Semi analytical modeling of springback in arc bending and effect of forming load

The analytical model for springback in arc bending of sheet metal can serve as an excellent design support.The amount of springback is considerably influenced by the geometrical and the material parameters associated with the sheet metal.In addition,the applied load during the bending also has a significant influence.Although a number of numerical techniques have been used for this purpose,only few analytical models that can provide insight into the phenomenon are available.A phenomenological model for predicting the springback in arc bending was proposed based on strain as well as deformation energy based approaches.The results of the analytical model were compared with the published experimental as well as FE results of the authors,and the agreement was found to be satisfactory.

薄板成形计算机仿真中摩擦模型的研究进展

概括和总结了薄板冲压成形计算机仿真中摩擦模型的研究现状 ,指出了建立实际的摩擦模型应注意的一些问题 ,讨论了该领域有待解决的问题 ,指出了进一步的研究发展方向。

板料冲压仿真系统设计

论述板料冲压成形过程计算机仿真系统设计与实现，包括结构化和面向对象方法等。

板料冲压成形回弹的有限元数值模拟研究

随着对冲压件的尺寸精度要求的不断提高 ,精确预测给定冲压件的回弹量大小及分布显得非常重要。采用无模法模拟卸载回弹过程时 ,需要以加载成形后的应力为基础。本文给出了加载成形中的应力计算方法 ,并采用无模法建立了卸载回弹的计算模型。文中提出一种不同于传统的初始单元弹性化处理的方法 ,提高了回弹的计算精度。研究了卸载因子的取值规律对回弹计算的影响。利用自行开发的软件SheetForm模拟分析NUMISHEET’ 93标准考题中U型件深冲压的回弹情况 ,验证了该方法的有效性。

板料冲压成形回弹的数值模拟

回弹是板料成形过程中不可避免的现象 .回弹的数值模拟作为解决回弹问题的有效方法 ,越来越受到工业界和学术界的重视 .完整的回弹数值模拟分为 2步 ,即冲头加载成形过程模拟和冲头卸载回弹过程模拟 .本文比较了静力隐式和动力显式 2种算法在计算回弹问题时的优劣 ,采用静力隐式算法建立了计算冲头加载成形过程模拟和冲头卸载回弹过程模拟的有限元模型 ,并利用自行开发的软件给出了计算实例 .

基于板料冲压的有限元数值模拟

以圆筒形件成形过程为例,采用有限元分析软件MSC.Marc建立了数学仿真模型,对板料变形过程中的应力、应变分布、摩擦的分布以及摩擦系数与板厚的关系进行了分析。结果表明,模拟结果与实际情况相符合,说明用MSC.Marc软件可以正确的模拟板料成形过程,显著地提高计算速度及计算精度,对于CAE技术的工程应用有重要价值。

复杂应变路径下的板料成形数值模拟

对建立板料成形极限图的各种试验和理论进行研究分析,指出现有试验和理论存在的缺点和不足.在此基础上通过运用有限元数值模拟与实冲试验相结合的方法,研究复杂应变路径下的板料成形极限,并以经过二次冲压的车辆左后悬挂架为例,研究了左后悬挂架危险点的应变路径,最终确定了该零件的成形方案.研究结果表明:有限元数值模拟可以实现复杂应变路径;应变路径的不同对冲压成形的结果有很大影响.

筒形件磁脉冲辅助冲压成形数值模拟

针对磁脉冲辅助冲压成形过程,提出了基于ANSYS平台的有限元分析程式,通过编制用户子程序,采用重启动分析法,建立了冲压预成形过程显式求解和瞬态磁脉冲成形"松散"耦合分析之间的动态连接,并用于5052-O铝合金圆筒形拉深件磁脉冲辅助冲压成形过程的有限元仿真研究。结果表明,所建立的有限元分析方案,能实现圆筒形件磁脉冲辅助冲压成形连续变形过程的模拟,板坯变形信息体现了准静态冲压变形和高速率磁脉冲成形之间的耦合。有限元模拟结果与实验吻合较好。

多变载荷下板料成形摩擦系数模型的试验研究

采用MPX-2000盘销式摩擦试验机研究了边界润滑条件下不同界面载荷对304不锈钢与SKD11模具钢之间摩擦系数的影响。运用matlab软件对试验数据进行处理分析,建立了一个基于不同界面载荷的变摩擦系数模型。并对变摩擦系数模型和定摩擦系数模型进行了有限元模拟及试验验证,比较了回弹预测结果与试验测量值的误差。结果表明:摩擦系数随正压力从0.510~7.643 MPa的不断递增而逐渐减小;变摩擦系数模型的回弹预测结果与测量值之间误差较小,验证了变摩擦系数模型的有效性。

摩擦圆辊直径与摩擦包角对板成形摩擦系数测量的影响

基于Duncan方法设计了一种板料成形摩擦系数测试装置,用以考察摩擦圆辊的直径和摩擦包角对摩擦系数计算的影响。正交试验分析表明:随着摩擦圆辊直径和摩擦包角的增大,由板料弯曲和包角边界造成的摩擦系数计算干扰效应将逐级减小,进而计算摩擦系数也逐步减小,并且最终趋向真实摩擦系数。基于最终试验分析结果,得出包角在90°,圆辊直径在30 mm左右时,测得的摩擦系数可以忽略弯曲效应和包角边界效应,能反映真实摩擦状态,可以用于后续的金属板料成形有限元模拟。

数值模拟在板料冲压加工中的应用

介绍了板料冲压加工有限元数值模拟的常用软件 ,以汽车覆盖件 (盒形件 )为例 ,详细介绍了建模方法、参数设置和模拟过程。分析了常见成形缺陷 (起皱和拉裂 )的产生原因 ,介绍了利用 .din格式文件的多工序拉伸模拟法和确定复杂零件毛坯形状的反向模拟法 ,论述了采用自适应网格再划分技术以提高计算精度和效率。

有限元模型转换及其在金属板料成形数值模拟中的应用

本文根据CAD和CAE软件各自的功能和特点 ,探讨了板料成形数值模拟中CAD模型向CAE模型转换的方法 ;并针对有限元分析软件ANSYS与ABAQUS的实际特点 ,编写了有限元模型转换接口程序 ,用实例验证了所编接口转换程序的可行性与正确性。

非关联本构模型在铝合金板料成形有限元模拟中的应用

首先论述了在具有较强各向异性材料的变形分析中应用非关联本构模型的必要性和可行性;接着,以Hill48和Yld2000-3d两种屈服函数为基础建立了非关联本构模型,通过二次开发的方式将建立的本构模型嵌入商业化有限元软件Abaqus/Explicit中,实现在模拟中对这些新模型的应用;最后,应用所开发的本构模型对铝合金圆筒的拉深过程进行了有限元模拟。通过对计算的拉深成形圆筒凸耳个数、沿周向的凸耳高度分布和筒体应变分布等与相应的实验结果进行对比发现,与关联本构模型相比,应用非关联本构模型能获得更高的模拟精度。

基于计算机仿真的复杂薄板冲压成形工艺研究

采用非线性有限元分析软件对飞机内蒙皮成形过程进行计算机模拟。涉及到如何构建复杂薄板零件的有限元模型,分析压边圈的设计对冲压成形的影响,2种坯料外形方案的仿真结果比较。所做的研究对相似零件冲压仿真有一定的指导作用。

基于MBC工具箱的汽车内板件成形多目标优化

为了研究成形工艺参数对板料成形回弹量和板料厚度的影响,以某汽车内板件为对象,基于MATLAB软件中MBC(Model-Based Calibration)工具箱建立了参数(摩擦系数、压边力、成形阻力系数和板料尺寸)与目标函数(回弹量和板料厚度)之间的数学模型,借助于MBC工具箱中的CAGE优化模块对目标函数进行优化,得到最佳参数组合,即摩擦系数0.125、压边力350kN、板料尺寸250mm×360mm,拉延筋阻力系数分别为20%、10%、6%和35%.同时,通过有限元模拟和实际生产实践,验证了所提出方法的可行性.

薄板成形计算机仿真中摩擦模型的研究进展

在系统全面概括和总结薄板冲压成形计算机仿真中摩擦模型的研究现状的基础上,指出了建立实际的摩擦模型应注意的一些问题.在阐明该领域的重要性和复杂性的基础上,详细讨论了该领域有待解决的问题,并指出了进一步的研究发展方向.

大尺度U形曲面板材工件的成形模拟与实验研究

为高精度成形超长大开口度U形板材工件,提出一种大幅面板材多道次渐进折弯成形的数值模拟方法。以一大尺度半椭圆形工件成形为例,建立基于ABAQUS/Explicit&Standard求解分析平台的工件渐进成形有限元模型,模拟该工件多道次的折弯与回弹全过程。研究结果表明:采用折弯模具参数的优化组合及最佳的成形工艺参数可实现工件加工的精确控形。

板料冲压成形有限元模拟分析

介绍了钣金件造型和模拟软件的选择、毛坯和冲压工具的建模、网格划分以及冲压成形模拟分析的方法 ,使用DYNAFORM

插件板和电机壳冲压成形有限元模拟分析

结合插件板和电机壳两个多工序冲压成形模拟实例 ,介绍DYNAFORM PC软件在钣金成形有限元分析中的应用和技巧。

金属带材无毛刺精密分切加工材料变形过程研究

针对金属板材的圆盘剪分切加工,提出采用塑性剪切压迫分离工艺得到平整无毛刺的分切断面,基于精密分切加工实验建立了有限元模型,采用DEFORM-2D进行仿真,通过金属流变组织和材料静水应力的变化情况分析了镀锌板的变形过程和断面形貌的形成,仿真得到的分切断面特征与实验结果具有良好的一致性。研究了圆盘剪径向间隙和轴向间隙对无毛刺精密分切工艺的影响,发现当轴向间隙一定时,径向间隙为板材厚度的20%时分切断面质量最好;轴向间隙小于板材厚度的2.5%才能实现塑性剪切压迫分离工艺,在合理的轴向间隙范围内其值变化对分切断面形貌特征影响不明显。