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《数值模拟对薄板冲压成形工艺设计的优化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、锻压技术2005年第3期数值模拟对薄板冲压成形工艺设计的优化*王晓路1**,陈炜1,高霖2,姜银方1(1.江苏大学机械工程学院,江苏镇江212013;2.南京航空航天大学机电工程学院,江苏南京210016)摘要:成形数值模拟是板料冲压加工领域中的虚拟制造技术。通过研究薄板冲压成形数值模拟关键技术(弹塑性本构关系、单元技术以及积分求解策略),将一个简单零件的拉深模拟所进行成形工艺参数的优化设计,应用在某轿车结构件---风窗横梁加强板,根据数值模拟的计算结果,通过修改坯料尺寸、压边力和拉深模压料面形状等工艺边界条件,来实现复杂拉深件成形工艺参数的优化设计,最终获得符合
2、质量要求的产品拉深件。关键词:数值模拟;拉深件;成形工艺;优化中图分类号:TG386.41文献标识码:A文章编号:1000-3940(2005)03-0021-05Processdesignoptimizationofsheetmetalformingbynumericalsimulation1,CHENWei1,GAOLin2,JIANGYin-fang1WANGXiao-lu(1.CollegeofMechanicalEngineering,JiangsuUniversity,ZhenjiangJiangsu212013,China;2.CollegeofMe
3、chanicalandElectricalEngineering,NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,NanjingJiangsu210016,China)Abstract:Formingnumericalsimulationisakindofvirtualmanufacturingtechnology.Thispaperfirstlyresear-chesthekeytechnologiesofnumericalsimulationofsheetmetalforming.Thentheoptimumdesi
4、gntechnologyofform-ingprocessparametersforsimpledrawingpartisappliedforanautomobilestructure-piece,namelywindshieldcrossreinforcement.Accordingtotheresultsofnumericalsimulation,theboundaryconditions,suchasthedimensionsoftheblank,blank-holderforceortheshapeofbindersurfaceofdrawingdiear
5、emodified.Finallythequalifieddrawncompo-nentareproduced.Keywords:numericalsimulation;drawncomponent;formingprocess;optimization动和变形进行有效地控制。所以,复杂拉深件的成1引言形工艺参数很难控制。与普通的冲压件相比,车身结构件属于复杂拉本文先以一简单零件为例,应用数值模拟来进深件,其拉深成形具有相当的复杂性,具体表现行简单件的成形参数优化,然后以某轿车结构件[1、2]在:产品尺寸较大,几何型面多为空间自由曲---风窗横梁加强板为例,说明如
6、何应用数值模拟面;坯料上各部分的变形状态差别很大,各处应力技术来进行复杂拉深件成形工艺参数的优化。应变很不均匀,一个零件的成形往往兼有拉深、胀2数值模拟关键技术形、翻边、弯曲等多种形式;模具表面与坯料的接触状态处于连续变化之中,由此引起的摩擦润滑状板料冲压成形过程是一个涉及材料非线性、几况难以有效把握和控制;有关工艺边界条件难以确何非线性和复杂的接触摩擦状况的大变形力学过程,定,比如压边力,它不仅是时间的函数,还是压边用数值模拟方法研究这一过程时,不同的研究者必位置的函数,凸模速度和冲压力则都是时间的函数;然会对问题有不同认识、进而采用不同的处理方法。由于结构件产
7、品及其模具几何型面的复杂性,导致冲压成形数值模拟的核心问题实际上是“数值模拟冲压时金属流动和变形的不均匀性,为此,需要在格式”问题。具体来说,涉及本构关系类型、单元[3]压边圈和凹模支承面上设置拉深筋,从而对金属流类型、积分求解策略等基本问题。本文应用DynaForm软件作为数值模拟前后处理工具,使用*国家自然科学基金项目(50475125)、国家自然科学基金项目Ls-Dyna3d软件作为计算模块,由此对数值模拟中(50275075)资助的材料弹塑性本构关系、单元类型和积分求解策略**女,24岁,硕士研究生进行了研究。收稿日期:20040614212.1弹塑性本构
8、关系U--
