基于有限元复杂回转体渐进成形过程研究

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1、·机械制造与研究·赵继承，等·基于有限元复杂回转体渐进成形过程研究基于有限元复杂回转体渐进成形过程研究赵继承。韦红余，梁颖，李青(南京航空航天大学机电学院。江苏南京210016)摘要：数字化渐进成形技术是一种新兴的金属板料柔性成形技术。通过有限元数值对其成形过程模拟，能够对渐进成形的研究起理论指导作用。利用有限元分析软件LS—DYNA对金属板料渐进成形的过程进行了模拟。根据试验特点建立了相关的有限元模型，对其中工具头的运动轨迹和加载方式进行了简化，同时根据实际成形特点建立了边界条件和约束，保证了模拟的真实性，并据此模型分析了成形过程中板料上的应力、应变分布特点。关键词：渐进成形；有限元模拟

2、；应力、应变分布中图分类号：TH12；TG302文献标志码：A文章编号：1671-5276(2010)O1-0018-04ComplicatedRotationProfieIncrementalFormingProcessInvestigationBasedonFEMZHAOji·cheng，WEIHong—yu，LIANGYing，LIQing(CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China)Abstract：NCin

3、crementalformingprocessisaninnovativeandflexibleformingprocesswhichbelongstorapidprototypingofsheetmeta1．BasedontheFEMsimulationofformingprocess，somesuggestionsfortheacademicstudyincrementalformingcouldbegiveout．AcomplicatedrotationprofileincrementalformingprocesswassimulatedbyLS-DYNAsoftwareinthi

4、sinvestigation。FEMmodelisestablishedaccordingtotheformingcharacteristicsofthecomplicatedrotationprofileincrementalformingprocess．Inordertopromisethetruthofsimulation，thetoolingpathisoptimizedandtheloadmethodissimplifiedandboundawconditionandconstraintsareestablishedaccordingtotherealformingcharact

5、eristicsatthesametime．Stress＆straindistributiononthesheetmetalisana·lyzedbasedontheFEMmode1．Keywords：incrementalforming；FEM；stress&straindistribution过程进行模拟，分析不同部分的应变分布；Ambrogio等0引言应用壳单元对方锥台件的成形过程进行数值模拟分析；Filiee等对方锥台件的局部区域进行成形模拟，选取3金属板料渐进成形是一种新兴的柔性化的金属板材个参考点进行应力、应变分析，考察渐进成形的特点；马琳的数控成形技术，与传统的冲压成形不同，

6、它不需要专用伟等应用八节点六面体单元对渐进成形过程进行数值或采用简单模具支撑，就可以通过数控成形设备成形出成模拟，分析成形过程中各部分应力、应变的特点，并深入探形极限较大、形状复杂的板材零件。。渐进成形将复杂讨了渐进成形过程的成形机理的三维数字模型沿高度方向离散成许多断面层，即分解成LS—DYNA作为大型通用显式动力学分析程序，在许一系列等高线层，并生成各等高线层面上的加工轨迹，成多领域都得到了广泛应用，其中在薄壁板件成形分析中的形工具在计算机控制下沿该等高线层上的加工轨迹运动，应用尤为明显，它可以很好的模拟钣金加工成形过程中遇对板材进行渐进塑性加工。成形过程中，成形工具与板料到的问题，比

7、如：可成形性、起皱与回弹、模具设计和修改局部接触，在成形工具作用力的作用下，接触点周围很小等，其结果的准确性已得到无数试验的验证。本文即是利区域处于高压状态而发生塑性变形。数字化渐进成形的用LS-DYNA有限元分析软件来模拟整个成形过程。原理就是靠这种连续的局部变形累积而产生整体的变形。渐进成形技术目前仍处于实验室研究阶段，对成形机1渐进成形的工艺过程理主要是通过物理试验的方法，在加工结束后，从宏观位移的角度展开研究；为