斷面缺陷對成型性能影響的數(shù)值模擬

李盛

（西華大學機械工程學院 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

（西華大學機械工程學院 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行模擬，從而得到較為準確的翻邊模擬情況。

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性能缺陷，從而得到更準確真實的模擬結(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數(shù)，可以通過材料的孔洞率體積分數(shù)來標示板料的缺陷。

BAMMAN_DAMAGE材料在厚度為1mm的板料中，不同孔洞率體積分數(shù)的孔翻邊的實驗，孔洞率體積分數(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化使網(wǎng)格細化到如圖1。

圖1 板料網(wǎng)格劃分

2.2 計算結(jié)果

圖2為在不同孔洞率體積分數(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數(shù)的增加板料拉裂的時間越早。

圖2 在不同孔洞率體積分數(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[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，研究方向為機械設(shè)計制造及其自動化。