基于韧性断裂准则的铝合金板材成形极限预测

为了准确地预测铝合金板材成形极限 ,将韧性断裂准则引入到数值模拟中。在数值模拟获得的应力应变值基础上 ,采用简单拉伸试验和数值模拟相结合的方法确定了韧性断裂准则中的材料常数 ,并应用该韧性断裂准则预测了铝合金LY12 (M )的圆筒件拉深和半球形凸模胀形的成形极限。预测结果与实验值吻合较好 ,该韧性断裂准则能够预测铝合金板材成形极限。

用动态显式有限元法对板材成形进行计算机模拟

介绍了动态显式有限元法的原理和特点 ,总结讨论了国际现有各种商用有限元软件的情况。采用显式有限元软件 L S- DYNA3D对板材零件冲压过程进行计算机模拟分析 ,预测冲压过程中可能出现的各种工艺缺陷 ,例如坯料的起皱、局部减薄和破裂 ,并以模拟结果为依据提出改进模具和工艺参数的办法 ,优化工艺参数 ,可以减少调试和修模的次数 ,以此实现降低模具费用、缩短制模时间、提高产品成品率和材料利用率 ,最终达到减少产品成本的目的。

板材成形回弹数值分析的静力隐式方法

给出了板材成形加载过程、卸载过程数值模拟的静力隐式有限元方法 ,通过平衡迭代求解有限元方程 ,并采用隐式算法进行应力积分及接触压力计算。这种方法应力计算准确 ,因而回弹计算结果具有较高的精度。数值计算表明 ,纯弹性板大变形卸载后能够完全恢复到原始形状 ,说明该方法对几何非线性问题的分析是非常准确的。最后对板材柱面、球面成形的回弹进行了分析。

板材成形有限元仿真技术的应用

就板材成形仿真技术的发展和关键技术进行了介绍,并用DYNAFORM软件对拉深杯零件模型进行了仿真计算,对仿真计算结果与实际测试结果进行了比较,两者吻合性较好,为有限元仿真计算奠定了基础。

板材成形局部塑性失稳与起趋的数值模拟

以Ｈｉｌｌ关于弹塑性材料唯一性的充分性条件为理论基础，采用虚功率增率型原理和Ｍｉｎｄｌｉｎ曲壳单元的弹塑性大变形有限元模型成功地模拟了方盒与圆筒拉深成形凸缘起皱现象，以及圆锥件拉深成形侧壁起皱现象。方盒拉深成形凸缘起皱的个数、形状和位置等起皱模式与试验结果完全吻合。

数值模拟参数和工艺参数对板材成形回弹影响的研究

应用PAMSTAMP模拟软件研究分析了影响回弹计算精度的因素 ,包括网格尺寸、虚拟冲压速度和自适应网格应用 ,及工艺参数对回弹量的影响 ,包括压边力。

板材成形缺陷及其数值仿真

以典型冲压件及冲压过程为例，介绍自行研制的覆盖件成形与模具设计ＣＡＥ软件系统对板材成形缺陷，即鼓动、起皱、破裂与回弹的数值仿真结果及与实验结果的比较．旨在检验金属塑性成形屈服准则、塑性流动本构理论以及动边界摩擦约束处理方法的有效性，进而为解决金属覆盖件塑性加工成形与模具制造工业面临的关键力学问题提供有效的数学工具．

镁合金板材成形极限图(FLD)的实验研究

首次利用电蚀网格法,在 BCS-30D 板材成形性试验机上进行镁合金板材成形实验,利用先进的 ASAME 自动应变测量系统进行应变测量分析,测试镁合金板材的成形极限图(FLD)。实验表明,室温下 AZ31B 镁合金冷轧态板材的力学性能和冲压性能不佳,难以完成成形极限图的测试,不具备成形加工能力;热轧态镁合金板材具有一定的塑性和成形性能,并测试了其成形极限图。成形极限曲线 FLC 的测试对制订镁合金板材的冲压成形工艺提供了理论依据。

钛合金板材成形技术及其在航空领域的应用

除超塑成形技术外,应用于钛合金板材成形的新工艺还有热成形/热蠕变成形、激光冲击/激光成形技术,以及处于实验室研究阶段的热介质成形技术等。

一种先进的板材成形应变测量网格印制技术

介绍一种先进的网格印制技术,它在欧洲模具及金属成形等领域已经得到了广泛的应用。它可以很方便的在各种金属板材的表面上印制网格,对金属本身不产生任何影响。与传统的网格制作方法相比,它具有操作简单、快速、不影响变形、实验数据更准确等优点。对金属塑性成形的试验研究有很大的帮助,它的推广有着十分重要的现实意义。

板材成形的有限元分析

论述了板材成形中的弹塑性有限元技术 ,并运用数值模拟软件ANSYS对板材成形进行弹塑性有限元分析 ,观察分析其变形情况下的弹塑性应力和总应变 。

SiC_p/Al-Fe-V-Si的板材成形过程中显微组织和力学性能的演变

采用多层喷射沉积工艺制备SiCp/Al-Fe-V-Si复合材料,并分别通过挤压后轧制和热压后轧制工艺制备了板材,分析了复合材料不同状态下的显微组织、物相和力学性能,并研究在轧制过程中复合材料密度和硬度的变化规律。结果表明:挤压后轧制和热压后轧制均能有效致密沉积坯。与挤压后再轧制相比,热压后再轧制材料组织更均匀细小,力学性能更优秀。挤压后再轧制板材抗拉强度为535 MPa,伸长率为4.0%,压下25%前,挤压坯的密度和硬度随之降低;当压下25%时,密度和硬度升高。热压后轧制板材抗拉强度达580 MPa,伸长率达6.3%,压下量低于10%时,热压坯密度与硬度随压下量升高;压下10%至40%,密度和硬度下降;压下量高于40%后,密度与硬度升高。对于两种材料,随着压下量的增加,轧制过程中密度与硬度的变化规律都一致。

一种板材成形压机速度敏感性的描述方法

针对金属板材冲压成形过程的压机速度敏感特性.在半显式弹塑性大变形有限元理论基础上,推导了一种幂指数类型的应变率相关本构模型。研究了板材单向拉伸过程中拉伸机速度变化对材料初始屈服和后继强化的影响,理论及计算结果与已有实验结果基本吻合。

板材成形性能试验方法及应用

介绍了冲压领域常用板材成形性能试验方法,包括国标收录的拉深、凸耳、杯突、扩孔、弯曲、锥杯、FLC试验,以及国标没有收录的抗凹性、摩擦、拉弯回弹、方板对角拉伸、波纹度试验等试验方法,对各种试验方法从试验目的、试样制备以及试验仪器选用等环节作了详细介绍。然后,针对目前成形性能试验应用中存在的一些问题进行了分析,并给出了建议。最后,对板材成形性研究领域最新的试验技术以及发展前景作了阐述。

一种预测板材成形回弹的新的自适应无网格法

先进高强钢成形后回弹严重影响成形件形状精度,为准确预测并控制回弹,提出一种新的多尺度无网格自适应分析方法,优化工艺参数,降低回弹提高成形精度。利用无网格形函数多尺度特性将应力、应变分解为高、低尺度分量,采用应力、应变高尺度分量表征应力、应变梯度;采取自适应分析技术在高梯度区加密无网格节点;在准确构建先进高强钢本构关系的基础上建立先进高强钢板材成形自适应无网格数值模型。针对先进高强钢U形弯曲进行无网格数值模拟,数值结果表明,所构建的无网格数值模型可准确预测先进高强钢成形后的回弹,有效提高先进高强钢成形质量。

利用ABAQUS/Explicit进行三辊弯板机板材成形数值模拟

用于板材成形模拟的有限元方程的求解方法主要有隐式积分和显式积分两种。对于复杂的三维变形分析,如板材成形,隐式方法需要很长的计算时间,而利用显式方法,计算时间大为缩短。利用ABAQUS/Explicit通用有限元程序对三辊弯板机板材成形过程进行了模拟,模拟结果对板材成形的生产实践具有很好的指导意义。

晶体塑性模型在板材成形计算机模拟中的应用

阐述晶体塑性理论的基本原理，包括单晶体塑性本构关系，多晶体塑性模型的构造，介绍它在金属成形模拟中的应用概况。在速率相关的晶体塑性模型中引入滑移系活动与否的判断准则，忽略不活动滑移系的贡献，从而在保持计算精度的同时，大大减少了本构关系的计算时间。采用动力显式有限元方法和多晶体塑性模型模拟铝板的LDH试验过程，考察板材的织构对其成形性能的影响。

感应加热板材成形的有限元分析及工艺规划

采用新型便携式感应加热设备对8 mm船板钢进行热弯成形试验;基于热-弹-塑性和弹性有限元计算,预测感应加热面外的弯曲变形,与测量数据基本吻合。同时,考虑到试验成本高昂,通过大通量的有限性计算建立感应加热参数与板材弯曲的数据库;通过回归分析拟合出感应线圈移动速度与板材弯曲角度之间的数学关系。当板材弯曲曲率相同时,通过线加热位置的迭代二分法,可线性逼近板材的目标弯曲形状,进而快速规划加工工艺,并对其进行验证。

金属板材成形智能化控制技术研究及展望

对板材成形智能化控制技术进行了综述,介绍了智能化控制系统的4个基本要素,重点介绍了以板材V形弯曲智能化控制技术、板材拉深智能化控制技术为代表的板材成形过程中智能化控制原理,弯曲和拉深的实验证明该项技术实验效果良好,同时对该技术的进一步应用做出了展望,指出多学科研究成果的不断涌现加快了板材智能化成形工业应用进程。

镁合金AZ31板材成形性能研究

通过调整成形温度和摩擦条件,研究了镁合金AZ31板材极限拉深系数与拉深条件之间的关系。试验表明,其最佳成形温度是200℃,而且模具圆角半径、模具表面的镀膜组合、固体润滑剂等因素均对极限拉深系数具有很大的影响。