合较好.     

钛合金搅拌摩擦焊接动态过程有限元模型

建立4mm厚TC4钛合金搅拌摩擦焊接热输入数学模型,并将模型应用于焊接动态过程温度场仿真,通过试验及有限元模拟进行验证.结果表明,在动态分析过程中,热源恒速移动,工件的温度峰值逐渐平稳,工件温度分布相对稳定,此时搅拌头前端和后端的工件温度分布有所不同,前端温度变化较快,温度梯度相对较大,后端温度变化较慢,高温范围较大.     

基于数值模拟的深简形件多次拉深工艺与实验研究

分析了调速帽深筒形件成形的工艺特点,针对零件在成形过程中易拉裂,拉深系数分配不合理,表面不平整等关键问题,制定了新的工艺方案,随后对该工艺方案进行了全面模拟分析,合理分配了拉深系数,很好地解决了多次拉深中的拉裂问题;为使零件表面平整,在最后一次拉深时,凸模上增设预整形角.生产试验表明:当预整形角为33°时,凸缘无开裂,经整形后零件表面平整度得到了一定提高,取得了满意的效果.