ABAQUS理論篇—沖壓成形

2017-03-18  by:CAE仿真在線  來源:互聯網

本文主要進行沖壓成形的理論介紹。

一、概念

沖壓成型是指靠壓力機和模具對板材、帶材、管材和型材等施加外力,使之產生塑性變形或分離,從而獲得所需形狀和尺寸的工件(沖壓件)的加工成型方法。沖壓成型工藝廣泛應用于汽車、電池、家電等行業(yè)。

二、理論依據

本文主要集中在狹義的沖壓成型,及只發(fā)生塑性變形不發(fā)生分離落料。沖壓成型的的理論支撐便是材料的彈塑性。由下圖我們可以理解載荷在沖壓成型過程的重要性,只有在外部載荷達到塑性變形區(qū)域時才會發(fā)生成型,而外部邊界條件及模具幾何等會影響成型質量,造成局部縮頸、沖壓皺褶、沖壓裂紋等。

從應力-應變曲線我們也能理解沖壓成型的回彈問題,在進行沖壓后,由于沖壓件的變形由彈性變形和塑性變形兩種變形構成,當沖壓模具復位后,沖壓件由于失去外部約束,產生的彈性變形會復原,進而產生回彈現象。通過仿真或實驗我們可以根據回彈結果進行沖壓工藝參數的修正,以滿足我們沖壓后的尺寸要求。

三、工藝簡介

沖壓成型模型基本由凸模、凹模、壓料、壓料板組成。根據壓料的形式可分為補償性沖壓和延伸性沖壓。沖壓過程基本為凹模靜止、凸模以一定的速度沖壓、壓料板與壓料和凹模之間設定有一定的壓力。

四、仿真分析在沖壓成型設計中的應用

在Abaqus documentation的Examples中有專門的成型案例,我們可以通過Abaqus完成沖壓仿真分析,可以根據仿真結果進行回彈補償、成型工藝參數優(yōu)化、模具優(yōu)化等。

下篇文章我們將以Abaqus文檔中的薄板沖壓成型案例為基礎,展示一下Abaqus/CAE在沖壓成型過程中的應用方法。

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