金屬板材單點(diǎn)漸進(jìn)成形過(guò)程數(shù)值分析.pdf

1、金屬板材單點(diǎn)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(lái)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(shí)是對(duì)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(gè)加工過(guò)程(從建模到CAE分析、到加工成形)易于實(shí)現(xiàn)過(guò)程的自動(dòng)化.這些特點(diǎn)使得該技術(shù)成為一項(xiàng)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(guò)程中,材料的彈塑性變形十分的復(fù)雜,影響成形過(guò)程的因素很多,目前還

2、沒(méi)有一種系統(tǒng)的精確的理論來(lái)解釋板材的成形機(jī)理.同時(shí)各個(gè)工藝參數(shù)對(duì)成形過(guò)程的影響又很難準(zhǔn)確判定,必須花費(fèi)大量的時(shí)間、人力來(lái)進(jìn)行工藝實(shí)驗(yàn),很難滿足實(shí)際工藝的需要.為此擬建立一種數(shù)值模擬方法,對(duì)板材漸進(jìn)成形過(guò)程進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬分析,以代替大量的工藝實(shí)驗(yàn),以便掌握該技術(shù)的塑性成形過(guò)程的規(guī)律,為工藝設(shè)計(jì)提供可靠的判據(jù)和最優(yōu)的工藝參數(shù).金屬板材單點(diǎn)漸進(jìn)成形數(shù)值模擬研究難度比較大,目前還無(wú)研究者開(kāi)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(lái)分析板材漸進(jìn)成形問(wèn)題,雖然ANSYS軟件沒(méi)有針對(duì)金屬板材單點(diǎn)漸進(jìn)成形過(guò)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(wèn)題的優(yōu)勢(shì)和其所附帶的APDL語(yǔ)言功能摸索出了實(shí)現(xiàn)金屬板材單點(diǎn)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(shí),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(yùn)動(dòng)時(shí),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