金屬板材單點漸進(jìn)成形過程數(shù)值分析.pdf

1、金屬板材單點漸進(jìn)成形技術(shù)是基于快速原形制造技術(shù)"分層制造"的思想所發(fā)展起來的一種新的金屬板材加工技術(shù),該技術(shù)可以直接加工薄殼類的工件,并且由于加工時是對金屬板材的局部加壓,變形連續(xù)積累而達(dá)到整體成形,因此加工的工件精度較高.最重要的是整個加工過程(從建模到CAE分析、到加工成形)易于實現(xiàn)過程的自動化.這些特點使得該技術(shù)成為一項很有發(fā)展前途的先進(jìn)制造技術(shù).在金屬板材漸進(jìn)成形過程中,材料的彈塑性變形十分的復(fù)雜,影響成形過程的因素很多,目前還

2、沒有一種系統(tǒng)的精確的理論來解釋板材的成形機(jī)理.同時各個工藝參數(shù)對成形過程的影響又很難準(zhǔn)確判定,必須花費大量的時間、人力來進(jìn)行工藝實驗,很難滿足實際工藝的需要.為此擬建立一種數(shù)值模擬方法,對板材漸進(jìn)成形過程進(jìn)行計算機(jī)模擬分析,以代替大量的工藝實驗,以便掌握該技術(shù)的塑性成形過程的規(guī)律,為工藝設(shè)計提供可靠的判據(jù)和最優(yōu)的工藝參數(shù).金屬板材單點漸進(jìn)成形數(shù)值模擬研究難度比較大,目前還無研究者開發(fā)出漸進(jìn)成形數(shù)值分析軟件.該文作者利用了有限元軟件ANS

3、YS來分析板材漸進(jìn)成形問題,雖然ANSYS軟件沒有針對金屬板材單點漸進(jìn)成形過程分析的模塊,但作者利用了該軟件的LS_DYNA模塊能高效率處理非線性問題的優(yōu)勢和其所附帶的APDL語言功能摸索出了實現(xiàn)金屬板材單點漸進(jìn)成形應(yīng)力、應(yīng)變數(shù)值分析的方法.采用上述方法,利用ANSYS軟件的顯式求解器分析了壓頭壓下時,不同壓頭半徑的條件下,壓頭與板材接觸區(qū)域的應(yīng)力分布.并且還分析了壓頭運動時,不同壓頭半徑的條件下,壓頭與板材接觸區(qū)域的應(yīng)力分布以及不同位