ABAQUS理论篇—冲压成形

2017-03-18 by:CAE仿真在线来源:互联网

本文主要进行冲压成形的理论介绍。

一、概念

冲压成型是指靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力,使之产生塑性变形或分离,从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的加工成型方法。冲压成型工艺广泛应用于汽车、电池、家电等行业。

二、理论依据

本文主要集中在狭义的冲压成型,及只发生塑性变形不发生分离落料。冲压成型的的理论支撑便是材料的弹塑性。由下图我们可以理解载荷在冲压成型过程的重要性,只有在外部载荷达到塑性变形区域时才会发生成型,而外部边界条件及模具几何等会影响成型质量,造成局部缩颈、冲压皱褶、冲压裂纹等。

从应力-应变曲线我们也能理解冲压成型的回弹问题,在进行冲压后,由于冲压件的变形由弹性变形和塑性变形两种变形构成,当冲压模具复位后,冲压件由于失去外部约束,产生的弹性变形会复原,进而产生回弹现象。通过仿真或实验我们可以根据回弹结果进行冲压工艺参数的修正,以满足我们冲压后的尺寸要求。

三、工艺简介

冲压成型模型基本由凸模、凹模、压料、压料板组成。根据压料的形式可分为补偿性冲压和延伸性冲压。冲压过程基本为凹模静止、凸模以一定的速度冲压、压料板与压料和凹模之间设定有一定的压力。

四、仿真分析在冲压成型设计中的应用

在Abaqus documentation的Examples中有专门的成型案例,我们可以通过Abaqus完成冲压仿真分析,可以根据仿真结果进行回弹补偿、成型工艺参数优化、模具优化等。

下篇文章我们将以Abaqus文档中的薄板冲压成型案例为基础,展示一下Abaqus/CAE在冲压成型过程中的应用方法。

文章如有不妥之处,欢迎讨论。

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