吉林大学学报(工学版) ›› 2016, Vol. 46 ›› Issue (1): 199-204.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb201601030

• 论文 • 上一篇    下一篇

分布式位移加载方式拉伸成形三维曲面件的数值模拟

杨振, 蔡中义, 李明哲   

  1. 吉林大学 辊锻工艺研究所,长春 130022
  • 收稿日期:2014-10-23 出版日期:2016-01-30 发布日期:2016-01-30
  • 通讯作者: 蔡中义(1963-),男,教授,博士生导师.研究方向:板料柔性成形,有限元理论.E-mail:czy@jlu.edu.cn
  • 作者简介:杨振(1990-),男,博士研究生.研究方向:板料柔性成形.E-mail:yangzhen0517@163.com
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目(51575231)

Stretch forming of three-dimensional sheet metal part by distributed displacement loading method

YANG Zhen, CAI Zhong-yi, LI Ming-zhe   

  1. Rolling Forging Institute,Jilin University, Changchun 130022,China
  • Received:2014-10-23 Online:2016-01-30 Published:2016-01-30

RICH HTML

0   

PDF (PC)

182

摘要：

建立了分布式位移加载方式拉伸成形的有限元模型,对该方法成形三维曲面进行位移加载路径设计。对球形件和鞍形件的成形过程进行了数值模拟,对比分析离散加载点数以及加载时间步数对于成形件应力应变分布的影响。结果表明,离散加载点数越多,应变分布越均匀,成形质量越好;加载时间步越多,板料成形区应力变化幅度越小,应力应变分布越均匀,成形效果越好,但是当加载时间步到达一定数值后,随着加载时间步的增加,成形件应力应变分布变化不明显。最后通过实验验证这种拉伸成形方法的可行性。

关键词: 材料合成与加工工艺, 拉伸成形, 分布式位移加载, 加载路径, 数值模拟

Abstract:

A finite element model of stretch forming was established based on distributed displacement loading and the displacement loading trajectory of forming the three-dimensional surface was designed. Spherical parts and saddle parts were selected for simulation, the effects of the number of discrete loading points and loading time-steps on the stress and strain distribution on the formed part were analyzed comparatively. Results show that the more discrete loading points, the higher uniformity of the strain distribution and the better forming quality; and the more loading time-steps, the smaller variation of the stress magnitude and the better forming quality. However, when the loading time-step reaches a certain value, there were no obvious changes in the stress and strain distributions with further increase in the loading time-step. Experiment results demonstrate to feasibility of proposed displacement loading method.

Key words: materials synthesis and processing technology, stretch forming, distributed displacement loading, loading trajectory, numerical simulation

中图分类号: 

  • TG306
[1] 翟平,林兆荣. 飞机钣金成形原理与工艺[M]. 西安:西北工业大学出版社, 1995.
[2] Cai Zhong-yi,Wang Shao-hui, Xu Xu-dong,et al.Numerical simulation for the multi-point stretch formingprocess of sheet metal[J]. Journal of Materials Processing Technology,2009,209(1):396-407.
[3] 侯红亮,余肖放,曾元松. 国内航空钣金装备技术现状与发展[J]. 航空制造技术,2009(1): 34-39.
Hou Hong-liang,Yu Xiao-fang,Zeng Yuan-song. Current and development status of sheet metal equipment and technology in Chinese aviation industry[J]. Aeronautical Manufacturing Technology,2009(1):34-39.
[4] 冯朋晓,李明哲,付文智. 高柔性多夹钳拉形机的结构设计[J]. 锻压装备与制造技术,2010,45(5):21-25.
Feng Peng-xiao, Li Ming-zhe, Fu Wen-zhi. Structure d-esign of the high-flex stretch-forming machine with m-ultiple clamps[J]. China Metal Forming Equipment & Manufacturing Technology, 2010, 45(5):21-25.
[5] 彭赫力,李明哲,付文智,等. 柔性离散夹钳拉形工艺的数值模拟[J].吉林大学学报:工学版,2012,42(5):660-664.
Peng He-li, Li Ming-zhe, Fu Wen-zhi, et al. Numerical simulation of flexible discrete clamp stretch forming process[J]. Journal of Jilin University(Engineering and Technology Edition), 2012,42(5):660-664.
[6] 周朝晖, 蔡中义, 李明哲. 多点模具的拉形工艺及其数值模拟[J]. 吉林大学学报:工学版,2005, 35(3):287-291.
Zhou Zhao-hui, Cai Zhong-yi, Li Ming-zhe. Stretching process based on multi-point die and its numerical simulation[J]. Journal of Jilin University(Engineering and Technology Edition), 2005, 35(3): 287-291.
[7] 陈雪, 李明哲, 付文智. 球形件多钳式柔性拉形的数值模拟[J]. 锻压技术,2010,35(4):32-36.
Chen Xue, Li Ming-zhe, Fu Wen-zhi. Numerical simulation of multiple grippers flexible stretch forming for spherical part[J]. Forging and Stamping Technology,2010,35(4):32-36.
[8] Cai Zhong-yi, Wang Mi, Yang Zhen, et al. Numerical investigation on the process of stretch-forming based on discretely loading for spherical sheet metal parts[J]. Advanced Materials Research,2013,816-817:682-685.
[9] Cai Zhong-yi, Wang Mi, Che Chao-jie. A new stretch-forming process based on loading at discrete points and its numerical investigation[J]. Applied Mechanics and Materials,2013,423-426:737-740.
[1] 郭昊添,徐涛,梁逍,于征磊,刘欢,马龙. 仿鲨鳃扰流结构的过渡段换热表面优化设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1793-1798.
[2] 姜秋月,杨海峰,檀财旺. 22MnB5超高强钢焊接接头强化性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1806-1810.
[3] 宫亚峰, 王博, 魏海斌, 何自珩, 何钰龙, 申杨凡. 基于Peck公式的双线盾构隧道地表沉降规律[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1411-1417.
[4] 胡志清, 颜庭旭, 李洪杰, 吕振华, 廖伟, 刘庚. 深冷处理对铝合金薄板冲剪成形性能的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(5): 1524-1530.
[5] 邱小明, 王银雪, 姚汉伟, 房雪晴, 邢飞. 基于灰色关联的DP1180/DP590异质点焊接头工艺参数优化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1147-1152.
[6] 陈俊甫, 管志平, 杨昌海, 牛晓玲, 姜振涛, 宋玉泉. 金属棒试样拉伸和扭转试验应变范围和力学特性对比[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(4): 1153-1160.
[7] 梁晓波, 蔡中义, 高鹏飞. 夹芯复合板柱面成形的数值模拟及试验[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 828-834.
[8] 刘子武, 李剑峰. 叶片材料FV520B再制造熔覆层冲蚀损伤行为及评价[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 835-844.
[9] 刘纯国, 刘伟东, 邓玉山. 多点冲头主动加载路径对薄板拉形的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 221-228.
[10] 付文智, 刘晓东, 王洪波, 闫德俊, 刘晓莉, 李明哲, 董玉其, 曾振华, 刘桂彬. 关于1561铝合金曲面件的多点成形工艺[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1822-1828.
[11] 张志强, 刘从豪, 何东野, 李湘吉, 李纪萱. 基于性能梯度分布的硼钢热冲压工艺对形状精度的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1829-1833.
[12] 吕萌萌, 谷诤巍, 徐虹, 李欣. 超高强度防撞梁热冲压成形工艺优化[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1834-1841.
[13] 王辉, 周杰, 熊煜, 陶亚平, 向荣. 基于逆向工程的复杂曲面冲压件回弹补偿[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1842-1847.
[14] 王春生, 邹丽, 杨鑫华. 基于邻域粗糙集的铝合金焊接接头疲劳寿命影响因素分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1848-1853.
[15] 邢海燕, 葛桦, 李思岐, 杨文光, 孙晓军. 基于模糊隶属度最大似然估计的焊缝隐性缺陷磁记忆信号识别[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(6): 1854-1860.
Viewed
Full text


Abstract

Cited
  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!
版权所有 © 《吉林大学学报(工学版)》编辑部
地址：长春市人民大街5988号　电话：+86-431-85095297　传真：+86-431-85094074　E-mail: xbgxb@jlu.edu.cn
本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发