板料成形中的大变形接触问题的有限元解法

基于弹塑性有限变形理论，采用Ｕｐｄａｔｅｄ Ｌａｇｒａｎｇｅ描述建立了用于板料成形分析的动力学有限元数学模型，考虑到材料的各向异性，给出了Ｊａｕｍａｎｎ应力形式的各向异性本构关系。引用罚函数法处理接触边界，对于板料与模具之间的摩擦采用修正的库仑摩擦定律，保证了计算的稳定性。基于此模型编制的有限元程序对一盒形工件的成形进行了数值分形，计算结果与实验结果基本符合。     

板料成形中的大变形接触问题的有限元解法

基于弹塑性有限变形理论，采用ＵｐｄａｔｅｄＬａｇｒａｎｇｅ描述建立了用于板料成形分析的动力学有限元数学模型，考虑到材料的各向异性，给出了Ｊａｕｍａｎｎ应力形式的各向异性本构关系．引用罚函数法处理接触边界，对于板料与模具之间的摩擦采用修正的库仑摩擦定律，保证了计算的稳定性．基于此模型编制的有限元程序对一盒形工件的成形进行了数值分析，计算结果与实验结果基本符合．     

板料成形数值模拟中摩擦的处理及应用

针对板料成形过程中工件与模具不同的接触条件，采用常摩擦模型，提出相应的摩擦应力的处理方法．在此基础上，通过实际的模拟分析，证明了该处理方法的可行性．同时探讨了摩擦对成形结果的影响．模拟结果表明，板料与凹模和压边圈之间的摩擦阻碍了金属向凹模内流动，对板料拉深成形是不利的，而增大凸模与板料之间的摩擦则可以有效限制制件侧壁的变薄，这对成形是有利的．     

盒形件成形过程的计算机模拟

本文基于有限变形理论建立了三维金属板料成形过程的弹塑性薄膜有限元数学模型.数学模型采用流动坐标系中的Total Lagrange描述、J_2型本构方程、等向强化假设,考虑了板料的厚向异性,对于金属板料与模具的摩擦采用近似的库仑摩擦定律.采用根据此模型编制的程序模拟了盒形件的成形过程,并与实验结果进行了对比.     

镁-稀土系ZE10镁合金板料的热拉深成形性能

通过对不同温度、冲头速率、压边方式、压边力以及润滑条件下板料的变形状态及冲压力-冲压行程曲线的研究,考察不同成形条件对ZE10镁合金板料成形性能的影响.在成形过程中,采用加热元件与热电偶连接的方式对凹模与冲头进行温度控制;通过对弹簧压下量的控制分别施加固定压边力与渐变压边力.结果表明,当凹模温度为250-300℃、冲头温度为(60±5)℃、冲头速率为(20±5)mm/min时,采用浮动压边方式,压边力从2 kN逐渐增大到10 kN,并以80%气缸油 20%石墨作为润滑剂,ZE10镁合金板料具有较好的成形性能,其极限拉深比可达2.8.     

板料FLD试验胀形冲头形状影响研究

参考板料成形极限图(FLD)试验国家标准,采用不同形状的胀形冲头进行了板料的FLD对比试验.对试验数据分析后发现:半椭球头形状的冲头相比半球头形状的冲头,其样件的破裂位置更接近中心高点位置；在单向拉伸、平面应变和等双向拉伸的应力状态下,半椭球头形状的冲头和半球头形状的冲头分别引起板料的应变路径有所差异.分析了应变梯度对FLD试验的影响规律,指出FLD试验采用半椭球头凸模有利于提高试验的稳定性和精度.     

板料成形过程中的质点变形不同步效应

提出了板料成形时质点变形不同步效应这一新概念．通过有限元数值分析发现：在板料成形过程中，板料凸缘上到凹模口的垂直距离相等且相互邻近的一些质点，如果移动和变形状态不同步，就能有效地减小成形过程中的流动阻力，从而大幅度地提高板材的成形性能．对这一效应的原理给出了较为深刻的分析．     

不同的多点成形工艺方式对回弹的影响

采用有限元数值模拟手段针对多点成形过程中产生的回弹现象进行了探讨.主要对比了多点模具成形和多点压机成形两种不同工艺,分析了不同的工艺条件对回弹的影响.采用先显式方法计算成形,后隐式方法计算回弹,对1 mm与2 mm厚度的球形曲面件进行了数值模拟.结果表明:在冲头为10×10的多点模具成形方式下,采用无压边成形,成形1 mm厚度的板料时,曲率半径为400mm的成形件回弹量沿纵向最大为1.22mm;但在相同条件下,用多点压机成形工艺的成形件,回弹量仅为0.24mm,即一次成形时,多点压机成形的板料比多点模具成形的板料回弹量仅为1/5;多点压机成形厚度为2mm的板料回弹约为0.多点压机成形方式比多点模具成形方式成形效果好,回弹量明显减小.     

翻边拉深复合变形零件成形过程的数值模拟和实验验证

介绍了静力隐式弹塑性有限元板料成形软件的基本理论和关键技术.在板料成形时,翻边拉深复合变形零件的成形规律比单一拉深变形零件的成形规律更难以预测.采用MSC.Marc软件对翻边拉深复合变形零件的冲压成形过程进行了数值模拟,详细分析了零件关键特征区域材料的应力、应变、厚度分布和成形极限的模拟结果,并将板料厚度的模拟结果与实际测量结果进行了比较.结果表明,应用数值模拟技术可以预测复合变形拉深零件的起皱、破裂、回弹等缺陷,减少反复试验的次数,提高成形零件的质量.     

拉深筋约束力模型及试验研究

对拉深成形过程中板料经过拉深筋时的变形情况进行了研究．运用能量法建立了一种简单实用的拉深筋约束力计算模型，设计了一套通过丝杠机构提供水平拉力的拉深筋约束力测试装置．采用正交试验方法，针对影响约束力的各种因素进行了研究，结果表明：在成形过程中，如果拉深筋设置在圆弧部位，板料经过拉深筋后的最终约束力是一个随拉深进程而变化的值．板料通过设在直线段的筋产生的约束力在一定的压边力下，其值为恒定的值，并且理论计算与实测值基本吻合，在数值模拟时，该模型可以作为等效拉深筋使用．     

正交试验法在前翼子板成形数值模拟中的应用

该文根据正交试验原理,应用板料成形软件PamStamp2G对不同压边力、模具与板料间摩擦系数、凸凹模间隙和板料初始尺寸进行数值模拟,将数值模拟的厚度同实际成形件的厚度进行比较,得出上述因素对前翼子板成形结果的影响,并预测了前翼子板较优的理论成形条件。     

板料拉深成形过程中摩擦系数的确定

针对板料拉深成形过程中摩擦系数较难确定的客观情况,提出一种基于人工神经网络的能够快速识别摩擦系数的方法,在概述解析法确定摩擦系数的基础上,建立了识别摩擦系数的人工神经网络模型,用拉深试验机测取的摩擦系数、压边力、拉深力和凸模行程组成样本对其训练,实现了对摩擦系数的快速识别,从而就可以根据摩擦系数的波动,适时调整控制参数,以最佳的工艺参数来完成板料的整个拉深成形过程。实验结果表明,利用人工神经网络能够快速准确地识别出板材拉深成形过程中的摩擦系数。     

薄板成形仿真动力显式算法的虚拟凸模速度分析

研究了薄板成形动态仿真力学模型中虚拟凸模速度对计算精度和计算效率的影响,根据系统动勇与内能的比值,沙漏能与内能的经值,提出了薄板成形动态仿真研究力学建模中虚拟凸模速度的选取准则,以Ｎｕｍｉｓｈｅｅｔ’９３的方形盒考题为算例,将仿真计算结果与Ｍａｋｉｎｏｕｃｈｉ的实验数据进行比较,验证了该准则的合理性,并且已将该准则用于桑塔纳２０００型桥车车顶的成形动态仿真分析中。     

板材成形过程中直拉深筋作用的数值模拟

本文通过对板料在直拉深筋中变形过程的分析,给出了一个简化的直拉深筋作用分析模型.针对这个模型建立了有限变形弹塑性有限元方程,并利用所编制的程序计算了半圆形截面和方形截面直拉深筋作用下板料的变形.实验表明数值分析结果是可靠的.     

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.     

基于MBC工具箱的汽车内板件成形多目标优化

摘要： 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350 kN、板料尺寸250 mm×360 mm，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.     

矩形盒拉深成形的数值模拟与实验

建立了矩形盒拉深成形的有限元三维模型，对其进行了数值模拟分析，并把数值模拟结果和实验结果进行了对比分析，讨论了在有限元数值模拟过程中虚拟冲压速度对模拟结果的影响，发现增加虚拟冲压速度会带来系统的惯性效应，当虚拟冲压速度大于一定值时，会使模拟结果严重失真．板材拉深数值模拟时最大虚拟冲压速度建议设定在2000mm／s范围内．     

基于传统冲床的数控送料改进系统设计

介绍了一种基于传统冲床改进的送料系统。详细说明了系统的体系结构、运动控制系统、送料台架的设计原则,阐明了基于PC、运动控制卡控制2轴伺服电机的设计方法,板材版面自动排版的设计思路,并具体给出了软件G代码的解释、执行方法。     

超细金属丝中电子的关联函数和关联能

对于具有库仑相互作用的超细金属丝，该文提出了一种新的准一维模型，从而得到了准-维超细金属丝体系的电子有效库仑势形式．并在相关基函数理论框架下，利用准一维电子体系的集体振荡行为，确定了具有库仑相互作用的二体关联的Jastrow-Feenberg-Slater多体变分波函数，通过对实空间关联函数的方程的自洽迭代求解以及体系能量的变分计算，得到了金属钾L=4．967细丝的关联函数、关联能．该文得到的关联函数是恒正的，并且满足归一化条件．