职教师资类院校本科生《板料冲压成形CAE课程》教改探索

板料冲压成形CAE课程是材料成型与控制工程本科专业的一门必修课,旨在培养学生掌握数值模拟技术并解决工程问题的能力。本文针对这门课程目前教学过程存在的问题,提出了教学内容和方法的改革。教学内容可以增加金属塑性成形原理、金属材料学和有限元基础理论。教学方法尝试引入工程案例法、讨论式教学和企业式教学。在提高学习主动性与积极性的同时,可以提高学生分析解决问题的能力。     

工艺参数对铝合金型材分流模挤压过程的影响规律研究

本文以空心铝合金型材为例,采用基于拉格朗日-欧拉算法的Hyper Xtrude有限元软件对铝型材挤压成形过程进行了数值模拟,获得了分流组合模挤压过程中突破挤压力、模具出口处金属流速和型材变形量以及温度场的分布特点,并讨论了挤压速度对上述指标的影响规律。     

不锈钢波纹板冷弯成形规律研究

利用Marc软件对不锈钢波纹板的冷弯成形过程进行了三维弹塑性有限元模拟,建立了冷弯成形的有限元模型,得到了不同成形阶段金属板材的等效应力、横向应变及纵向应变变化和分布规律、模拟结果表明：变形是由横向弯曲变形与纵向弹性拉伸变形联合作用的结果,且横向弯曲变形要比纵向弯曲大的多.     

绿色塑性成形加工技术研究

金属的塑性成形加工在产品的制造过程中占据了举足轻重的地位。但传统的加工方法存在下列不足:材料利用率很低;能源浪费严重;振动、噪声对操作工人以及周边环境产生严重危害和污染。在综合分析传统金属塑性成形加工在资源、能源及环境等方面存在的普遍症结的基础上,提出了节约资源、能源、环境保护,确保可持续发展是金属塑性成形理论与技术发展的重大课题。而实现绿色塑性成形加工,应从技术、工艺和设备三方面入手,走金属塑性精成形则是必由之路。     

汽车离合器减震轴套闭式冷锻成形工艺研究

本文在分析汽车离合器减震轴套结构的基础上,提出了一种汽车离合器减震轴套闭式冷锻成形工艺方案,并完成了模具结构设计。基于数值模拟技术,应用DEFORM-3D软件对零件成形过程中应力场、应变场及金属流动速度场进行了模拟分析,模拟结果表明,零件成形过程中材料流动、应力、应变情况良好。根据设计的工艺方案进行了成形试验,并获得了质量合格的制件,验证了成形工艺方案的合理性。     

金属板材单点渐进成形数值模拟及机理探讨

在现阶段的板材加工技术中,无模成形技术得到了广泛重视,应用也越来越普遍,这种加工成形技术是对于传统模具成形技术的升级,渐进成形技术更加适用于小批量、多品种的工件加工,对于一些行业的多样化零件需要能够提供个性化的服务。目前金属板材的单点渐进成形技术应用中还有一些不足和问题,针对实际加工中的工艺参数的选择,对于成形加工中的破裂问题的避免,这些都需要解决,在相关的物理实验中,一般很难直接获取成形加工中相应的压应力、应变力等数据,多是通过间接测量来掌握一些局部数据的,无法为渐进加工过程提供精准的数据参考和变形机理,对此尝试通过使用有限元数值模拟来实现,能够有效解决这一问题,将其应用到渐进成形机理的研究中,能够对于板材成形工艺效果进行有效提升。     

箔板电磁微成形变形尺寸效应研究

本文阐述了应用以有限元模拟分析为主、实验为辅的研究方式开展的箔板电磁微成形变形控制和尺寸效应研究;主要进行箔板高应变率下材料力学的影响规律、高应变率塑性变形微观组织演变规律等方向的研究,解释箔板电磁微成形变形机制。进行金属箔板电磁微胀形工艺研究,成型出高质量的金属箔板。     

高压水射流板料渐进成形工艺仿真

介绍了高压水射流金属板料渐进成形过程的一种近似有限元模拟,在成形过程中,金属板料的应力应变分布是一个不断变化的复杂过程,塑性变形的区域随着水射流的移动处于不断的变化中。根据这种成形工艺的多工步的特点,以及啦射流与传统渐进成形的刚性工具头不同特性,建立一种有限元模拟方案,对高压水射流板料渐进成形过程进行分析。     

有限元软件在金属塑性成形课程中的应用

分析了有限元软件在金属塑性成形课程中的应用特点,探讨了在本门课程中引入DEFORM软件的教学模式。     

基于接触式淬火的车身板热冲压成形数值模拟

为满足汽车用结构件重量轻、强度高的要求,高强度钢板的热成形技术结合热锻造和冷冲压的工艺优势,已得到广泛的关注和应用。车身板减薄和高强使得在成形过程中容易开裂和产生过量回弹,影响车身装配及质量安全。本文对车身板冲压进行简易模具设计,三维模型建立后采用有限元软件Abaqus对车身板成形过程进行数值模拟分析,预测工件变形历程,分析结构合理性,避免冲压过量回弹。     

结构非线性分析求解器的设计与实现

本文介绍了一个非线性有限元方程求解器的设计与实现。弧长法、荷载增量法、修正牛顿-拉夫逊迭代法、完全牛顿-拉夫逊迭代法、线性搜索技术和在拟牛顿法基础上建立起的加速求解技术等是成熟的非线性有限元方程求解技术。本文将这些方法有机结合,建立了一个非线性方程求解器。数值算例证明这是一个有效、可靠的求解器。     

铸件凝固方式和砂型铸造方法

由于金属铸造是由液态凝结成固态的过程,因此,具有成形方便且适应性强、成本较低、成形的组织性能较差等特点。铸件的凝固方式可分为逐层凝固、糊状凝固和中间凝固三种方式。砂型铸造包括砂型铸造的工艺过程,造型材料。     

椭圆封头拉深成形的有限元分析

将坯料通过模具制成开口空心零件的冲压工艺方法称之为拉深。拉深成形的主要缺陷是起皱和拉裂。的因素很多,压边力、拉深力、模具结构、润滑剂等多种因素都会影响板料拉深成形效果。压边力(简称BHF)是其中的一个重要工艺参数,用来产生摩擦阻力,可以增加板料内部的拉应力,控制材料内部流动,如果控制合理,可使拉深过程中工件既不起皱,也不拉裂,提高可用性。故压边力在板料成形中起着重要作用,世界各国学者对压边力的研究都比较重视。在板料冲压成形领域中,曲面形零件占有相当大的比例。椭圆形零件是曲面类零件中较为典型的零件,对其冲压成形过程的研究非常必要。本文主要利用有限元分析软件《DYNAFORM》,通过数值模拟分析,研究椭圆形件在拉深过程中,压边力对其成形质量的影响,以期获得提高拉深工件质量的压边力变化规律。     

粘塑性随机有限元及其对堤坝填筑问题的分析

基于Mohr-Coulomb破坏准则下材料的非线性特征,结合粘塑性应力空间内破坏准则被有限超越期间的稳定时间步长,对随机数学覆盖下粘塑性数值算法的逻辑实现过程进行推导,在直接偏微分理论基础上建立了三维及平面应变条件下粘塑性非线性随机有限元的本构关系式,进而提出了基于全量理论的粘塑性非线性随机有限元列式,并以堤防填筑工程为例,分析研究了土质堤坝分阶段逐步填筑过程中的随机演化机理及堤坝结构的可靠度安全性,实现了堤防填筑工程的全程随机模拟。     

冷锻模具的有限元分析及优化设计

20多年来,随着计算机技术和数值仿真技术的发展,出现了计算机辅助工程分析(CAE)这一新兴的技术。该技术在成形加工和模具行业中的应用,即模具CAE。模具CAE是广义模具CAD/CAM中的一个主要内容,现已在实际中体现出了越来越重要的作用,也得到越来越广泛的应用。本文基于模具CAE的有限元分析方法,在空间上采用有限元方法进行数值模拟,从冷锻模具的有限元数值模拟技术应用和优化技术两个方面综合论述最终总结出冷锻模具的有限元分析方法和优化设计的发展与趋势。     

游动芯头拉拔模具受力和温度分布的数值模拟

文章采用非线性有限元软件对铜管游动芯头拉拔工艺进行了数值模拟和分析研究,得出了铜管与模具接触面的法向力和摩擦力的分布规律、拉拔过程中的温度分布,从而推断出了游动芯头发生粘铜和局部崩裂的主要原因。     

钢背精冲在《数值模拟》课程教学中的应用

用数值模拟法解决材料成形实际工程问题成为材料成形学科的发展趋势,然而由于材料成形数值模拟技术涉及力学分析、数值方法、模拟软件、专业知识等交叉学科知识,使得初学者难以理解和掌握,加大了本课程教学难度。该文以钢背精冲数值模拟为例,系统阐述本课程教学,使得初学者能够正确理解和掌握材料成形有限元法,提高了本课程的教学质量。     

计算机模拟技术在材料成形过程中的应用

计算机模拟技术在材料科学领域中应用日益广泛,本文综述了这方面的研究现状,介绍了材料成形中计算机模拟技术的常用软件,并详述了其在液态金属成形、金属塑性成形、金属连接成形3方面的应用。     

计算机模拟技术在材料成形过程中的应用

计算机模拟技术在材料科学领域中应用日益广泛,本文综述了这方面的研究现状,介绍了材料成形中计算机模拟技术的常用软件,并详述了其在液态金属成形、金属塑性成形、金属连接成形3方面的应用。     

电磁成形的有限元分析

介绍了电磁成形原理,给出管件电磁成形时的有限元分析方法,研究模型剖分原理,建立有限元求解模型,通过计算得到电磁成形时金属件中的磁场力、涡流分布、并进行分析。