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1、板材漸進(jìn)成形(incrementalsheetforming)是一種柔性板材成形工藝。該工藝通過數(shù)控加工設(shè)備成形具有較高成形極限和復(fù)雜形狀的板金零件,無需特有的模具,適合航空、汽車以及民用領(lǐng)域小批量、多樣化、復(fù)雜板件產(chǎn)品的生產(chǎn)。 本次研究提出了區(qū)別于板料多工步成形的模擬方法,對(duì)連續(xù)成形工藝建立了三維彈塑性有限元模型,應(yīng)用DYNAFORM有限元軟件對(duì)板材漸進(jìn)成形進(jìn)行數(shù)值模擬研究;同時(shí),對(duì)研究該工藝成形極限給出模擬方案,并驗(yàn)證了方案
2、的可行性。主要結(jié)果和結(jié)論如下: (1)建立漸進(jìn)成形工藝三維彈塑性有限元模型,通過對(duì)成形頭運(yùn)動(dòng)施加時(shí)間-位移控制,實(shí)現(xiàn)了連續(xù)模擬過程; (2)分析了板材漸進(jìn)成形連續(xù)模擬關(guān)鍵技術(shù)。實(shí)現(xiàn)了沖頭三維加載,壓邊圈隨動(dòng)加載,罰因子的選擇取0.01作為初值,增加1-3倍避免局部穿透出現(xiàn),顯式算法時(shí)間步長(zhǎng)10-8~10-9s數(shù)量級(jí),單元自適應(yīng)細(xì)化時(shí)間間隔10-4~10-5s數(shù)量級(jí); (3)對(duì)成形頭尺寸、漸進(jìn)壓下量進(jìn)行了參數(shù)優(yōu)化,
3、選用6mm直徑的半球形成形頭,漸進(jìn)量為1mm; (4)驗(yàn)證了有限元數(shù)值模擬研究板材漸進(jìn)成形工藝極限的可行性。提出了研究板料不同應(yīng)變狀態(tài)的兩種加載路徑方案,通過對(duì)不同路徑下變形單元的主、次應(yīng)變分析,認(rèn)為應(yīng)變比ε1/ε2隨成形軌跡曲率的減小而增大。直邊路徑板材應(yīng)變狀態(tài)趨向于單向拉伸;三維螺旋線路徑板材應(yīng)變狀態(tài)介于單向拉伸和等軸拉伸之間,并隨成形軌跡徑向半徑的減小而向等軸拉伸狀態(tài)發(fā)展。 綜上所述,通過數(shù)值模擬方法研究板材漸進(jìn)成
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