拉伸成形abaqus的案例
對金屬板料拉伸成形過程中破裂的研究
金屬板料在拉伸成形的過程中，由于受多種因素的共同影響，包括成形零件的形狀、大小、深度，材料本身的厚度、硬度和坯料尺寸，模具中凸、凹模圓角的大小、凸凹模間隙的大小，以及壓邊力設置等，使得金屬板料在拉伸成形過程中，有時會出現破裂或嚴重拉薄的現象，導致零件報廢無法使用。盡管可采取CAE 分析的方式，通過對拉伸系數、拉伸凸、凹模圓角、壓邊力設置等工藝參數的調整優化，改善拉伸成形的破裂狀況；但有的時候這種調整并不能從根本上解決破裂的問題。
通常，在拉伸成形過程中無法有效改善或避免破裂時，工藝上就會考慮對拉伸成形零件進行回火或局部退火，以軟化材料；或者犧牲材料性能抑或改變零件形狀，以改善拉伸成形性能。而如此改變的結果，要么增加零件的生產成本，要么降低零件的部分功能。
本文從另一個角度，即如何合理利用拉伸成形過程中的破裂，以改善金屬板料的拉伸成形，并結合實際工作中的兩個實例，介紹拉伸成形過程中破裂的合理利用。
拉伸成形過程中破裂產生的原因及其對策
根據金屬板料在拉伸成形過程中其材料在變形區域內的應力應變分析可知，當處于材料變形區域內的材料受到的某一矢量方向上的拉應力大于材料本身的抗拉強度，且此時材料又無法沿著較大的受力方向做相應移動時，此處的材料就會破裂。
因此，為了不使材料被拉破或嚴重拉薄，從理論上來說，就是要改變在拉伸成形過程中材料的受力狀況或使材料在受到較大外力時，可以在相應的方向上做相應的移動。
在實際生產中，人們歸納總結了許多的方法和經驗，如：改變拉伸成形凸、凹模圓角半徑大小并使其粗糙度變小，改變壓邊力的設置，調整每道工序的拉伸系數，注意控制好凸凹模之間的間隙等等，其目的均是改變材料在拉伸變形區域內所受的應力大小及其材料變形程度，使其所受的拉應力小于材料本身的抗拉強度，以避免材料破裂。
展開 沖壓廠談談五金沖壓件拉伸成形加工那些事
如今，五金沖壓拉伸件的使用越來越多，應用很廣泛不僅僅在工業上，生活上也開始普及了。
拉伸成型加工是利用模具將平板毛坯成形為開口空心零件的沖壓加工方法。拉伸作為主要的沖壓工序之一，應用廣泛。用拉伸工藝可以制成圓筒形、矩形、階梯形、球形、錐形、拋物線形及其他不規則形狀的薄壁零件，如果與其他沖壓成形工藝配合，還可制造形狀更為復雜的零件。
利用五金沖壓系統對產品進行拉伸加工，包括拉伸加工、再拉伸加工、逆向拉伸以及變薄拉伸加工等。
拉伸加工：使用壓板裝置，利用凸模的沖壓力，將平板材的一部分或者全部拉入凹模型腔內，使之成形為帶底的容器。容器的側壁與拉伸方向平行的加工，是單純的拉伸加工，而對圓錐(或角錐)形容器、半球形容器及拋物線面容器等的拉伸加工，其中還包含擴形加工。
再拉伸加工：即對一次拉伸加工無法完成的深拉伸產品，需要將拉伸加工的成形產品進行再次拉伸，以增加成形容器的深度。
逆向拉伸加工：將前工序的拉伸沖壓件進行反向拉伸，沖壓件內側變成外側，并使其外徑變小的加工。
變薄拉伸加工：用凸模將已成形容器擠入比容器外徑稍小的凹模型腔內，使帶底的容器外徑變小，同時壁厚變薄，既消除壁厚偏差，又使容器表面光滑。
五金沖壓拉伸件加工時注意事項：
1.五金沖壓拉伸成型加工形狀應盡量簡略、對稱，盡可能一次拉深成形;
2.需進行多次拉伸的零件，在確保必要的外表質量前提下，應答應內、外外表存在拉伸過程中能夠發生的痕跡;
3.在確保安裝需求的前提下，五金拉伸件側壁要有必定的斜度;
4.拉伸件的底或凸緣上的孔邊到側壁的間隔要適宜;
5.拉伸件的底與壁、凸緣與壁、矩形件四角的圓角半徑要適宜;
6.五金沖壓拉伸件的尺度標示，不能一起標示內外形尺度。
展開 沖壓成形：彎曲件,沖裁件,拉伸件沖壓工藝介紹
沖壓件成形原理：沖壓是靠壓力機和模具對板材、帶材、管材和型材等，施加外力，使之產生塑性變形或分離，從而獲得所需形狀和尺寸的工件（沖壓件）的成形加工方法。
工藝分類：沖壓主要是按工藝分類，可分為分離工序和成形工序兩大類。
分離工序（沖裁工序）：其目的是使沖壓件沿一定輪廓線從板料上分離，同時保證分離斷面的質量要求。分離工序：沖裁（落料、沖孔）、剪切、切口、切邊、剖切。
沖裁時板料的變形過程
變形過程：
模具間隙正常時，金屬材料的沖裁過程可分三個階段：
1）彈性變形階段
板料產生彈性壓縮，彎曲和拉伸等變形。材料在受到外力作用時產生變形或者尺寸 的變化，而 且能夠恢復的變形叫做彈性變形。
2）塑性變形階段
板料的應力達到屈服極限，板料開始產生塑性剪切變形。是指材料在外力作用下產而在外力去除后不能恢復的那部分變形。
3）斷裂分離階段
已成形的裂紋沿最大應變速度方向向材料內延伸，呈楔形狀發展
沖裁后板料斷面分為四個部分
成形工序：是使板料在不破壞的條件下發生塑性變形，制成所需形狀和尺寸的工件。
成形工序：彎曲、卷圓、扭曲、拉深、變薄拉深、翻邊（孔的翻邊、外緣翻邊）、縮口、擴口、起伏、卷邊、漲形、旋壓、整形、校平、壓印、擠壓（正擠壓、反擠壓、復合擠壓）。
沖壓件設計注意事項
沖裁沖壓件的沖壓工藝性
1）.沖裁件的形狀和角度：沖裁件的形狀設計應盡可能簡單、對稱，使排樣時廢料最少。沖裁件拐角應避免銳角，宜有適當的圓角
2）.沖孔最小孔徑 （沖孔時孔徑不宜太小）最小尺寸如下表
沖裁件的結構尺寸（如孔徑、孔距等）必須考慮材料的厚度。
3）. 最小孔間距 和孔邊距
沖裁件的孔與孔之間、孔與邊緣之間的距離不應過小。
4）.
展開 冷沖壓知識：板材拉伸破裂厚度分布及成形極限預測
都是我創作的動力
摘要：對ST14鋼板單向拉伸試件斷口處的厚度進行了測量，獲得其厚度分布和厚度梯度分布。從厚度變化和厚度梯度分布變化的角度對分散性失穩區和集中失穩區進行劃分；分析了厚度分布非對稱現象的成因。采用數值模擬的方法，分別得出了以失穩減薄率和破裂減薄率作為判據的成形極限圖，經過與實驗成形極限圖的比較，失穩減薄率判更適于預測拉一壓區成形極限，破裂減薄率能夠對整個成形極限圖范圍內的曲線變化趨勢進行預測。
關鍵詞：厚度分布厚度梯度厚度減薄率成形極限預測
4.試件的厚度和厚度梯度分布
4.1鋼材ST14厚度分布以到斷口的距離為x軸、厚度為y軸，繪制ST14單向拉伸試件的厚度分布圖，如圖2所示。
從圖中可以清楚地看到，試件的厚度分布明顯地分為漸變和劇變兩部分，而且兩部分的轉折點也很清晰。依據這種厚度分布變化趨勢，可將圖形分為集中性失穩區和分散性失穩區，即圖2中I、IⅡ所對應區域。進而可以推斷，采用與厚度有關的參數，可以判斷集中性失穩的發生，從而預測成形極限曲線位置。由于兩個區域的圖線都近于線性，采用直線段代替曲線，將兩條直線段的交點作為集中性失穩的起始點（圖2中A點）。
為了減小厚度分布波動對厚度梯度分布曲線的影響，首先采用最小二乘法擬合原始厚度分布曲線，再用經過擬合的數據計算試件的厚度梯度分布；在計算中，用厚度分布曲線的斜率作為厚度梯度值，即
其中，y表示擬合后的厚度分布曲線，x表示位置。
由圖3可見，厚度梯度分布圖可以分為三個區域：1梯度劇變區，圖中1區域；2梯度漸變區，圖中Ⅱ區域；3梯度零值區，圖中IⅢ區域。這三個區域分別對應板料變形過程中的集中失穩區、分散失穩區和均勻變形區。在每個區域內，采用直線段代替曲線段，并將線段交點視為集中性失穩和分散失穩的起始點（圖3中B點和C點）。
展開 
Abaqus橡膠拉伸模擬：仿真橡膠接頭的充氣和拉伸過程
Abaqus仿真橡膠接頭的充氣和拉伸過程
（1）
背景
實物整體圖如下：
剖面圖：
外面是剛性法蘭，主體是橡膠球體，橡膠球體里面有嵌入的簾布層，簾布層里面有加固環，加固環也是嵌入在橡膠球體里。兩端法蘭和橡膠接頭兩端接觸，固定約束，橡膠球體和法蘭的一角在球體變形較大時接觸。分析在加載過程中該模型的應力和變形情況。
（2）
Step By Step 建模操作圖文演示
1.
創建幾何模型
2.
創建三種材料屬性和截面屬性
3.
裝配
4.
設置兩個靜態分析步
5.
定義接觸屬性、兩個接觸對和兩個約束
6.
設置pressure類型的載荷
固定一端給另外一端施加位移
7.
劃分網格
8.
提交計算查看結果
整體變形云圖
加固環應力云圖
橡膠應力云圖
整體應力剖面圖
文章來源：FILWTBY
展開 鋼材單向拉伸試驗Abaqus模擬 附Abaqus詳細教程下載
圖3 FEM模型
求解器選擇
本例中采用Abaqus/Standard進行求解。建議求解時勾選“Discontinuous analysis”并且增加不收斂迭代次數（
）。算例INP文件可以在“閱讀原文”中獲得。
對比分析
應力云圖與應力-應變曲線對比如下圖所示，可見數值分析能較好反映試驗結果。
圖4 應力云圖
圖5 應力-應變曲線對比
總結
普通金屬拉伸試驗可通過處理試驗機位移獲得應力-應變全曲線；
Abaqus本構采用真實應力-應變關系，損傷斷裂也如此；
筆者處理的1.0mm Q235冷板、1.5mm Q235熱板損傷演化中的指數參數均為-5；
斷裂理論仍在不斷發展，材料模型在不斷完善。
下載地址：Abaqus詳細教程
展開 Abaqus鈑金多次沖壓成形
5、結果
鈑金件成形過程視頻可見在附件中查看；
鈑金件成形的Misess應力云圖和PEEQ等效塑性應變云圖如下圖所示：
圖6 Misess應力云圖
圖7 PEEQ等效塑性應變云圖
6、計算說明
CPU：Intel(R) Core(TM) i5-10200H CPU @ 2.40GHz 2.40 GHz；
RAM：24.0 GB (23.8 GB 可用)；
計算時間：2.5min。
附件.rar
基于ABAQUS旋壓成形分析 ￥5
旋壓模擬分析：
（1）旋輪和芯模設置為解析剛體，毛坯為可變形體
（2）芯模與坯料固定，旋輪做進給運動且繞坯料旋轉
（3）量綱的確定：kg-m
前處理：
1.幾何模型構建：ABAQUS建模
2.材料參數的定義：
（1）創建材料：結構鋼
質量——>密度：7850
彈性本構：楊氏模量：2.1e11；泊松比：0.3
塑性本構：(來源文獻)
屈服應力/Pa
1.68e8
2.72e8
3.37e8
3.83e8
4.18e8
4.48e8
塑性應變
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
（2）創建截面：solid-steel（截面命名：截面類型-材料名稱）
（3）截面指派：將材料屬性賦予坯料
解析剛體無截面屬性，因此對于運動的物體采用在剛體參考點上定義質量的方式為其賦予質量從而確定轉動慣量。原則是剛體質量和坯料質量保持同一個量級。
展開 基于ABAQUS輥壓成形仿真模擬 ￥1
輥壓成形分析：
（1）底座和輥輪為先設置為可變形體，后續將其約束為剛體
（2）量綱：t-mm
前處理：
1幾何模型的構建：ABAQUS建模-底座、輥輪和板料
2.材料參數定義：根據實際自行定義
（1）創建材料
（2）創建截面
（3）截面指派
3.網格系統的構建：
（1）裝配
（2）網格劃分
（3）單元類型選擇：C3D8R
求解：
1.求解器的設定
（1）求解器：質量縮放加快求解
（3）輸出設定保持默認
2.連接關系的構建
（1）接觸屬性：摩擦系數0.2
（2）接觸關系：輥輪和底座與板料接觸部位為主面，板料上下面為從面
（3）約束：底座及其參考點、輥輪及其參考點都設置為剛體約束
3.邊界條件的設定
（1）位移邊界條件：底座完全固定，板料約束X方向和Z方向的位移，加快求解；輥輪設置其轉動速度和Z方向的位移速度。
后處理：
圖1 Mises應力云圖
圖2 等效塑性應變云圖
仿真動畫
模型及其分析過程僅供參考，距實際工程應用仍存在不足。
展開 Abaqus滾珠滾壓成形仿真案例講解
[圖片]
abaqus拉伸斷裂
abaqus拉伸斷裂
Abaqus反向擠壓成形仿真案例講解
Abaqus反向擠壓成形仿真案例講解
Abaqus拉伸斷裂模擬 ￥20
<p>Abaqus狗骨頭拉伸斷裂模擬，鋼材拉伸斷裂模型，提供cae文件、odb文件、視頻教程，可供參考學習！</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202510/attachment/383ddbe1c3de403f9cdd33e4acf856b8.png" style="display: inline-block;" data-regular="true">
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展開 【三維正交機織物】成形過程_Abaqus仿真實現
求解器：Abaqus2021hf4-Explicit
運行時間：35個小時
有這方面感興趣的可以私信交流。
ABAQUS在沖壓成形有限元模擬中的應用
圖9 蒙拉成型的ABAQUS模擬示意圖
圖10 模具應力的變化曲線
4.橡皮囊成形及鈑金成形
橡皮囊成形及鈑金成形如圖11、圖12、圖13所示。
圖11 橡皮囊及鈑金成形的示意圖
圖12 第一步成型示意圖
圖13 第二步成型示意圖
5.彎管成形
彎管成形如圖14所示。
圖14 彎管成型ABAQUS模擬示意圖
6.圓錐管成形
圓錐管成形如圖15所示。
圖15 圓錐管成型的ABAQUS模擬示意圖
四、結論
以上實例的模擬都是在ABAQUS平臺下進行的。結果表明，采用ABAQUS處理加工成型過程中所涉及到的非線性力學問題，能夠得到比較令人滿意的結果。此外，ABAQUS還提供了種類豐富的用戶子程序接口，用戶可以根據需要編寫特殊的本構關系曲線、復雜的載荷和邊界條件以及靈活多樣的用戶單元等，這些功能目前在研究領域和工業領域中都取得了廣泛地應用
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