單點增量成形過程數(shù)值模擬及成形力的研究.pdf

1、單點增量成形是一種新型板材柔性無模成形技術,與傳統(tǒng)沖壓成形相比,單點增量成形能很容易通過改變成形工具頭運動軌跡來改變成形件的形狀,可以縮短產(chǎn)品研發(fā)周期,降低研發(fā)成本,滿足當今制造業(yè)的個性化生產(chǎn)需求。由于在常規(guī)的實驗研究中,很難直接得到詳細的應力應變參數(shù),不能全面的反映整個成形過程,因此本文結合有限元數(shù)值模擬和物理實驗,對單點增量成形過程應力應變分布、軌跡規(guī)劃和成形過程成形力進行研究。
　　根據(jù)彈塑性和有限元基本理論,研究了單點增量

2、成形過程建模的方法,綜合考慮計算效率和精度,本文采用S4R四節(jié)點殼單元、網(wǎng)格大小1mm、混合強化材料模型、庫侖摩擦模型的有限元模型。
　　基于單點增量成形有限元模型,對成形過程應力、應變的變化規(guī)律進行研究,隨著加工的進行等效應力和應變的極值均先增大,最終達到穩(wěn)定值。通過應變分析說明整個成形過程是經(jīng)歷多次小變形的累積后達到目標變形量,成形過程近似于一種平面應變過程,在切向發(fā)生拉伸變形,厚度方向發(fā)生壓縮變形,并且通過仿真驗證板厚變化規(guī)

3、律符合t?t0 cos?。
　　利用順逆相間軌跡和壓入點均布軌跡,對采用這兩種軌跡的成形過程進行仿真,結果表明采用壓入點均布軌跡可以較好的消除壓痕缺陷、增大最小板厚、減小最大等效塑性應變。
　　通過實驗得到不同參數(shù)下的成形件,得到成形件的表面粗糙度和成形過程的成形力,并對多道次直壁零件的成形進行了初步研究;通過仿真和實驗得到成形力的對比,驗證了有限元模型的正確性。
　　通過對整個成形過程成形力的分析,將成形力分為對刀、