鋁板的案例
基于輕量化的沖壓鋁板成形技術研究
由于在本構方程、材料性能、對模具表面粗糙度和符型高要求等原因，工程上準確模擬鋁板的回彈非常困難，對鋁板回彈防治必須從良好的產品設計和穩定的生產工藝開始，從制造策略上預先考慮可能的回彈及其后序整改調試手段。鋁板回彈如圖4 所示，合格鋁板成形沖壓件如圖5 所示。
圖4 鋁板回彈模擬
圖5 合格鋁板成形沖壓件
結束語
本文通過沖壓鋁板成形技術的分析，在生產實踐中，研究了鋁板沖壓工藝關鍵技術，如鋁屑防治技術和鋁板回彈——扭曲預防技術。研究結果表明：鋁板成形工藝性能優良，產品質量合格，完美實現全鋁白車身技術；鋁板沖壓成形技術的研究及應用，快速推進了汽車輕量化技術的快速發展。
來源：《鍛造與沖壓》雜志2023年第12期
展開 鋁板沖壓的加工特點
鋁板是五金沖壓件所用材質的一種，為了提高鋁沖壓件的某些性能，經常在鋁板中添加一些金屬元素，稱之為鋁金。今天我們就來了解下鋁板在沖壓加工時有什么特點。
彎曲、翻邊、拉拔、脹形等都稱為成型。鋁板在拉絲時容易開裂。盡量采取以下措施減少破碎：
(1) 將壓邊力降低到無皺的極限
(2) 如果允許，可以涂油
(3) 如果允許，可以貼膜
(4) 運行速度慢的壓力機，如油壓機
(5) 提前剪去多余的料邊
(6)如果不是，把一張圖改成兩張圖
鋁板沖壓的優點
(1)切削速度比一般模具鋼快6倍以上
(2) 生產中可節省模具50%的冷切時間
鋁板沖壓油潤滑
一般為沖壓油或擠壓油，但需參考鋁板的具體變形量（拉伸程度），拉伸時不易斷裂或高溫。另外，鋁制品在高溫下與油品接觸容易變色、變白，甚至出現受力不均的現象。因此，根據以上諸多工況，可以綜合確定使用什么油。
展開 韓國成功生產超大型鋁板坯
另一方面，為了擴大超大型鋁板坯和方坯產品出口，從今年10月9日開始，該公司還計劃參加“2018年德國杜塞爾多夫國際鋁展示會”，擺設展臺，大力推動營銷活動。
LS-DYNA | 破片高速撞擊鋁板
破片材料：93W，直徑11.5mm
靶板材料：2A12鋁，厚度10mm
撞擊速度：931m/s
破片穿靶后鋁板產生碎片云，采用碎片外彈道公式計算碎片著靶分布
碎片云著靶
碎片云在鋁板后2m處著靶
碎片云在鋁板后4m處著靶
碎片云在鋁板后6m處著靶
斜侵徹
基于SimSolid的蜂窩鋁板抗壓剛、強度分析
基于SimSolid的蜂窩鋁板抗壓剛、強度分析
sandwich.zip
1 引言
蜂窩板是由蜂窩芯和兩塊蒙皮復合而成。蜂窩芯有正六邊形、正方形、矩形等不同的形式。蜂窩板具有輕質、抗壓、減震、阻燃、保溫等一系列優點，因此被廣泛用于軍工、航天等行業。
2 傳統有限元蜂窩板仿真難點
傳統有限元針對蜂窩板仿真一般有兩種處理方式：
1. 抽中面，簡化成殼網格
該方式的難點在于抽中面，20*20六面體單包蜂窩板抽中面，中面嚴重破損。
2. 直接創建實體網格，四面體或者六面體
六面體單胞避免狹窄，使用實體網格網格數量將無法估量。
常規的做法是創建一個單包，然后陣列成整塊蜂窩板，但是這樣做同樣工作量巨大。
3 SimSolid的蜂窩鋁板抗壓剛、強度分析
3.1模型導入
600*600*60mm正六面體單胞夾芯蜂窩板。
3.2添加材料
鋁制蜂窩板，添加默認鋁材料。
3.3載荷與約束
添加一個靜態分析。底部全約束，頂部施加1000N載荷(合100Kg)。
3.4精度控制
3.5仿真結果
4 結論
這次SimSolid試用對鋁制蜂窩板進行了仿真分析，從模型導入到獲得結果不足5分鐘，效率非常高。傳統仿真針對蜂窩板仿真沒有理想的處理方式，可以使用SimSolid進行該類仿真。
展開 帶缺口鋁板隨機振動疲勞分析
01 綜述
鋁板形狀如圖1(a)，厚度為1.27mm，螺栓孔處固定，在板厚度方向垂直振動，試驗設備如圖1(b)。圖2為振動臺的輸入PSD曲線，記錄試樣疲勞斷裂時間。Fe-safe是專業的疲勞分析工具，可以進行隨機振動疲勞壽命預估，流程如圖3，在Abaqus中先進行模態分析和掃頻分析，得到各階模態參與因子；結合輸入PSD曲線，計算產品的疲勞壽命。
（a）試樣尺寸
（b）試驗設備
圖1 試樣與試驗裝置
圖2 PSD輸入曲線
圖3 Fe-safe疲勞分析流程
02 模態計算與掃頻分析
建立有限元模型，螺栓連接位置用rigid耦合到參考點上，固定參考點。鋁板缺口位置網格局部加密，單元類型為S4 和S3。提取前10階模態，分析結果如表1，圖5為前4階動畫，mode1、mode2、 mode4 分別為一階彎曲、二階彎曲和三階彎曲，mode3 為一階扭轉。
展開 鋁板高速沖擊數值模擬 ￥3
鋁板高速沖擊數值模擬文件
純鋁的一般的特性
一.1000系列 代表 1050 1060 1070 1000系列鋁板又被稱為純鋁板，在所有系列中1000系列屬于含鋁量最多的一個系列。純度可以達到99.00%以上。由于不含有其他技術元素，所以生產過程比較單一，價格相對比較便宜，是目前常規工業中最常用的一個系列。目前市場上流通的大部分為1050以及1060系列。1000系列鋁板根據最后兩位阿拉伯數字來確定這個系列的最低含鋁量，比如1050系列最后兩位阿拉伯數字為50，根據國際牌號命名原則，含鋁量必須達到99.5%以上方為合格產品。我國的鋁合金技術標準(gB/T3880-2006)中也明確規定1050含鋁量達到99.5%.同樣的道理1060系列鋁板的含鋁量必須達到99.6%以上。
二2000系列鋁板 代表2A16（LY16） 2A06（LY6）2000系列鋁板的特點是硬度較高，其中以銅原屬含量最高，大概在3-5%左右。2000系列鋁板屬于航空鋁材，目前在常規工業中不常應用。我國目前生產2000系列鋁板的廠家較少。質量還無法與國外相比。目前進口的鋁板主要是由韓國和德國生產企業提供。隨著我國航空航天事業的發展，2000系列的鋁板生產技術將進一步提高。
三3000系列鋁板 代表3003 3003 3A21為主。又可以稱為防銹鋁板我國3000系列鋁板生產工藝較為優秀。3000系列鋁板是由錳元素為主要成分。含量在1.0-1.5之間。是一款防銹功能較好的系列。常規應用在空調，冰箱，車底等潮濕環境中，價格高于1000系列，是一款較為常用的合金系列。
四4000系列鋁板 代表為4A01 4000系列的鋁板屬于含硅量較高的系列。通常硅含量在4.5-6.0%之間。屬建筑用材料,機械零件,鍛造用材,焊接材料;低熔點,耐蝕性好 產品描述: 具有耐熱、耐磨的特性
五5000系列 代表5052.5005.5083.5A05系列。
展開 abaqus鋁板壓制數值模擬
abaqus鋁板壓制數值模擬
淺析鋁沖壓技術。
原材料
鋼板在汽車行業里的應用已經非常成熟了，板材的性能也更加的穩定，鋁板和鋼板相比主要缺點有：⑴鋁板有時效性，尤其是6 系鋁時效性更加敏感；⑵鋁板偏軟，在生產過程中容易導致磕碰劃傷，帶來額外的面品質量缺陷，從而增加返修打磨的工作量，衍生出鋁板返修除塵設備的需求；⑶鋁板的性能差異導致沖壓成形的不穩定性，易回彈，易開裂。鋁板和鋼板相比的優點是鋁板比鋼板的防腐性能好，鋁板的密度為2.7g/cm
3，鋼的密度是7.85g/cm
3，輕量化效果非常明顯。具體對比見表1。
鋁板的延展率低于鋼，斷口一般顯現為脆性裂紋，鋁板屈強比(屈服/抗拉)較高，相比鋼材，鋁材均勻伸長率相同，而局部伸長率低，變形能力差。鋁板與鋼板拉伸曲線如圖1 所示。
工藝分析
圖1 鋁板與鋼板拉伸曲線
表1 鋁板與鋼板性能對比
鑒于鋁板材性能的差異，產品工藝審查標準也存在一定的出入，比如鋁板R 角一般應該大于5t，鋁包邊一般應設計為水滴包邊。鋁板一般3 個月后n(硬化指數)和r 值(塑性比)大幅降低，對模具安全裕度要求高，因此對CAE 的仿真性能影響較大，因此在鋁沖壓CAE 分析過程中，一般至少需要通過Dynaform 和Autoform 兩款軟件做對比分析驗證。表2為鋁板與鋼板性能及工藝審查標準，鋁板在最小拉延凸R 角時，一般外板材料厚1.0mm，R ≥5t；鋼板一般外板材料厚0.7mm，R ≥2.8mm。
鋁模具
由于鋁板性能參數的差異，導致鋁沖壓模具與鋼模具不論是模具的材質還是結構的設計都有著較大的差異，比如模具基體及凸凹模選材對比見表3。
同時，因為鋁板面品質量較為敏感，原則上模具不允許補焊，因此在模具結構式樣設計時，預留10mm 的肉厚，以便模具大面變更直接二次降刻加工，而非補焊加工。
展開 鋁板受力開裂xfem（學習筆記）
1 三維擴展有限元求強度因子或者J積分不能勾選裂縫擴展
2 二維不能用擴展有限元求強度影子或者J積分
3 不考慮開裂面之間的接觸可以不用定義屬性，如張開
4 計算不容易收斂，可以修改下分析步計算求解默認設置，網格大小修改下
鋁板受力開裂xfem.zip
電池熱管理系統散熱結構的設計和仿真
這部分熱量
與電池、相變材料和水吸收的電池熱量相比，鋁板在導熱過程中由于吸收部分熱量導致自身溫度升高的這部分熱量可以忽略不計。
結果分析
鋁板厚度和水管數量的影響
1) 鋁板厚度的影響研究鋁板厚度dAl的影響時，相變材料的導熱系數kPCM、冷卻水的質量流量q×103 kg /s、進水溫度TW以及相變溫度TPCM等參數設置如表2 所示。圖2 為不同鋁板厚度時電池的溫度分布情況。鋁板厚度增厚時，電池的最高溫度和最大溫差都逐漸降低，并且最大溫差可以控制在2℃以
內。可以看出，加入鋁板后的新型模型，有利于控制電池的溫度有效性和均勻性，并且散熱過程更加穩定。為了工藝的簡便和節約材料，選取0.4mm 鋁板厚度為較優值。
2) 水管數量的影響
研究水管數量n 時，參數的選擇見表3。圖3 是n 個不同時電池的溫度分布情況。當n 增加時，電池的最高溫度逐漸降低，最大溫差卻逐漸增大。當水管數量分別是2、4、6、8 時，電池的最大溫差同樣能控制在3℃以下。可以看
出，水管的加入，在不破壞電池溫度均勻性的前提下，還能合理地控制電池的最高溫度。為了得到理想的溫度，同時減少熱管理系統的負載，選取4 根水管為較優值。
冷卻水的質量流量和相變材料的導熱系數的影響
表4 是分析導熱系數和質量流量對電池溫度影響時的參數選擇情況，電池的溫度分布情況如圖4 所示。同等變量時，電池的最高溫度隨著導熱系數的增大而降低，隨著質量流量的增大而降低。當相變材料的導熱增大時，熱量的傳遞越
快，冷卻水的冷卻能力隨質量流量的增大而增強。因此，為了得到較為均勻的溫度分布，應該合理地控制導熱系數和質量流量。
展開 基于ansys workbench 顯示動力學的鋁板折彎分析
問題描述：鋁板折彎分析
分析類型：顯示動力學
分析平臺：ANSYS Workbench 17.0
分析人：技術鄰 一無所有就是打拼的理由
業務咨詢網址：http://www.yqgqt.org.cn/b/218
模型選擇
變形云圖
應力云圖
看多了Revit,淺談BIM技術CATIA平臺下在工程實際應用舉例
主要有玻璃系統，飄帶形鋁板系統，玻璃系統。（全為異性曲面，基本上沒有一個直面。）
2.屋頂鋁板系統，很是復雜各種形式的曲面，為鋼結構支撐。（圖2）
3.根據屋面的鋁板完成面，以及對應的深化節點，完成鋼結構的建模，然后導出線模型輔助SAP2000進行計算，輔助鋼結構下料。（圖3）
4、屋頂鋼結構為異性鋼結構，傳統作圖方法，需一個個放樣去完成每榀鋼架的圖形，繁雜而且不準確，利用DP智能技術，通過建立PC很快完成鋼架的建模，后續導出加工，而且鋼架加工準確，小鋼架工廠加工，大鋼架現場焊接。能準確的統計出各種鋼材的噸位（圖4）
5、通過DP提供鋼架安裝的定位點，然后導出定位的平面圖，兩者相結合安裝鋼架。（圖5）
6、導出桿件的中心線，輔助SAP2000計算，給結構師帶來了很大的便利。（圖6）
7、屋頂鋁板的建模，以及模擬，有些鋁板廠家，只要提供每塊 鋁板的模型就可以實施生產。（圖7）
8、玻璃系統異性T型鋼的建模。（圖8、9、10）
9、豎向T型鋼的導出，細化成加工圖，省去放樣的繁瑣。（圖11、12）
10、每一塊飄帶鋁板建模，跟鋁板廠配合，做好技術交底，鋁板廠根據模型加工。異性復雜的鋁板構造，加工圖難以描述清楚，而且耗時。（圖13、14）
11、根據工程需要導出的安裝數據，或者加工數據。(圖15、16、17）
展開 單元刪除模擬斷裂失效實例-----小球沖擊鋁板
這里提供一個鋁板被沖擊的實例，以前與實驗對比過，效果還可以，現在提供inp
小球沖擊模型
幾個常見需要注意的問題：
1）本例的小球為了得到等效質量（實際的沖擊體只有接觸的沖頭是圓形的，后面是柱體），沒有采用本身密度。 并其后設置為剛體。
2）property
材料參數是難點。很多人為材料參數哪兒來？ 唯一靠譜的途徑是自己做實驗，但是大家都知道實驗費用不菲而且還不一定有實驗條件。所以國內很多simulator其實是找老外做的實驗結果。
對于絕大部分常見材料，沖擊模擬所需的材料參數，baidu or google 材料編號+Johnson-Cook 都可以搜到（不過本版還是很多人問某某鋼的材料參數，搜索能力啊）
（這個inp里面材料參數來自abaqus manual）另外，實在找不到的材料參數去ls-dyna版逛逛，會有收獲的。
3 step--time：動態計算，時間是物理時間。很多人問time設為多少比較合適。現在流行的各種沖擊工況，幾乎都有現成方法或者經驗公式來估算沖擊歷時。
如果你實在是沒有任何經驗和參考數據，可以看看我的經驗。
就梁和板的沖擊而言，我個人經驗：
低速沖擊無擊穿，時間可以用pi*[sqrt（M1+M2/4）/kb] 近似估算. 其中M1是撞擊體質量，M2是受撞體質量，Kb是撓曲剛度（薄板取彎曲剛度即可）。
高速擊穿的情況，一般取1-2ms試算，算完一看結果，自然知道如何調整。
4 網格：接觸區域網格必須足夠細，不然會出現有些同學反映的問題：網格被拉得很長也不見破壞...
5 step--output在State/Field/User/Time-------status里面打鉤，否則失效的單元還是會出現在模型里面。
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