熱沖壓成型分析
關(guān)注創(chuàng)建者：王振東 創(chuàng)建時間：2019-12-10
熱沖壓成型分析的實例教程
本案例（附件中inp文件）講述了在ABAQUS中模擬金屬板的熱沖壓成型分析。熱沖壓成型分析包含了溫度場和應(yīng)力場的相互作用，因而需要進行熱力耦合分析。此外，對于成型分析，為了準確的模擬結(jié)果，涉及到分析步參數(shù)的設(shè)置以及網(wǎng)格的劃分和參數(shù)設(shè)置。本案例是一個典型的多物理場分析。
一些汽車沖壓件加工工藝，可以是冷沖壓也可以采用熱沖壓。。熱沖壓成形是新興的、較為先進的、專門應(yīng)用于汽車行業(yè)及航空行業(yè)的沖壓技術(shù)，下面我們就來看下在汽車行業(yè)熱沖壓成型與冷沖壓成形相比較，具體有哪幾方面的優(yōu)勢。優(yōu)勢如下：
1. 能提高車型的碰撞性能；
2. 實現(xiàn)更大程度的車身輕量化；
3. 減小油耗和二氧化碳的排放；
4. 零件成形性相對較好；
5. 零件的尺寸精度好；
6. 車身結(jié)構(gòu)設(shè)計簡單，加強板數(shù)量有效減少；
7. 降低了壓力機的噸位要求；
8. 有效提高零件的表面硬度及其耐磨性；
9.降低了沖壓噪音；
10.通過車身結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，可以有效控制綜合制造成本；
展開 本文采用仿真分析方法，對熱沖壓成形和冷沖壓高強鋼B 柱零件的耐碰撞性能進行了對比研究。
仿真分析模型：可變形移動壁障側(cè)面碰撞試驗，如圖8，在移動臺車前端加裝可變形蜂窩鋁，移動壁障行駛方向與車輛垂直，移動壁障中心線對準車輛B柱，行駛方向與車輛垂直。移動壁障前部蜂窩鋁尺寸：寬1500mm，高500mm，離地300mm，車輛行駛速度50km/h，壁障質(zhì)量950kg。在碰撞發(fā)生120ms時，車輛變形量對比如表4所示，從變形量數(shù)據(jù)可以看出，B柱在側(cè)面碰撞過程中熱成形方案比冷沖壓成形方案各部位變形量都小，熱成形方案平均變形量比冷沖壓成形方案減少了18mm，碰撞性能提升24.1%。分析結(jié)果表示，熱成形零件的使用，可以提升車輛碰撞安裝性能，減少事故中人員傷害。
結(jié)束語
熱成形鋼利用其超高強度，可以減少零部件數(shù)量、減薄鈑金厚度來滿足同等的白車身性能需求，從而達到白車身輕量化的目的。本文通過左右B柱加強板案例，采用高強板、激光拼焊板與熱成形板三種方案對比分析得出：熱成形方案B柱總成重量最低、成本最低、安全性能最高。
來源：精沖世界
展開 首先聲明，本模型就單純的熱沖壓成型，不涉及具體的生產(chǎn)過程，僅僅展示該工藝的大致建模分析過程，需要按照不同的需求不斷優(yōu)化。本模型僅適用于ABAQUS2016及以上版本。
根據(jù)尺寸需求建立各部件，對各部件分別賦予屬性，并將各部件進行裝配：
分析步設(shè)定：設(shè)定兩個分析步，第一步的目的將鋼板壓緊，第二步上模具下壓。
相互作用：主要目的就是將各個面接觸面設(shè)定相互作用，將部件綁定參考點（以便之后能夠通過控制參考點控制模具移動。
邊界條件：就是定義哪個部件是固定的，哪個部件是移動的、是怎么移動的。
預(yù)定義場：首先將絕對零度設(shè)定為-273.15；模具的初始溫度設(shè)定為20℃，鋼板的溫度設(shè)定為800℃。
網(wǎng)格就正常設(shè)定就行了（鑒于熱力耦合的計算時間較長，調(diào)試很慢，所以呢，在調(diào)試過程中將網(wǎng)格粗化，運行沒有問題之后再細化網(wǎng)格），大概就這樣。
付費內(nèi)容包括CAE模型，聯(lián)系方式。
展開 二維沖壓彎曲過程的成型分析和回彈分析
熱沖壓成型分析的相關(guān)專題、標簽、搜索
熱沖壓成型分析的最新內(nèi)容
摘 要：針對某品牌汽車B柱內(nèi)板的成形工藝問題，研究了零件22MnB5高強度鋼的熱沖壓成形參數(shù)對成形質(zhì)量的影響，以最大減薄率、最大增厚率和最大回彈量為評價目標，通過正交實驗和極差分析，獲得零件熱沖壓成形的最優(yōu)工藝參數(shù)，并完成最優(yōu)工藝參數(shù)的成形仿真和回彈分析，仿真結(jié)果表明零件的厚度分布均勻，零件最大減薄率為10.1%,最大增厚率為7.1%,零件的回彈量小，最大回彈量為0.714 mm,該零件成形質(zhì)量符合設(shè)計要求
為了簡化冷卻分析，我們往往會假設(shè)完美接觸，也就是假設(shè)相鄰的物體之間沒有熱傳阻力。然而從微觀角度來看，實際的物體之間必然存在間隙而形成熱傳阻力。此外，高分子材料與模具單元接觸的情況可能隨著成型過程不斷改變且十分復(fù)雜。
有鑒于此，Moldex3D Studio提供熱傳系數(shù)(HTC)邊界條件(BC)設(shè)定工具，協(xié)助用戶考慮接口的熱傳阻力。Moldex3D熱傳系數(shù)精靈提供友善且方便的流程，幫助用戶輕松設(shè)定各種材料
Moldex3D 針對熱流道系統(tǒng)仿真量身打造的解決方案──熱流道穩(wěn)態(tài)分析(Hot Runner Steady, HRS)，可支持復(fù)雜熱流道和進階熱流道模塊的快速分析，并協(xié)助使用者優(yōu)化多模穴的熱流道設(shè)計，評估該熱流道系統(tǒng)的流動行為，例如流率及流動平衡比。熱流道穩(wěn)態(tài)分析不需模擬模穴內(nèi)流動，即可提升迭代計算效率，達到改善熱流道設(shè)計的目的，因此可大幅減少分析時間。以下將深入說明如何應(yīng)用熱流道穩(wěn)態(tài)分析
多材質(zhì)射出成型頁簽 (MCM Tab)
使用者可在計算參數(shù)內(nèi)的多材質(zhì)射出成型標簽下設(shè)定 1. 參考前一射的組別 2. 型芯偏移分析與邊界條件設(shè)定 3. 正交性材料性質(zhì)
參考前一射的組別ID (Link with the previous shot)
在MCM頁簽中，可選擇參考前一射的組別ID (Link with the previous shot)，將前一射的溫度分布納入考慮
大綱
熱固性塑料在射出制程中的流動行為，過去未能獲得充分解釋。因此在充填階段，熱固性塑料和產(chǎn)品壁面之間是否存在壁滑移現(xiàn)象，仍是未知。本研究將介紹開姆尼茨工業(yè)大學(xué)的學(xué)生如何透過Moldex3D開發(fā)有效的方法，來預(yù)測充填階段高分子聚合物的壁滑移現(xiàn)象。并進一步產(chǎn)出可直接輸入Moldex3D材料庫的材料數(shù)據(jù)表，以仿真熱固性塑料射出成型制程的壁滑移邊界條件。
挑戰(zhàn)
探討熱固性塑料在充填時的壁滑移現(xiàn)象
1問題引入
沖壓成形的有限元分析作為沖壓模具的高效專業(yè)輔助設(shè)計手段，能夠成為模具高效設(shè)計與生產(chǎn)提供非常強大的幫助，這也是仿真技術(shù)越來越受到行業(yè)內(nèi)重視的主要原因。本案例以一薄殼軌道沖壓成形仿真分析，以ABAQUS仿真平臺進行操作，以為此類工程問題提供設(shè)計思路。
2模型分析
本案例的模型是通過三維建模軟件UG10.0完成，建立完成后導(dǎo)入ABAQUS進行網(wǎng)格劃分、材料賦予、邊界條件約束等相關(guān)工作
首先聲明，本模型就單純的熱沖壓成型，不涉及具體的生產(chǎn)過程，僅僅展示該工藝的大致建模分析過程，需要按照不同的需求不斷優(yōu)化。本模型僅適用于ABAQUS2016及以上版本。
根據(jù)尺寸需求建立各部件，對各部件分別賦予屬性，并將各部件進行裝配：
分析步設(shè)定：設(shè)定兩個分析步，第一步的目的將鋼板壓緊，第二步上模具下壓。
相互作用：主要目的就是將各個面接觸面設(shè)定相互作用，將部件綁定參考點
一些汽車沖壓件加工工藝，可以是冷沖壓也可以采用熱沖壓。。熱沖壓成形是新興的、較為先進的、專門應(yīng)用于汽車行業(yè)及航空行業(yè)的沖壓技術(shù)，下面我們就來看下在汽車行業(yè)熱沖壓成型與冷沖壓成形相比較，具體有哪幾方面的優(yōu)勢。優(yōu)勢如下：
1. 能提高車型的碰撞性能；
2. 實現(xiàn)更大程度的車身輕量化；
3. 減小油耗和二氧化碳的排放；
4. 零件成形性相對較好；
5. 零件的尺寸精度好
板料沖壓是利用沖模在壓力機上對材料施加壓力，使材料產(chǎn)生分離和變形，從而獲得一定形狀、尺寸和性能的加工方法。板料沖壓通常在室溫下進行，故又稱冷沖壓。當板厚超過8-10mm時，一般需采用熱沖壓。
由于沖壓過程中凸模的運動速度較慢，成型過程屬于準靜態(tài)變形過程，所以本文使用ANSYS Workbench軟件的靜力學(xué)模塊來模擬V形件的成型。
圖為敞開式彎曲模
本案例（附件中inp文件）講述了在ABAQUS中模擬金屬板的熱沖壓成型分析。熱沖壓成型分析包含了溫度場和應(yīng)力場的相互作用，因而需要進行熱力耦合分析。此外，對于成型分析，為了準確的模擬結(jié)果，涉及到分析步參數(shù)的設(shè)置以及網(wǎng)格的劃分和參數(shù)設(shè)置。本案例是一個典型的多物理場分析。
