计算机在金属塑性成形的应用探索

计算机在金属塑性成形中的应用探索是一个广泛而深入的领域,涵盖了从模拟分析到辅助设计等多个方面.随着计算科学的快速发展和有限元技术应用的日益成熟,计算机在金属塑性成形中的应用越来越广泛,为这一领域带来了显著的变革和进步.由洪慧平编著,高等教育出版社于2022年5月出版的《金属塑性成形计算机辅助优化》一书是该领域中重要的研究成果.该书深入探讨了计算机在金属塑性成形领域的广泛应用,为工程技术人员和学者提供了宝贵的参考.

“材料成形过程计算机建模与仿真”教学改革探讨

“材料成形过程计算机建模与仿真”教学是材料成形及控制工程专业的一门重要专业基础课,旨在培养学生对复杂成形过程的分析能力、创新能力、团队协作能力和工程应用能力。然而,由于材料成形过程涉及材料力学、金属物理力学、数学、计算机编程等多学科知识,其理论模型抽象,对学生学习兴趣和学习效果都有一定的影响。因此,教学过程中需要采用多种手段对教学内容和教学方式进行改革。以“材料成形过程计算机建模与仿真”教学为例,提出了相关教学改革措施。

管材空拔成形过程的计算机仿真

应用三维弹塑性大变形有限元法预报管材拔制成形，建立了三维拔制有限元模拟理论，给出了有关场变量分布。应用新的摩擦层理论，研究了非稳态和稳态变形，实现了工件成形过程的计算机动态图形显示。

计算机仿真中板料冲压成形压边力的优化

通过运用板料拉伸、压缩失稳理论和有限元计算方法 ,提出了新的起皱临界应力计算方法 ,对板料冲压成形中各处的稳定性进行数值化描述 ,从而确定冲压工艺的合理性 ,并优化压边力 ,有效地防止拉裂和起皱的发生 ,解决了工程分析中的一个难题。通过实例的计算对比 。

计算机仿真技术在现代冲压成形过程中的应用

将传统冲压成形工艺与现代冲压成形工艺进行比较 ,详细介绍了计算机仿真技术在现代冲压成形中的应用步骤 ,并通过具体的实例说明计算机仿真技术对现代冲压成形的贡献。

电磁成形放电电流及磁场的计算机仿真

电磁成形放电电流和磁压力的计算是电磁成形技术的关键。文中首次将有限元方法用于求解电磁成形放电电流 ,求解结果作为电磁场分析的输入 ,得到了与真实值相符的仿真结果。并为此编制了程序 ,只需输入相关参数 。

板料反拉深成形的计算机仿真

本文主要介绍了极料瓦拉深成形计算机仿真的一般步骤、仿真过程中一些关键问题的处理方法以及反拉深成形计算机仿真在实际生产中的应用。

多工步板料成形过程的计算机仿真

目前金属板料成形工艺制定和模具设计仍然采用传统的单纯依靠工艺人员的经验和试模生产验证的方法进行，难以掌握成形过程材料的流动情况，以及进行工艺参数的优化．针对设计生产中这一普遍状况，介绍金属板料成形过程计算机仿真技术，探讨了在生产实际中应用ＣＡＥ技术的技术路线．通过比较单工步成形和多工步成形分析的技术特点，介绍了多工步成形过程的计算机仿真中的信息传递，并给出汽车轮辐多工步成形过程仿真的成功案例．

车身覆盖件成形过程计算机仿真的研究

介绍了采用通用机械ＣＡＤ软件ＣＡＤＤＳ５和非线性动力分析程序ＤＹＮＡ３Ｄ所开发的ＣＡＤ／ＣＡＥ／ＣＡＭ一体化汽车车身覆盖件成形过程模拟系统。该系统在处理板料和模具接触问题时，根据板料成形过程中接触的特点，提出了分时分片定义接触区的概念和运动抽屉算法，从而提高了接触算法的效率，有效地减少了计算机时。应用成形极限图和局部压应力的分布来判别冲压过程中板料的破裂和起皱。

控制超塑性充模胀形过程的计算机仿真技术

运用刚粘塑性有限元法，对控制超塑性充模胀形过程的计算机仿真技术研究包括：本构关系确定，接触摩擦约束处理，载荷控制算法及其优化，数据采集实时处理，计算机自动控制系统研制。基于刚粘塑性有限元法的最大应变速率恒定法可将压力加载过程控制在最佳状态（优化的Ｐ－Ｔ曲线）；改善了钣料胀形轮廓的厚度分布状况。本文的研究解决了控制超塑性充模胀形过程中的主要问题：数据形成、采集、处理、传输、控制；对变化的压力加载曲线能实现计算机可视化实时控制；所预示的胀形件壁厚变薄趋势与实验结果吻合；缩短胀形时间；实现了一次胀形成功的目的。

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。

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...

金属塑性成形计算机模拟的若干进展

结合作者正在开展的研究工作,综述了金属塑性成形计算机模拟技术近年来的一些重要进展,主要涉及模拟计算方法,利用模拟技术的工艺优化设计、材料组织性能演化的模拟以及模拟软件设计方法等。

金属塑性成形过程的计算机模拟

综述了金属塑性成形过程的计算机模拟基本理论，它包括基于不同材料的本构关系的基本方程、动态边界接触问题的数学模型、网格重划技术等，同时对其软件系统的总体设计和应用进行了阐述，并指出了该领域的发展方向。

塑性成形设备计算机控制技术

针对塑性成形设备和工艺的特点，提出了其计算机控制系统的通用体系结构．对用于解决塑性成形设备大运动惯量的高速度、高精度、平稳控制的液压系统模糊控制进行了研究．开发了基于开关阀、电液比例阀、电液伺服阀的液压同步控制系统．讨论了一种实现自动编程、工艺数据库、ＣＡＤ／ＣＡＭ／ＣＡＰＰ系统集成的方法．

钢锭镦粗的塑性成形仿真计算

当仿真模型遵守塑性变形相似条件时,才能保证塑性成形仿真计算结果与实际情况一致。塑性变形的相似条件包含几何相似、力学相似和物理相似。本文分别讨论上述相似条件在有限元成形仿真计算时的处理。分别计算成形力为150MN、140MN、130MN、120MN时的钢锭镦粗塑性成形情况,根据计算结果并综合考虑选用130MN压机。然后使用此压机分别计算坯料2、坯料3、坯料4镦粗成形情况,统计50s内快速镦粗结果和最终镦粗结果。钢锭镦粗成形仿真计算结果可以直观显示坯料高度同镦粗成形时间的相关性,为压机设计及制造提供技术支持。

塑性成形计算机逻辑优化系统的开发和应用

分析了产品塑性成形生产的成本要素 ,并在此基础上确立了优化目标 应用塑性成形的上限元技术和优化理论 ,建立了一个计算机逻辑优化系统 ,有效地提高了材料利用率 文中还阐述了优化的方法 ,展示了系统在产品生产中的良好效果 该系统具有实用性 ,能够实现优化设计 ,有效地降低加工成本 。

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。

轿车车门内板冲压成形计算机仿真

介绍了采用基于动态显式算法的有限元分析软件包eta/DY-NAFORM对典型的汽车覆盖件轿车车门内板冲压成形进行计算机仿真的全过程。论述了覆盖件冲压零件计算机仿真必须注意到的问题,并探讨了其中的关键技术。

计算机模拟技术在金属塑性成形中的应用

综述了金属塑性成形模拟技术的发展状况，并且介绍了一些商品化的塑性模拟软件的特点和应用状况。