ansys 拉伸成形
關注創建者：王靖雯 創建時間：2023-03-07
ansys 拉伸成形的視頻教程
![ANSYS/ABAQUS使用(帶孔平板拉伸實例)[初識有限元CAE分析]](https://img.jishulink.com/cimage/0c683776c596fd2f7dde46fd773a666b_cdn.jpg?image_process=resize,fw_640,fh_404,)
ANSYS/ABAQUS使用(帶孔平板拉伸實例)[初識有限元CAE分析]
課程通過ANSYS APDL/ANSYS Workbench/ABAQUS三種有限元分析工具，仿真一個帶孔平板拉伸的靜力學分析過程。 帶孔平板拉伸實例是一個非常經典的案例，網上資料豐富，由于小孔造成幾何突變，會帶來應力集中。這里暫時不考慮應力集中效應，僅做一個簡單仿真，旨在讓朋友們了解軟件的操作差異。后續有機會可以向朋友們介紹有限元仿真中應力集中問題。
￥1.8 55分鐘 2351播放
查看
ANSYS模擬圓棒試樣及圓棒缺口試樣在拉伸和彎矩載荷下的應力
本案例應用ANSYS軟件創建圓棒試樣和圓棒缺口試樣的三維實體模型，并進行網格劃分、加載和求解，整個過程均采用ANSYS的參數化語言(apdl)完成。附件中可下載完整的參數化建模與分析程序。
￥10 26分鐘 463播放
查看
ANSYS-WorkBench基礎教程 拉伸試件的準靜態過程+對稱結構分析
本課程主要講解了workbench通過對稱建模的方式對拉伸試件的準靜態過程進行分析，并對分析結果進行擴展顯示。
￥5 17分鐘 32播放
查看
ansys 拉伸成形的實例教程
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 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 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 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變形過程，所以本文使用ANSYS Workbench軟件的靜力學模塊來模擬V形件的成型。
圖為敞開式彎曲模使用ANSYS做板料沖壓成型仿真時，需要注意以下幾點：
1. 材料非線性：由于成型的過程伴隨著材料的屈服及塑形變形，所以需要在ANSYS中定義塑形材料；
2. 幾何非線性：成型過程中，結構發生了較大的變形，需要在仿真過程中打開大變形；
3. 狀態非線性：成型過程中，零件會與模具發生接觸，因此需為零件和模具定義接觸；
綜上述三點，該分析是集材料、幾何、狀態三種非線性為一身的非線性分析，收斂過程可能會有較大的難度，我們可以通過調整分析設置，保證計算收斂。
一.模具、沖壓件的建模
總體分析思路是使用平面模型進行分析。
由于我們不關注模具的受力情況，所以我們在建模時，只建立模具的簡化模型，并將其設置為剛性體。沖壓件為1mm厚鋼板，為了節約計算成本，在保證計算精度的前提下，我們選擇1/2的平面應變模型來模擬。具體模型如下圖所示。建模時應注意將模型建在XY平面內。
二.定義沖壓件材料模型
理想彈塑性模型：假定不考慮材料的強化性質，并且忽略屈服上極限的影響，即認為材料經過線彈性階段后便進入流動狀態，塑性變形在屈服應力的作用下可無約束的發展。如下圖。
在Workbench的工程數據模塊中定義理想彈塑性模型。新建一個名為“chongyajian”的材料模型，設置彈性模量為2E5MPa；泊松比為0.3；塑性階段的定義筆者選擇了雙線性等向強化模型，屈服強度為345MPa；切線模量為0。
展開 
ansys 拉伸成形的相關專題、標簽、搜索
ansys 拉伸成形的最新內容
概述：
單軸拉伸試驗是了解大多數材料并獲取應力與應變關系的主要方法。可靠的拉伸數據對于組件設計至關重要。本案例展示了如何進行拉伸試驗并獲取應變圖。
目標：
觀察在施加漸進式位移載荷的單軸拉伸試樣中的應變。
步驟：
1、打開Ansys Workbench，創建一個“靜態結構”系統。
2、定義拉伸試驗樣品的材料屬性。本例中使用的是結構鋼。
3、導入模型，其外觀類似于圖
改進的緊湊拉伸試樣的疲勞裂紋擴展分析 - ANSYS Workbench
本教程包括改進的緊湊拉伸試樣的逐步疲勞裂紋分析。
步驟 1：概述
這項工作的主要目的是提出混合模式載荷下線性彈性材料中裂紋擴展路徑的數值模型，以及研究在恒定幅值載荷條件下改進的緊湊拉伸試樣中孔洞的存在對疲勞裂紋擴展和疲勞壽命的影響。
ANSYS Mechanical（工作臺）利用 ANSYS 中的一項新功能即智能裂紋擴展技術
1. : Overview
2. 研究的主要目標是展示裂紋擴展路徑的數值模型，并研究孔洞對改進型緊湊拉伸試樣（MCTS）在恒定振幅載荷條件下疲勞裂紋擴展和疲勞壽命的影響。研究使用了ANSYS Mechanical (Workbench)軟件，利用ANSYS中的智能裂紋擴展技術來準確預測裂紋擴展路徑和相關的疲勞壽命。巴黎定律模型被用來評估不同配置的MCTS在線性彈性斷裂力學（LEFM）假設下的混合模式疲勞壽命
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。
文章發布：上海安世亞太官方訂閱號（搜索：PeraShanghai）
聯系我們：021-58403100
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變形過程
1、背景
有限元方法作為數值計算的強大工具，計算結果精確且可重復，降低了試驗成本，縮短了研發周期，但有限元方法在切削仿真時容易造成網格畸變，造成求解中斷。
光滑粒子動力學（smoothed particle hydrodynamics，SPH）的基本思想是將連續體離散為相互作用的粒子，每個粒子具有密度、質量以及相關物理屬性，粒子間運動遵循牛頓第二定律；其本質是一種拉格朗日方法
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
基于ANSYS ls-dyna拉伸斷裂實驗模擬
作者：大龍貓 微信公眾號：CAE_ANSYS
拉伸斷裂實驗是測試材料的經典實驗，可以測量材料的應力應變曲線，測量材料的抗拉強度，作為經典的實驗如何獲取其模擬過程呢？仿真分析軟件AYSYS在默認的情況下，無論受力多大都不會被拉斷，其主要原因是算法的問題。ANSYS默認的算法為求解方程的隱式算法，其結果更加準確，但是其不能計算斷裂等效果
關注公眾號：“CAE之道”，享受專屬答疑服務，精彩文章不錯過。
上篇文章我們主要講了應力集中的一些知識，并用ANSYS做了一個簡單的實例，與理論結果進行了對比。今天，我們通過材料力學中的一個習題，幫助讀者回顧下之前學過的知識。習題如下：
下面我們進行求解：
一、材料力學方法：
該題的整體思路為：
關注公眾號：“CAE之道”，享受專屬答疑服務，精彩文章不錯過。
上篇文章，我們根據例題2-5，討論了通過軸力和變形，利用幾何關系，求出結點A的位移，計算結果和ANSYS計算的結果相差無幾。除此方法外，我們還可以用彈性體的功能原理來求解該題。
能量守恒定律我們中學就已經學習過，能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只會從一種形式轉化為另一種形式，或者從一個物體轉移到其它物體，而能量的總量保持不變
