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屈服准则和硬化模型对5052铝板回弹仿真的影响

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材料科学与工艺 2015年第3期23卷 29-34页

作者：余海燕沈嘉怡王友同济大学汽车学院上海201804

为选择适合于5052铝合金回弹仿真的材料模型,对LS-Dyna软件中4个材料模型MAT_36、MAT_122、MAT_125和MAT_226所采用的屈服准则和硬化模型进行了分析,采用这4个模型对5052铝板U形件的回弹进行了仿真,对回弹过程中圆角区的应力释放进行了... 详细信息

为选择适合于5052铝合金回弹仿真的材料模型,对LS-Dyna软件中4个材料模型MAT_36、MAT_122、MAT_125和MAT_226所采用的屈服准则和硬化模型进行了分析,采用这4个模型对5052铝板U形件的回弹进行了仿真,对回弹过程中圆角区的应力释放进行了讨论.同时,进行了U形件的回弹试验,并与仿真结果进行了比较.结果表明,4个材料模型中,基于Yoshida-Uemori随动硬化模型和Barlat’89屈服准则的材料模型MAT_226具有最好的回弹预测精度,由各向同性硬化模型和Hill’48屈服准则组合的材料模型MAT_122的回弹预测结果与试验结果的偏差最大.硬化模型对回弹预测精度的影响大于屈服准则的影响.

关键词：屈服准则硬化模型回弹仿真铝板冲压成形

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汽车覆盖件成形回弹仿真及模面优化研究

锻压技术 2010年第2期35卷 34-38页

作者：段磊蔡玉俊莫国强程守益天津工程师范学院天津市高速切削与精密加工重点实验室天津300222

回弹是汽车覆盖件冲压成形时产生的主要质量缺陷之一,直接影响到覆盖件产品的尺寸精度和最终形状。以某汽车覆盖件为例,利用板料成形仿真软件Dynaform实现了零件的冲压成形和回弹模拟,重点预测了实际板料冲压成形后可能出现的回弹量,并... 详细信息

回弹是汽车覆盖件冲压成形时产生的主要质量缺陷之一,直接影响到覆盖件产品的尺寸精度和最终形状。以某汽车覆盖件为例,利用板料成形仿真软件Dynaform实现了零件的冲压成形和回弹模拟,重点预测了实际板料冲压成形后可能出现的回弹量,并优化模具型面来控制回弹。通过将仿真结果与实际生产合格零件作对比,验证了优化方案的合理性和仿真模拟的准确性,对汽车覆盖件模具生产制造具有重要的指导意义。

关键词：汽车覆盖件高强钢板冲压成形回弹仿真

硼钢板与模具间接触热阻实验研究及其在回弹仿真中的应用

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锻压技术 2017年第4期42卷 165-169页

作者：刘志淼林建平王雪松舒常乐同济大学上海市地面交通工具空气动力与热环境模拟重点实验室上海201804 同济大学机械与能源工程学院上海201804

接触热阻是影响热冲压过程中热能传导的一个重要因素,而零件不同区域的温差则直接影响热冲压的回弹,因此,获得准确的接触热阻数值对提高热冲压回弹仿真的精度具有重要意义。基于稳态法设计了22MnB5板件与Cr7V模具钢接触热阻的测量实验,... 详细信息

接触热阻是影响热冲压过程中热能传导的一个重要因素,而零件不同区域的温差则直接影响热冲压的回弹,因此,获得准确的接触热阻数值对提高热冲压回弹仿真的精度具有重要意义。基于稳态法设计了22MnB5板件与Cr7V模具钢接触热阻的测量实验,推导出接触热阻的计算公式;并按照实验方法搭建了实验平台,获得了不同压强下两者的接触热阻值;最后拟合了接触热阻与压强的关系方程。将关系方程带入某B柱的热冲压回弹仿真中,与原始仿真对比发现,改进后的仿真结果与实际实验值较为接近,证明获得准确的接触热阻与压强的关系方程可提高硼钢板热冲压回弹的仿真精度。

关键词：接触热阻硼钢板热冲压回弹仿真稳态法

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冲压成形回弹仿真的刚性单元法研究

冲压成形回弹仿真的刚性单元法研究

作者：夏姝吉林大学

学位级别：硕士

本文对有限元回弹仿真的算法进行了改进。用弹性非线性结构增量迭代分析方法做回弹仿真过程主要可分成预测阶段和修正阶段。这样能够能逼真的模拟非线性材料的力学性质。本文预测阶段计算回弹位移过程中,在每一步计算单元的自然变形的... 详细信息

本文对有限元回弹仿真的算法进行了改进。用弹性非线性结构增量迭代分析方法做回弹仿真过程主要可分成预测阶段和修正阶段。这样能够能逼真的模拟非线性材料的力学性质。本文预测阶段计算回弹位移过程中,在每一步计算单元的自然变形的迭代步骤中,加入单元刚体位移的计算。将两者之和作为单元的总位移。常规计算中常忽略刚体位移,或粗浅地计算刚体位移中几个主要分量。这种不全面分析计算刚体位移的结果可能是导致计算误差的原因之一。对于如汽车纵梁等长宽比很大的特殊形状或者弯曲变形范围很大的零件,由于局部微小的刚体位移在一个方向上的积累造成其一端的刚体位移量较大,占总位移的较大部分。此时刚体位移便成了不可忽视的问题。本文核心内容就是阐述完整计算刚体位移的方法并加入到回弹仿真中。

关键词：回弹仿真刚性单元刚体位移自然变形壳体

基于AutoForm的汽车翼子板冲压回弹仿真及补偿研究

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汽车工程师 2021年第3期 22-27页

作者：蒋磊吕中原王龙谢蛟龙马培兵张雄飞东风本田汽车有限公司新车型中心

针对汽车覆盖件实际尺寸偏差与回弹仿真差异较大的难题,以某车型翼子板为研究对象,在分析该零件成形工艺的基础上,提出一种新型全工序回弹模拟方法。通过最小有效压料面设计、压料板圆角避空等手段消除压料板闭合带来的塑性变形,使各工... 详细信息

针对汽车覆盖件实际尺寸偏差与回弹仿真差异较大的难题,以某车型翼子板为研究对象,在分析该零件成形工艺的基础上,提出一种新型全工序回弹模拟方法。通过最小有效压料面设计、压料板圆角避空等手段消除压料板闭合带来的塑性变形,使各工序回弹仿真更加准确。在全工序补偿中引入继承补偿概念,将回弹量较小的修边、冲孔工序型面补偿量复合至回弹量较大的拉延、整形工序,并利用最终回弹补偿数据进行模具设计及试模验证。研究表明,试验与仿真结果基本吻合,最大偏差仅为0.2mm,翼子板回弹难以控制的问题得以解决。

关键词：翼子板成形工艺全工序回弹仿真自由回弹塑性变形继承补偿

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钛合金弧板类零件冲压成型回弹仿真计算

火箭推进 2014年第2期40卷 72-76页

作者：雒亚涛王相勇西安航天发动机厂陕西西安710100

采用板料成型仿真软件Pamstamp对钛合金Ti-15-3材料弧板零件冲压成型回弹进行仿真计算,预测了不同阴模型面圆弧尺寸冲压成型后的回弹量。依据计算结果优选的阴模型面圆弧尺寸设计了成型模具,并进行了冲压成型试验。零件试验件型面尺寸... 详细信息

采用板料成型仿真软件Pamstamp对钛合金Ti-15-3材料弧板零件冲压成型回弹进行仿真计算,预测了不同阴模型面圆弧尺寸冲压成型后的回弹量。依据计算结果优选的阴模型面圆弧尺寸设计了成型模具,并进行了冲压成型试验。零件试验件型面尺寸与设计型面尺寸最大相差0.15 mm,满足不大于0.2 mm的要求。结果表明:采用仿真软件Pamstamp进行回弹仿真计算对Ti-15-3材料弧板成型模具设计和零件快速制造是可行的;采用本计算结果减少了模具返修次数,降低了成本,提高了钣金成型质量和生产效率。

关键词：钛合金回弹仿真模面优化

基于CAE仿真和反求测量的板料回弹控制与补偿

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基于CAE仿真和反求测量的板料回弹控制与补偿

作者：邹付群广东工业大学

学位级别：硕士

回弹是冷冲成形中不可避免的物理现象,它直接影响到冲压件的成形精度和表面质量。当回弹量超过允许的误差范围,就形成了成形缺陷,这给模具的设计带来很大的困难。传统的解决办法是在现场不断的修模、试模来优化模具型面形状,整个过程费... 详细信息

回弹是冷冲成形中不可避免的物理现象,它直接影响到冲压件的成形精度和表面质量。当回弹量超过允许的误差范围,就形成了成形缺陷,这给模具的设计带来很大的困难。传统的解决办法是在现场不断的修模、试模来优化模具型面形状,整个过程费时费力。若能在模具制造前预先知道回弹量,从而指导模具型面的修改,则可大大减少试模次数,提高生产效率。本文正是在这种背景下研究了基于CAE仿真和基于实物反求测量结果的模具型面补偿方法。同时提出了基于反求测量技术的回弹检测方法。有限元是一种广泛用于冲压成型仿真的数值模拟方法,该方法已经被证实可用于板料回弹的预测。文中介绍了回弹仿真的基本理论,讨论影响回弹仿真的因素,分析DYNAFORM软件在回弹仿真中应用的基本方法和步骤。对于模具型面的补偿,快速、准确地获取零件的回弹量是非常重要的。本文在钣金件的回弹检测方面引入计算机辅助检测技术。结合计算机辅助检测软件Geomagic Qualify的功能,从多个方面对钣金的回弹量进行评定。对于模具型面的修改,引入了自动补偿技术。它具有极强的修改能力,无需重新设计,实现型面形状的自动修改,能够为企业提供根据CAE仿真和试模预测的回弹量进行模具型面的修改。鉴于回弹仿真精度还不够理想的原因,本文还研究了基于实物反求测量的模具型面补偿方法。它是根据实际冲压件的数字模型和设计模型间的偏差,建立回弹补偿模型,并以该补偿模型为基础进行模具型面自动补偿。该方法一定程度绕开了回弹仿真无法准确计算的问题,提高了零件的成形精度。

关键词：回弹模具补偿反求测量回弹仿真

汽车覆盖件Al6061翻边回弹的准确仿真分析

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汽车覆盖件Al6061翻边回弹的准确仿真分析

作者：温蔚玲大连理工大学

学位级别：硕士

金属板材冲压成形作为一种重要的塑性成形技术,被广泛应用于汽车、船舶、航空航天等行业。随着计算机技术的飞速发展以及有限单元法的日臻成熟,目前对于汽车材料的冲压成形的研究主要依靠数值模拟,市场上也涌现出大量的商业化CAE软件。... 详细信息

金属板材冲压成形作为一种重要的塑性成形技术,被广泛应用于汽车、船舶、航空航天等行业。随着计算机技术的飞速发展以及有限单元法的日臻成熟,目前对于汽车材料的冲压成形的研究主要依靠数值模拟,市场上也涌现出大量的商业化CAE软件。但随着数值仿真在工程应用中进一步深入,现有技术的局限性开始逐渐暴露出来。冲压成形有三大主要缺陷,分别为破裂、起皱和回弹。到目前为止,前二者都可以得到有效的预测、控制和解决,然而对于回弹问题,有限元仿真预测结果却并不十分准确可靠。目前,在节能减排的大环境背景下,车身轻量化技术应运而生,轻量化材料也越来越多地使用到汽车冲压件当中。其中,由于铝合金材料延展性好,密度低,且具有更大的极限变形程度,较高的强度和较好的塑性,易涂装着色等显著优势,各汽车生产商都开始纷纷采用铝制的汽车冲压件。尤其是6000系铝合金材料,被广泛应用在车身外覆盖件上,车身减重效果显著,燃油经济性也得到明显的改善。然而,铝合金材料冲压成形劣势也很明显,与传统金属冲压材料相比,它们的回弹现象更为明显,且缺乏系统性的理论指导,数值仿真结果很不可靠。因此,对铝合金材料进行回弹仿真的准确性分析很有必要,也具有重要意义。对于车身覆盖件来说,翻边是一道重要的成形工序,关系着零件后续的连接、装配等问题。如果翻边回弹预测不准确,将在前期模具设计阶段以及生产阶段造成人力物力等各项资源的巨大浪费。本文将针对Al6061材料进行有限元回弹仿真的准确性分析,旨在探讨当前有限元法不能准确模拟翻边回弹的原因,研究厚向积分点、虚拟冲压速度、单元方程公式以及网格尺寸对回弹预测精度的影响及机理,通过调整不同参数及算法来进一步构建能准确模拟Al6016板料小圆角翻边回弹的有限元模型,从而指导实际的生产。

关键词：翻边成形回弹仿真铝合金材料

相变诱发塑性钢板的非弹性回复行为及其对回弹的影响

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机械工程学报 2010年第18期46卷 46-51页

作者：余海燕鲍立高云凯同济大学汽车学院上海200092

分析相变诱发塑性钢板因塑性变形而引起的非弹性回复行为。通过相变诱发塑性钢板在不同应变水平下单向拉伸试验,对变形前后的微观组织进行扫描电镜金相观察,用位错理论对非弹性回复的机理进行分析,重点对相变诱发塑性钢板卸载后的应变... 详细信息

分析相变诱发塑性钢板因塑性变形而引起的非弹性回复行为。通过相变诱发塑性钢板在不同应变水平下单向拉伸试验,对变形前后的微观组织进行扫描电镜金相观察,用位错理论对非弹性回复的机理进行分析,重点对相变诱发塑性钢板卸载后的应变回复的组成及其随塑性应变的变化规律进行详细的讨论,通过试验数据的拟合建立弹性模量模型。将该模型引入有限元软件中进行U形件的回弹仿真,并进行试验验证。研究表明:相变产物马氏体引起微观结构改变,导致相变诱发塑性钢板具有显著的非弹性回复行为;相变诱发塑性钢板卸载后的应变回复由弹性部分和非弹性部分组成,其中非弹性回复所占比例最高可达20%;采用建立的弹性模量模型的回弹仿真结果与试验值吻合较好。

关键词：相变诱发塑性非弹性回复弹性模量回弹仿真