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大幅面板材渐进折弯成形的本构建模及模拟

付泽民 , 莫健华 , 胡大超

材料科学与工艺

为了提高大幅面板材成形的模拟精度,在板材折弯平面应变假设条件下,推导出基于Hill各向异性屈服准则的弹塑性本构方程.借助ABAQUS有限元软件本构模块用户子程序接口,通过编程将上述推导的应力-应变本构关系显示表达式嵌入ABAQUS分析平台.以超长大开口半椭圆形工件成形为例,建立了大幅面钢板渐进折弯的三维弹塑性有限元模型,并数值模拟了多道次渐进折弯成形及回弹全过程.模拟效果和工程应用结果表明,与传统的基于平面应力假设的本构关系模型相比,采用平面应变假设的本构关系模型的模拟结果更接近实验值.

关键词: 板材渐进成形 , 本构关系 , 屈服准则 , 平面应变 , 数值模拟

基于金属板材渐进折弯成形的闭环控制系统性能分析

付泽民 , 龚攀 , 陈尉

材料科学与工艺

为了解决板材成形回弹问题,将自动控制理论中反馈控制的思想引入到板材渐进折弯成形过程.利用先进的控制技术来解决板材工件的精确成形.然而,闭环控制的稳定性、准确性和快速性会直接影响到系统的正常工作.针对闭环系统稳定性对工件成形品质的影响,建立了渐进折弯成形闭环控制系统模型.通过理论推导,利用小线性化处理及模型简化方法求解闭环系统传递函数及特征方程.采用离散根轨迹法并进行了Matlab/Simulink仿真试验,其结果表明,系统总增益等于一时能确保成形工件形状稳定、快速、准确收敛到目标形状.

关键词: 板材渐进成形 , 闭环控制 , 根轨迹 , Matlab/Simulink仿真 , 性能分析

工艺参数对多点复合渐进成形厚度减薄的影响

蔡改贫 , 周小磊 , 熊洋 , 蒙鹏宇

材料科学与工艺 doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20150410

为提高成形质量、预防破裂等缺陷,在金属板材多点复合渐进成形的基础上,通过建立三维有限元模型,对不同工艺参数成形方锥台制件进行了数值模拟和分析,探讨了制件成形过程中厚度分布和变化情况及不同工艺参数对厚度减薄率的影响。数值模拟结果表明,制件成形区对角线上的厚度减薄相比中线上的更严重,工具头直径和板材初始厚度越小、成形角和进给量越大,制件所能达到的最大厚度减薄率越大,制件越易破裂。多点复合渐进成形试验表明,数值模拟结果与实验相吻合。

关键词: 多点成形 , 板材渐进成形 , 工艺参数 , 厚度减薄 , 数值模拟

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