基于MSC.Marc的铝合金板料冲压成形影响因素数值模拟研究

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铝合金板材作为替代汽车钢板的汽车轻量化的主要材料,具有极其广泛的应用前景。但在铝合金板材弯曲成形过程中,存在回弹难以控制、弯曲成形精度差等缺陷,而现有的钢板成形理论难以直接应用到铝合金板材弯曲成形中,且目前国内外对铝合金板材弯曲成形研究较少,使得生产中铝合金弯曲成形缺乏理论指导,阻碍了铝合金板材的应用。因此,对铝合金弯曲性能进行研究具有重要的理论意义和较高的应用价值。 本文以铝合金件为研究对象对铝合金板材的弯曲成形和回弹进行研究,主要结论如下: 1、通过对板料冲压成形过程和回弹仿真中关键技术的讨论,如:有限元算法、单元类型和网格划分技术、单元公式的选择、接触处理和摩擦模型、材料模型、回弹模拟方法等,对回弹数值模拟的过程有了更深刻和更全面的认识和了解,并总结了一套正确合理的回弹数值模拟方法。 2、对弯曲的变形过程和回弹进行了细致地讨论和研究;通过NUMISHEET1993以及NUMISHEET2002的标准考题中铝合金件的数值模拟,验证了本文采用的数值模拟技术是准确可信的;再通过一系列U形件弯曲回弹的数值模拟试验,研究了众多冲压成形参数对回弹的影响规律,如压边力、板料厚度、模具间隙、凸模圆角半径及接触与摩擦等对U形件回弹的影响规律和显著性,为冲压成形参数的选择、模具设计和制造提供了具有参考价值的结论。
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