李盛

（西華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 四川成都市 610000）

斷面缺陷對成型性能影響的數(shù)值模擬

李盛

（西華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 四川成都市 610000）

基于ansys軟件環(huán)境下，利用bamman_damage材料模型，對帶缺陷的板料翻邊成形進(jìn)行模擬，從而得到較為準(zhǔn)確的翻邊模擬情況。

bamman_damage；斷面缺陷；翻邊成形；成形極限

引言

斷面缺陷對板料翻邊成形的影響是必然的，然而通常情況下不管用何種軟件進(jìn)行數(shù)值模擬，最常見的模擬方式都是用的人為添加幾何缺陷到板料中的方法，對于材料本身性能上的缺陷卻很少模擬到，本文利用bamman_damage材料模型來模擬材料本身的隨機(jī)性能缺陷，從而得到更準(zhǔn)確真實(shí)的模擬結(jié)果。

1 理論原理分析

基于BMMAN_DAMAGE模型的分析：

BMMAN_DAMAGE材料模型參數(shù)中含有孔洞率體積分?jǐn)?shù)，可以通過材料的孔洞率體積分?jǐn)?shù)來標(biāo)示板料的缺陷。

BAMMAN_DAMAGE材料在厚度為1mm的板料中，不同孔洞率體積分?jǐn)?shù)的孔翻邊的實(shí)驗(yàn)，孔洞率體積分?jǐn)?shù)從0.001增大到0.1時，材料不穩(wěn)定性會變得越來越顯著。

2 仿真分析

2.1 計(jì)算模型

在模型中建立孔翻邊模型。板料內(nèi)孔直徑63mm，厚度1mm，外徑116mm，材料模型BMMAN_DAMAGE，solid164實(shí)體單元，拉格朗日算法。上模用雙圓弧曲面形凸模，直徑70mm，下模內(nèi)徑72.6mm，單邊間隙0.8mm。沖壓速度100mm/s。由于內(nèi)孔斷面在翻邊過程中應(yīng)力應(yīng)變值最大，所以將板料通過多次細(xì)化使網(wǎng)格細(xì)化到如圖1。

圖1 板料網(wǎng)格劃分

2.2 計(jì)算結(jié)果

圖2為在不同孔洞率體積分?jǐn)?shù)下板料最大應(yīng)變值與時間的關(guān)系，顯然隨著孔洞率體積分?jǐn)?shù)的增加板料拉裂的時間越早。

圖2 在不同孔洞率體積分?jǐn)?shù)下板料最大應(yīng)變值與時間的關(guān)系

2.3 模擬結(jié)果及討論

翻邊過程是塑性變形達(dá)到一定值，斷裂才開始。從模擬的結(jié)果中可以看到，凸模在0.05s時和板料開始接觸，并且在一開始的0.05～0.15s有較大的沖擊載荷，此過程中板料發(fā)生較大的應(yīng)變值。隨后塑性應(yīng)變逐漸增加到應(yīng)力應(yīng)變極限，板料開始破裂。隨著斷面缺陷的增加，板料翻邊越早達(dá)到極限。

3 結(jié)束語

本文利用是基于ansys軟件環(huán)境下對帶缺陷的板料進(jìn)行孔翻邊的模擬，利用bamman_damage材料模型模擬材料本身所帶的缺陷從而獲得較為準(zhǔn)確的翻邊極限分析結(jié)果。為代缺陷的板料成形極限提供有力依據(jù)。

[1]Y.B.Guo，Q.Wen.An intimal state variable plasticity-based approach to determine dynamic loading history effects on material property in manufacturing processes.[J].Mechanical Sciences，2005，04.

[2]成 虹.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)[M].高等教育出版社，2006，07：200～204.

S277.9

A

1004-7344（2016）07-0313-01

2016-2-25

李盛（1988-），男，漢族，四川自貢人，碩士，研究方向?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化。