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基于混合位移-压力有限元的厚板精冲数值模拟和损伤断裂预测

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金属学报 2006年第10期42卷 1115-1120页

作者：谢晓龙赵震虞松陈军李明辉上海交通大学塑性成形工程系上海200030

在MSC/MARC有限元分析软件中建立了轴对称精冲有限元模型,利用基于混合位移-压力的更新Lagrange有限元方法对精冲局部剧烈塑性变形进行模拟,克服了剪切自锁和体积自锁,结合网格自适应技术,对剪切区进行网格细化,精确捕捉了应变集中现象... 详细信息

在MSC/MARC有限元分析软件中建立了轴对称精冲有限元模型,利用基于混合位移-压力的更新Lagrange有限元方法对精冲局部剧烈塑性变形进行模拟,克服了剪切自锁和体积自锁,结合网格自适应技术,对剪切区进行网格细化,精确捕捉了应变集中现象．并通过MARC用户子程序实现了Schiffmann损伤功密度的半耦合计算,预测了精冲过程中材料损伤的发展,并预测了不同工艺参数下零件的塌角高度、光亮带高度和精冲力．最后,利用模拟得出的最佳工艺参数获得了合格的零件．

关键词：精冲损伤韧性断裂混合位移压力有限元网格自适应

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精冲零件断面质量及变形区显微状态的研究

华中科技大学学报（自然科学版） 2015年第4期43卷 1-5页

作者：宋燕利张梅华林刘艳雄武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室湖北武汉430070 武汉理工大学汽车零部件技术湖北省协同创新中心湖北武汉430070 武汉理工大学材料科学与工程学院湖北武汉430070

借助于有限元分析软件DEFORM-3D,建立了非回转体三维热力耦合有限元模型,对精冲零件进行了模拟分析.随后利用精冲试验得到精冲零件,并通过观测精冲零件断面,对精冲件的不同特征部位断裂带大小、变形区的流线、晶粒变形和显微硬度进行了... 详细信息

借助于有限元分析软件DEFORM-3D,建立了非回转体三维热力耦合有限元模型,对精冲零件进行了模拟分析.随后利用精冲试验得到精冲零件,并通过观测精冲零件断面,对精冲件的不同特征部位断裂带大小、变形区的流线、晶粒变形和显微硬度进行了观测和分析.此外,采用电子探针显微分析仪分析了断裂区的化学成分.通过以上研究发现:直线和圆弧特征部位的精冲性能相当,内凹特征部位的精冲性能最好;精冲变形区流线密集,而零件心部流线稀疏;精冲零件主要剪切变形区有明显的冷作硬化现象,主要变形区硬度最大值较基体硬度提高了约90%;精冲变形过程中发生了化学成分的迁移,断裂区有害元素P,S和Si含量增多,有益元素Mn,Cu和Fe含量减少,促进了剪切面断裂带的形成.

关键词：精冲断面质量流线晶粒显微硬度化学成分

应用改进的大变形应变分析方法分析精冲挤压复合工艺

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中国机械工程 2004年第22期15卷 2044-2047页

作者：郑鹏飞李荣洪赵彦启彭群陆辛北京机电研究所北京100083

针对英国Hs櫣提出的基于实验的大变形应变分析方法的不足 ,借鉴有限元方法中的一些技巧 ,对其进行了相应的改进 ,并据此编制了等效应变计算程序。用原方法和改进方法分别对精冲挤压复合工艺进行了等效应变分布计算 ,结果表明改进方法优... 详细信息

针对英国Hs櫣提出的基于实验的大变形应变分析方法的不足 ,借鉴有限元方法中的一些技巧 ,对其进行了相应的改进 ,并据此编制了等效应变计算程序。用原方法和改进方法分别对精冲挤压复合工艺进行了等效应变分布计算 ,结果表明改进方法优于原方法。进一步对变形试件的子午面进行了显微硬度测量 ,并将所测硬度分布的规律与改进法所获得的等效应变分布规律进行了对比 ,可见二者之间的一致性。

关键词：金属成形应变分析精冲挤压

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精冲过程的韧性断裂

上海交通大学学报 1999年第2期33卷 181-183页

作者：贾建军彭颖红阮雪榆上海交通大学塑性成形工程系

金属塑性加工时，材料内部会出现应变集中和空穴长大两种损伤，导致材料的承载能力下降与丧失．分析了精密冲裁时均匀塑性流动形成光洁表面以及空穴长大引起的断面撕裂现象，从材料细观损伤角度阐明了精冲原理，比较了精冲与普通冲裁两... 详细信息

金属塑性加工时，材料内部会出现应变集中和空穴长大两种损伤，导致材料的承载能力下降与丧失．分析了精密冲裁时均匀塑性流动形成光洁表面以及空穴长大引起的断面撕裂现象，从材料细观损伤角度阐明了精冲原理，比较了精冲与普通冲裁两种不同的材料分离机制，并对精冲过程的数值模拟结果进行了讨论．

关键词：精冲韧性损伤韧性断裂冲裁数值模拟

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精冲模具崩刃失效演变及机理分析

塑性工程学报 2018年第5期25卷 33-38页

作者：张祥林张丽筠华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室

从精冲模具崩刃失效的观测出发,利用体式显微镜、光学显微镜、环境扫描电子显微镜等设备,清晰显示了薄壁冲头和齿形冲头崩刃刃口附近侧面和底部的微裂纹、凹坑和变形形貌;结合文献理论、生产体验和形貌图分析了崩刃失效的演变规律、崩... 详细信息

从精冲模具崩刃失效的观测出发,利用体式显微镜、光学显微镜、环境扫描电子显微镜等设备,清晰显示了薄壁冲头和齿形冲头崩刃刃口附近侧面和底部的微裂纹、凹坑和变形形貌;结合文献理论、生产体验和形貌图分析了崩刃失效的演变规律、崩刃失效机制等。结果表明：冲头应力集中的重载导致的塑性变形是侧面主裂纹萌生的主要根源,挤压和拉拔力促进了裂纹的扩展,主裂纹汇合引起崩刃失效。最后根据影响精冲模具崩刃失效的因素,由生产现场实用化的角度,从被加工零件材料及形状、模具材料及结构、模具受力平衡性等方面给出了延缓模具崩刃失效的有效措施。

关键词：精冲模具崩刃裂纹

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精冲摩擦片齿部变形区的显微力学行为分析

塑性工程学报 2017年第5期24卷 113-116,124页

作者：韩济才周杰吕琳邓亚军西南技术工程研究所重庆400039 重庆理工大学材料科学与工程学院重庆400054

为了避免切削加工的摩擦片常出现的齿根部断裂和齿面易磨损的现象,采用了先进的精冲工艺加工摩擦片。通过观察精冲摩擦片内齿心部和齿根部位金相显微组织,测量内齿齿顶、齿根部位从边缘到内部的取点硬度,检测内齿的齿根部位的残余应力,... 详细信息

为了避免切削加工的摩擦片常出现的齿根部断裂和齿面易磨损的现象,采用了先进的精冲工艺加工摩擦片。通过观察精冲摩擦片内齿心部和齿根部位金相显微组织,测量内齿齿顶、齿根部位从边缘到内部的取点硬度,检测内齿的齿根部位的残余应力,探究了摩擦片精冲件的内齿显微力学行为和性能。结果表明:精冲摩擦片的内齿部位塑性变形程度很大,齿面附近组织形成一条条致密的金属流线,而且越靠近齿根部边缘部分组织越致密;齿顶、齿根部位由于塑性变形程度很大,加工硬化程度也很大,且表面和齿顶较大;在齿根表面存在较大的残余压应力。精冲加工后摩擦片的力学行为显示摩擦片的内齿部位有很强的耐磨性、抗疲劳强度和抗冲击性,增大了摩擦片的使用寿命。

关键词：摩擦片精冲齿部变形区力学行为

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齿形零件精冲成形三维有限元模拟与工艺优化

上海交通大学学报 2006年第10期40卷 1649-1653页

作者：谢晓龙赵震虞松陈军李明辉上海交通大学塑性成形工程系上海200030

利用DEFORM-3D建立了三维精冲有限元模型,采用更新拉格朗日弹塑性有限元方法和基于应变梯度、表面曲率的网格自适应技术,对齿轮精冲的局部剧烈塑性变形进行了模拟.通过DEFORM用户子程序实现了Schiffmann损伤功密度的半耦合计算,分析了... 详细信息

利用DEFORM-3D建立了三维精冲有限元模型,采用更新拉格朗日弹塑性有限元方法和基于应变梯度、表面曲率的网格自适应技术,对齿轮精冲的局部剧烈塑性变形进行了模拟.通过DEFORM用户子程序实现了Schiffmann损伤功密度的半耦合计算,分析了成形过程中静水应力、等效应力、等效应变和损伤的分布以及发展趋势,并预测了不同工艺参数下的精冲力和齿轮不同部位塌角高度、光亮带高度.利用模拟得出的最佳工艺参数获得了合格的齿形零件.

关键词：齿形零件精冲损伤韧性断裂弹塑性有限元网格自适应

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拨叉精冲过程有限元分析

塑性工程学报 2006年第3期13卷 48-51,55页

作者：汤建云黄尚宇胡建华周开华武汉理工大学材料学院武汉430070 武汉华夏精冲技术公司武汉430050

使用有限元分析法对拨叉零件的精冲过程中V形齿圈对冲剪面的影响进行了研究。拨叉零件是汽车座椅调角器上的一个精冲件,由AlSI1045钢板冲成。为了成功的模拟精冲成形过程,使用了Cockcroft和Latham的断裂准则法去删除网格。利用Deform-2D... 详细信息

使用有限元分析法对拨叉零件的精冲过程中V形齿圈对冲剪面的影响进行了研究。拨叉零件是汽车座椅调角器上的一个精冲件,由AlSI1045钢板冲成。为了成功的模拟精冲成形过程,使用了Cockcroft和Latham的断裂准则法去删除网格。利用Deform-2D对V形齿圈的不同位置和高度进行了模拟,将获得模拟结果与实验结果进行了比较。结果表明,有限元法模拟的结果对预测获得最佳精冲产品是有用的。

关键词：拨叉精冲 V形齿圈有限元

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精冲断裂过程的有限元模拟

上海交通大学学报 2003年第7期37卷 1064-1067页

作者：贾建军彭颖红阮雪榆中国科学院上海技术物理研究所上海200083 上海交通大学塑性成形工程系上海200030

从材料细观损伤角度对精冲原理进行了研究 .开发了基于空穴材料的刚塑性有限元分析系统 ,该系统可以估算精冲材料的损伤状态 ,判断材料失效并模拟裂纹的扩展与汇合状况 .利用该系统模拟了精冲过程中塑性变形与韧性断裂现象 ,预测工件断... 详细信息

从材料细观损伤角度对精冲原理进行了研究 .开发了基于空穴材料的刚塑性有限元分析系统 ,该系统可以估算精冲材料的损伤状态 ,判断材料失效并模拟裂纹的扩展与汇合状况 .利用该系统模拟了精冲过程中塑性变形与韧性断裂现象 ,预测工件断面光亮带高度 ,研究凸凹模间隙与剪切面质量关系 ,并与试验数据进行了对比 .研究发现。

关键词：细观损伤精冲有限元韧性断裂