板料冲压成形及回弹有限元数值模拟分析研究

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板料冲压成形是一种先进、优质、高产、低消耗、低成本的加工工艺方法,在众多生产领域中得到广泛的应用。同时,板料冲压成形是一个同时包括几何非线性、材料非线性和边界条件非线性等问题的复杂的弹塑性大变形力学过程。因此对于复杂的冲压成形件,仅靠工程师的经验公式设计出来的模具往往不能满足产品的技术要求。随着计算机技术的迅速发展,设计师开始采用计算机模拟技术来指导模具的设计。大量实践证明,有限元法是进行冲压成形过程计算机仿真最合适的数值模拟方法,合理的使用有限元数值模拟技术可以显著地提高模具设计质量,缩短模具设计周期。本文即是通过有限元数值模拟方法对某汽车冲压成形件进行冲压成形及回弹过程的数值模拟试验,研究一些关键参数对成形过程及回弹结果的影响规律。在冲压成形数值模拟部分主要研究了拉延筋形状及布置形式、坯料初始形状、网格单元属性、坯料与模具及压边圈之间摩擦系数、网格自适应技术对成形结果的影响,并得出这些关键因素对成形结果的影响规律。回弹是在实际生产中引起冲压件尺寸不合格的主要因素之一,回弹计算结果的准确性和收敛性也一直是回弹数值模拟的难点。本文详细介绍了运用LS-DYNA软件进行回弹模拟的全部过程,通过数值模拟试验分析了模具间隙、板料厚度及坯料初始网格数量对回弹量大小的影响,得到了这三个因素对最终回弹结果的影响规律。
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