板料成形中悬空区起皱过程的数值模拟

以逐级更新Ｌａｇｒａｎｇｅ描述的有限变形虚功原理为理论基础，采用Ｍｉｎｄｌｉｎ退化板壳单元，开发板料冲压成形起皱过程的有限元数值软件ＷＲＳＩＭ，模拟了３种典型悬空区起皱问题，所得结果与实验观察基本一致，该软件可与其他成形过程数值模拟软件一起用于模具ＣＡＥ，以使在模具设计冲压件件的可成形性。     

板料冲压成形过程中起皱的数值模拟

将大变形弹塑性有限元法应用于金属板料冲压成形过程 ,在率形式的虚功原理下 ,并考虑金属塑性不可压缩的特性推导了有限元列式。在此有限元模型的基础上模拟了冲压过程中伴随着的起皱现象 ,用方板对角拉伸、筒形件的起皱模拟验证了模型的正确性。     

板材多点成形过程起皱现象数值模拟研究

以马鞍面成形过程为例,从成形工艺,板厚,材持及变形程度等方面入手,针对多点成形过程最主要的缺陷之一－起皱现象的产生原因及其抑制方法进行了数值模拟研究,并对多点模具成形过程中起皱现象的发生进行了实验验证。     

板料柔性拉边成形与压边成形方式的比较

柔性拉边成形是在已有冲压成形工艺的基础上结合柔性拉形原理诞生的一种新型板料柔性成形方法。用柔性拉边技术代替传统压边技术,可实现球形件、鞍形件、盒形件、非规则曲面件及带凸台曲面件等三维曲面件的柔性成形。探讨柔性拉边成形原理及工艺,建立柔性拉边成形过程的有限元模型;为验证柔性拉边成形工艺的可行性和通用性,建立鞍形件多点模具成形及带凸台曲面件整体模具成形过程的有限元模型,通过对比分析拉边成形和压边成形方式,研究不同成形方式对板料起皱拉裂缺陷、应力应变分布、流动及回弹情况的影响。结果表明:压边成形时,板料容易产生起皱、拉裂等缺陷,较难得到高质量的成形件;而在相同条件下,采用拉边成形方式所得成形件应力应变分布均匀、回弹小,拉边力抑制起皱、拉裂等缺陷的产生,同时板料流动更均匀。     

板料成形数值模拟中回弹问题的处理

在分析了板料成形回弹特性的基础上,列出了回弹的影响因素,提出了回弹计算方法,最后运用自主开发的三维板料成形数值模拟软件SHEET3D对盒形件回弹进行了数值模拟。     

板料拉深成形数值模拟的关键技术

本文探讨了板料拉深成形数值模拟中的几何建模、单元类型选择、关键算法等几个关键技术问题 ,并介绍了用ANSYS软件进行板料拉深成形过程数值模拟所采用的方法和技巧 ,并提出按优化压力曲线施加压边力来优化板料拉深成形的方法。     

提高铝合金板料成形极限的新型可控压边力技术

提出了一种可随位置和行程同步优化压边力的新型控制策略，并将其用于不等深铝合金阶梯盒零件的冲压，在零件成形过程中按照优化策略在不同压边圈位置随冲压行程施加最优压边力，使其冲压深度从恒定压边力下的45mm提高到60mm。在多点变压边力压机上的实验验证了这种优化策略的有效性，从而提高了可控压边力技术的鲁棒性和实用性。     

板料拉深中压边力及其数值模拟技术的研究

描述板料拉深过程中最小压边力及压边力变化规律的确定方法,介绍国内外压边力控制技术研究进展及数值模拟技 术在优化压边力中的应用,指出了目前压边力研究存在的问题及未来的研究动向。     

采用恒定压边力解决不锈钢拉深起皱问题

在拉深模具结构设计中,采用液压压边装置的恒定压边力有效地解决了不锈钢拉深起皱问题,保证了拉深零件的质量。     

板料成形中单元大小对回弹的影响研究

板料成形数值模拟的准确性在很大程度上取决于回弹模拟的精度，本文就DYNAFORM软件中单元尺寸与回弹模拟计算的关系进行了研究，得出了相应的结论。     

控制压边力加载曲线以提高盒形件拉深性能的研究

压边力的加载方案是否合理对板料成型效果产生重要影响,本文借助于有限元软件Dynaform研究了盒形件在三种典型变压边力加载方式下的拉深成型性能,模拟结果表明,变压力的加载方式可以显著的提高工件成型性能,改善材料的流动,通过变压边力加载方式的设计方法,为实际生产提供指导作用。     

汽车横梁拉深成形的有限元分析

建立了汽车横梁拉深的有限元三维模型,对其拉深成形过程进行了数值模拟,并与实验结果对比分析,说明数值模拟方法的可行性。在此基础上讨论了摩擦润滑条件、压边力和凸模的虚拟冲压速度对板料拉深过程的影响。通过有限元模拟分析方法得到最佳压边力数值,然后通过综合分析数值模拟结果和拉深实验结果确定了实际拉深过程中的最佳压边力。结果表明,在实际拉深过程中要尽量减小模具和板料的摩擦;在模拟拉深成形时,当虚拟冲压速度大于一定值时,会使模拟结果严重失真,因此,汽车横梁拉深数值模拟时最大虚拟冲压速度不要大于2000mm／s。     

基于变压边力控制的非轴对称拉深成形数值模拟与优化

在给定合理毛坯形状、拉延筋与凹模渐变圆角条件下,分别在定常、递减、峰形、谷形压边力加载模式下,对汽车车灯反射镜拉深进行了数值模拟。结果表明:谷形压边力加载模式可使工件减薄率小于13.45%,适合该拉深工序;利用数值模拟结果和神经网络方法优化获得最优压边力加载曲线,该曲线可用于拉深中压边力的准确控制。     

基于计算流体力学数值模拟的板式换热器传热与流动分析及波纹参数优化

基于计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)方法对板式换热器整板和局部计算域进行数值模拟。建立1 000mm数量级冷热双流道的人字形板式换热器整板片的流动及换热计算模型,利用FLUENT软件对集中供暖系统中的水-水换热工况进行模拟研究,分析冷热流体在换热器中的流动形态以及换热情况;与此同时建立200 mm×200 mm冷热双流道的局部计算域模型,对不同波纹倾角β,波纹截距λ的板片单元进行模拟分析,根据波纹参数对板式换热器的流动及换热情况的影响优化波纹参数。结果表明,整板LPM77板片流道中流体分布十分不均,且人字形尖点和流道边缘处流速较低,湍流程度较小,换热效果较差;随着波纹倾角β增大,板片换热能力先增后减,极值点在β等于60°左右,流体的压降同样先增后减,然而压降的最大值点出现在60°之后。综合考虑换热情况以及流动压降,一般工况下波纹倾角β选择在60°左右较为适宜;随波纹截距λ增大,流体的换热性能以及流动压降均呈现降低趋势,波纹截距λ对压降的影响程度大于波纹倾角β对其的影响。     

矩形盒分块变压料力拉深的有限元分析

作为薄板非回转对称拉深成形系统研究的一部分,针对矩形盒拉深中压料力对成形性和成形极限的影响进行相应的实验和有限元模拟分析。研究表明,矩形盒分块变压料力拉深有助于提高拉深成形性和成形极限。但如何对压料板正确分块、分块衔接方式以及实现变压料力实时控制还需要做大量深入的基础研究工作。     

连续变截面横梁回弹特性及控制

连续变截面板各处厚度不同,冲压成形后的回弹特性与等厚板有很大差异,如何减小回弹并使各处回弹趋于平衡成为连续变截面板应用中的重要问题。利用大型通用有限元软件ANSYS及其参数化设计语言APDL,通过编程建立横梁的变截面有限元模型;利用ANSYS/LS-DAYNA对连续变截面横梁和等厚板冲压卸载后的回弹进行了数值模拟,模拟结果分析表明:变截面板的回弹规律与等厚板的回弹规律有很大不同;最后利用分块压边圈技术,使横梁的回弹量趋于平衡,同时使整体回弹量下降。     

压缩机出口处导流板的模拟与改进

针对压缩机出口处导流板内流场的不均匀性,提出了几种导流板改进的方法来削弱漩涡的影响,提高均匀性。改进的方法为:添加短导流板、改变导流板的几何安装角、切割导流板以及降低导流板的弯曲度。借助Fluent软件对导流板改进前后的流动进行数值模拟,结果表明:降低导流板弯曲度或添加一半的导流板,均对漩涡削弱明显,效果好,其余方法的效果较差。     

曲面零件拉深成形压边力研究的现状及展望

根据对曲面零件压边力加载模式,及采用数值模拟方法对压边力研究现状的分析,对压边力技术研究的问题提出了几点看法,并分析了研究的发展趋势。     

复合伺服驱动压边力控制方法及执行机构设计

基于伺服电机的可控性和六杆机构的变传动比及增力特性,提出了一种复合伺服驱动压边力控制方法。在分析数控伺服驱动压边力控制原理的基础上,根据慢速加载、快速返程的工艺要求,设计了压边力执行机构,并对其进行了系统仿真。采用复合伺服驱动压边力控制方法,使压边装置在产生较大压边力的情况下,仅需较小的电机功率,就可以满足压边过程中的压边力和行程的工艺要求。     

拉深工艺变压边力控制数值模拟研究

根据实际生产中压边力的控制状况和理论分析确定了几种压边力变化曲线，以非轴对称抛物面车灯反光罩的成形为例，采用Dynaform软件对多种变压边力控制的成形工艺分别进行了数值模拟计算，分析了各种变压边力控制对成形的影响，并确定了对成形最为有利的压边力的变化趋势。