用于多点成形数值模拟的LS-DYNA二次开发软件

针对利用商用软件LS DYNA建立板材多点成形有限元模型的复杂性 ,运用VISUALC ++6 .0进行了LS DYNA的二次开发。应用开发的软件建立了 3种不同形状零件多点成形数值模拟的有限元模型 ,并进行了有限元分析。经过实践证明 ,二次开发的软件能给出比较准确的有限元模型 ,软件的通用性好 ,使用方便。

钛网数字化多点成形技术在颅骨缺损修补中的应用

目的:选择性能优良且安全的颅骨修补材料,探讨数字化多点成形技术在颅骨修补中的临床应用价值。方法:颅骨缺损患者161例,采用钛网数字化多点成形技术进行颅骨修补43例,传统钛网人工塑形修补 19例,骨水泥塑形修补99例;对比不同颅骨修补术的塑形工作量、手术时间、术后患者对塑形的满意度及术后并发症。结果:钛网数字化多点成形颅骨修补术平均手术时间[(30±6)min],与骨水泥组[(70±18)min] 和传统钛网人工塑形组[(50±11)min]比较明显缩短(P<0．01);平均术中塑形工作量[(5±1)min]少于骨水泥组[(30±5)min]和传统钛网人工塑形组[(20±3)min](P<0．05);塑形满意度(100％)优于骨水泥组(91％)和传统钛网人工塑形组(95％)(P<0．05)。结论:钛网的性能明显优于骨水泥,钛网数字化多点成形技术修复颅骨缺损效果优于传统钛网人工塑形技术。

三维曲面板类件的连续柔性成形技术研究

文章通过对三维曲面板类件的不同成形方法的比较与分析,介绍了该技术的成形原理,开发出基于多点调整式连续柔性成形原理的实验设备,并进行了三维曲面板类件的成形实验。实验结果表明,板类件横向形状(曲率)取决于柔性辊的弯曲形状,纵向形状(曲率)由上辊的压下量决定。得出结论:使用可弯曲柔性辊的连续柔性成形技术是一种成形三维曲面板类件快速而经济的方法。

钛合金颅骨修复体的多点成形数值模拟

采用动态显式有限元软件,针对钛合金网板与压力机基本体直接接触、在基本体和钛合金网板之间放置聚氨酯弹性垫、在基本体和钛合金网板之间放置聚氨酯弹性垫和钢质垫板并使用压边圈3种不同的成形工艺进行数值模拟研究。模拟结果表明:采用前两种成形工艺得到的钛合金颅骨修复体表面出现压痕或起皱缺陷,采用在基本体和钛合金网板之间放置聚氨酯弹性垫和钢质垫板并使用压边圈这种成形工艺时,可以抑制压痕和起皱的产生,获得良好的成形效果。实验验证结果表明,应用多点成形技术,运用合理的成形工艺可以成形合格形状的钛合金颅骨修复体。

多点成形中的柔性压边技术研究

对于薄板类零件而言,无论是利用整体模具成形还是多点成形,影响成形零件质量的关键因素是起皱。为了防止薄板类零件成形过程中产生起皱,尽量提高薄板类零件的变形量,研制了一种适合于多点成形的新型柔性压边装置,依据成形件的工艺特点、变形大小、材料特性及其弹性模量和成形零件形状,可以确定压边力的大小,且与板料直接接触的柔性压边圈随成形零件的形状不同而有所变形。介绍了多点成形压力机专用的柔性压边装置的工作原理、工作过程、布置结构、力学分析、成形力及压边力的计算。阐述了实际使用过程中的压边力和成形力的调节方法及柔性压边力,实现了数字无级调压,通过调节柔性压边力,明显改善了薄板类零件的成形质量。

钛合金网板多点成形起皱缺陷的数值模拟

采用动态显式有限元软件,针对不同厚度、不同曲率半径的带孔网板和无孔板球形面的无压边多点成形过程进行了数值模拟.模拟结果表明,在相同的成形条件下,带孔网板成形球形件时不易起皱,成形效果较好.分析表明,带孔网板成形时不易起皱的原因是网孔吸收了部分金属变形,从而减小了网板起皱的趋势.通过模拟得到了带孔网板和无孔板成形球面件时不起皱成形极限与板厚的关系曲线.实验结果表明,模拟结果与实验结果吻合良好,且满足与不起皱成形极限图的对应关系.

球形面多道次多点成形的数值模拟

通过对球形面多道次成形的有限元数值模拟,分析了多道次成形数值模拟的关键技术,研究了多道次成形的特点及规律,阐述了成形过程中易产生的缺陷和需解决的关键问题。结果表明:多道次成形可以优化板材的变形路径,使变形均匀,有效地抑制起皱,提高板材成形能力。

使用可弯曲辊的三维曲面卷板成形过程数值模拟

简单介绍了可弯曲辊卷板成形技术,利用通用有限元程序建立了可弯曲辊卷板成形过程的有限元模型。进行了球形件的数值模拟,得到了球形件的应力分布与应变分布。研究了上辊不同压下量对其成形过程的影响,结果表明:在一定的辊间距下,压下量的变化对球形件纵向曲率影响非常敏感,探讨了不同摩擦情况对成形过程的影响,对回弹进行了初步的分析,通过实验验证了模拟结果。模拟结果对可弯曲辊卷板成形设备的优化设计以及实际板材成形研究都有重要意义。

多点数字化成形技术的发展及应用

以数字化装备代替传统模具进行板料成形,是现代制造领域的重要发展方向。随着航空、航天、海运、高速铁路等行业的高速发展,对于三维曲面件的需求也在不断地增加,多点数字化成形技术将具有更加广阔的应用前景。

多点压机成形与多道次多点模具成形的数值模拟研究

变形路径对于板材的成形质量有着重要的影响。多点压机成形和多道次多点模具成形充分利用多点成形的柔性特点,实现了对板材变形路径的控制。文章通过有限元数值模拟研究了这两种成形方式各自的特点和规律,并进行了比较。结果表明,多点压机成形和多道次多点模具成形,都能够优化板材变形路径,使变形均匀,有效地抑制起皱,提高板材变形能力。在同样条件下,多点压机方式好于多道次成形,但当多道次成形道次逐渐增多时,成形质量接近于多点压机成形。多点压机成形是理想化的成形方式,但设备造价昂贵,多道次多点模具成形可以近似实现多点压机成形效果。

多点成形技术的现状与发展趋势

综述了板料多点成形方法的概念与技术特点、成形工艺的研究现状、成形装备的开发现状以及成形技术的应用情况,阐述了多点成形技术的发展趋势,指出大型化、精密化与连续化是多点成形的重要发展方向。

不同单元形式对多点模具柔性拉伸成形质量的影响

为了提高成形质量,研究了不同单元形式的多点模具柔性拉伸成形。对固定单元和摆头单元多点模具柔性拉伸成形进行了数值模拟,结果表明:摆头单元比固定单元多点模具柔性拉伸成形件表面更光滑,应变分布更均匀,成形精度更高,成形效果更好。对球面件进行了固定单元和摆头单元多点模具柔性拉伸成形试验,验证了其可行性和数值模拟结果的可靠性。

具有防皱功能的多点成形工艺数值模拟

介绍了一种无需压边圈的防皱多点成形方法,与目前常用的多点模具成形方法不同,在防皱多点成形方法中防皱单元与调形单元交错排列,离散的防皱单元在成形区内对板料进行挟持,且能够随板料的变形上下浮动。运用有限元方法对球形曲面在防皱多点成形方式中的成形过程进行了数值模拟,分析了板厚、防皱单元的压力对最大成形曲率的影响,并与多点模具成形进行了对比。研究发现,防皱多点成形方法能够很好地抑制板料在成形过程中的起皱现象。球形曲面采用防皱多点成形方式时能够获得明显大的变形量。板料越薄,防皱多点成形方法所能获得的效果越显著。增大防皱单元的压力能够提高防皱多点成形的防皱能力。

基于数值模拟的钛合金颅骨修复体多点成形工艺设计

利用多点成形技术成形个性化钛合金颅骨修复体是一种新的数字化制造方法。文章采用动态显式有限元软件,依据实际成形条件建立有限元模型,对选用不同厚度的钢质垫板以及不同润滑条件下钛合金颅骨修复体的成形过程进行模拟,预测可能出现的破裂和起皱缺陷,分析采用不同工艺时成形缺陷的产生原因,并确定了能够获得良好结果的成形工艺。结果表明,采用有压边的多点成形方式,并使用钢质垫板和油润滑以后,可以抑制破裂和起皱缺陷的发生,得到合格的钛合金颅骨修复体,保证颅骨修复体个性化制造的成形质量。实验结果证明,模拟结果和实际吻合良好。

无模多点成形机的发展及应用

无模多点成形机是把塑性成形与计算机技术结合为一体的先进制造设备,适用于各种三维曲面板类件的成形。本文介绍了无模多点成形机的基本原理及发展过程;重点阐述了该设备在鸟巢建筑工程、流线型车头及医学工程等不同领域的应用实例;叙述了多点成形机的技术特点及优势。

封头的多点成形工艺分析和数值模拟研究

结合多道次成形和分段成形工艺方式,文章对封头的多点成形过程进行了工艺分析。通过对其成形过程的有限元数值模拟,研究了封头多道次成形和分段成形的成形规律,制定了封头的多点成形工艺,并进行了实验验证。结果表明,通过合理的成形工艺,可以用多点成形设备成形封头,并能得到良好的成形效果。

树脂板多点热成形过程数值模拟与工艺参数优化

介绍了树脂板多点热成形的原理,建立了PC-DSGZ本构模型,基于不同温度和应变率时PC板的真实应力-应变曲线数据,获得PC-DSGZ模型的参数。开展了球面件多点热成形数值模拟,分析了成形过程变形和压痕现象,探讨了成形温度、成形压强、冲头数量和冲头半径对成形精度的影响,结果表明：成形温度越高或成形压强越大,成形件越贴近多点模具,平均形状误差越小;冲头数量越多或冲头半径越大,成形件厚向应变波动越小,压痕越轻微。开展了PC板多点热成形试验,获得了形状轮廓和表面精度较好的球面试验件。试验结果验证了树脂板多点热成形的可行性和数值模拟的正确性。

多道次多点成形过程的数值模拟研究

通过有限元数值模拟方法,分析多道成形工艺以及板材厚度对多道次成形的变形路径的影响。结果表明,多道次成形可以提高板材成形能力,抑制起皱等成形缺陷的产生;另外,成形同一工件时,随着板材厚度的增加,多道次成形所需的道次数减少。

双曲度覆盖件多点成形中回弹的数值模拟

以双曲度覆盖件为模型,采用显-隐式求解方法对其多点成形过程和卸载回弹过程进行数值模拟计算。讨论了压边力、板料厚度、型面曲率半径(中心弧高)和屈服强度对双曲度回弹的影响规律,得出了回弹趋势和回弹分布。这些结果对于制定合理的冲压工艺方案,并在多点成形过程中研究回弹的控制方法,具有重要的指导意义。

多点成形技术的研究进展及应用现状

多点成形将柔性制造和计算机技术结合为一体;基于离散思想,将实体模具离散为一系列规则排列的基本体单元,通过计算机控制各基本体单元高度,构造出成形面,实现板材的三维曲面成形。多点成形技术因其具有的独特优势,已经成为现代制造领域的重要研究方向。