LS-DYNA在金属板冲压成型中的应用

1、项目背景

         金属成型分析是利用计算机和成型分析软件对产品成型性能进行模拟分析和改进,保证产品成型品质要求的一种计算机辅助分析方法。可以最大限度的缩短开发周期、减少成型试验数量、降低试验成本。本文利用LS-DYNA 显式求解器对简化的薄板冲压成型过程进行数值模拟, 可以清晰地了解该成型过程,为成型分析提供更直观和全面的参考数据。

2、模型假设

         本课题分析了金属冲压成型过程,为了提升计算效率,本课题对仿真模型做如下假设:

①金属板均匀连续介质;② 忽略由摩擦所产生的热;③由于变形或摩擦热对材料性能的影响;

④材料塑性采用简化的线性弹塑性模型。

3、仿真建模:

①材料定义:

金属板材料模型采用MAT37弹塑性材料,具体参数如下,模具假设为缸体材料mat20。

②网格控制:

计算模型的网格划分采用Langrange 法。模型单元类型均采用Shell单元 , 网格单元形状为四结点四边形体。对于有限元分析,单元质量和尺寸直接影响到计算结果的精度和效率,通过控制最小单元Size ,控制模型的计算效率。

③接触设置:

接触类型为surface to surface,忽略金属板和模具之间的摩擦行为。

4 结果及讨论:

 下图显示了金属板冲压成型的动态变形过程。

LS-DYNA在金属板冲压成型中的应用的图1

下图显示了金属板冲压成型后的应力云图

LS-DYNA在金属板冲压成型中的应用的图2

下图显示了金属板冲压成型后的塑性应变云图

LS-DYNA在金属板冲压成型中的应用的图3

下图显示了金属板冲压成型后的板厚变化云图

LS-DYNA在金属板冲压成型中的应用的图4

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