汽车翼子板零件冲压成形过程模拟.pdfVIP

( ) 第 31 卷 第 9 期 　 　　　华 　中 　科 　技 　大 　学 　学 　报 自然科学版 　　　　　Vol. 31 　No. 9 2003 年 　9 月 　 　J . Huazhong Univ. of Sci. Tech. (Nature Science Edition) 　　　　Sep. 　2003 汽车翼子板零件冲压成形过程模拟 徐金波 　董湘怀 ( ) 华中科技大学塑性成型模拟与模具技术国家重点实验室 摘要 : 介绍了静力隐式弹塑性有限元法的非线性方程组解耦的求解算法及一些关键技术, 对汽车覆盖件多工 序成形数值模拟问题进行了具体的研究, 讨论了有限元模拟技术在板料成形中的应用. 关 　键 　词 : 板料成形; 有限元法; 静力隐式; 解耦算法 中图分类号: TG386 　　文献标识码 : A 　　文章编号 : (2003) 收敛的, 节点残余力总能够正确地计算出来. 如果 1 　基本理论及关键技术 图 1 中定义的 α角切向刚度项在刚度矩阵中都 忽略的话, 上面经过解耦的公式将简化为如下切 1. 1 　非线性方程的解耦求解算法 向和法向的方程: ( ) Δ ( ) 在 AutoForm 的求解器中 , 考虑到板料法向 K Gn n u0 u n = - R n u0 ; 的弯曲刚度和切向的膜刚度相差几个数量级 ,为 ( ) Δ ( ) KM tt u0 ut = Ft - R t u0 . 了加快计算实现收敛 ,采用了对非线性方程组解 1. 2 　切边数值模拟 耦的求解算法[1 ] . 解耦算法的基本公式如下. 对 如果要考察切边工序中板料的断裂和分离过 每一次的平衡迭代 ,新的切向坐标系由当前的几 程, 则切边过程的模拟是一项复杂和耗时的工作. 何形状确定 ,如图 1 所示. 线性化的方程组及其求 与冲压成形问题不同, 切边过程模拟属于体成形 模拟问题. 因此, 采用真实的模型进行模拟存在很 大的困难[ 2] . 由于切边过程相对独立, 切边质量 的好坏主要与切边模具圆角、间隙、材料厚度及性 能有关, 前一工序变形历史对其切边过程的影响 不是很大; 而且切边过程只涉及到边界问题, 对于 图 1 　非线性解耦算法的节点坐标系 后继成形模拟影响也不是很大. 因此一般将切边 解只是在局部坐标系内进行, 不需要进行局部坐 模拟过程简化为材料分离的过程. 其数值模拟步