液壓脹形仿真
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
液壓脹形仿真的實例教程
液壓脹形法是工業界常用的金屬波紋管加工工藝之一，具有高效率、高精度、低成本等優點。該工藝的原理是在金屬管道內部施加內壓，使管道徑向膨脹，在模具擠壓和內壓整體作用下，形成波紋狀結構。此過程中，管道胚料產生較大程度的塑性變形，成形后會存在殘余應力。另外，工藝中的一些關鍵參數，如內壓幅值、模具尺寸等，也會影響波紋管的最終成形質量。目前，工業界通常通過經驗或試驗來確定這些參數，成本高、周期長，且難以達到最優參數組合。
圖2 金屬波紋管液壓脹形工藝原理示意圖
仿真計算是隨計算科學發展出來的先進方法。通過仿真計算，可以在計算機中模擬液壓脹形工藝加工金屬波紋管的各個階段，分析不同工藝參數對最終產品成形質量的影響，優化結構應力狀態，加速工藝設計過程。仿真計算的應用能夠為工業界提供更科學、更準確的工藝參數，從而縮短產品研發的迭代周期，為提高生產效率和產品質量提供更有效地支撐。
二、仿真計算解決方案
仿真技術在金屬波紋管液壓脹形加工領域應用不廣泛、不深入，存在仿真和實際加工產線脫節的現象。造成這種情況的主要原因是傳統CAE仿真軟件存在較高的使用門檻，要求使用者具備一定的彈塑性力學基礎和仿真知識，并且對成形設備工作原理和工藝過程十分了解。工欲善其事，必先利其器。簡化仿真流程，提高仿真效率，充分體現仿真的工具屬性是仿真軟件的發展趨勢，也是仿真賦能制造業的題中之義。
使用自主通用的多物理場仿真PaaS平臺Simdroid內置的APP開發模塊，可將仿真知識、專家經驗固化為可復用的金屬波紋管液壓脹形工藝仿真APP。使用者可跳過復雜的仿真流程，直接利用APP計算可得到結構響應，預估產品性能。本文將詳細介紹基于軸對稱模型對某一規格的銅合金材質金屬波紋管液壓脹形過程的仿真分析和APP封裝過程。
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</figure>
</figure><p><br></p><p> 分析過程：</p><p> 管材在壓力作用下，先脹形，然后再擠壓成形；</p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><p><br></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/202507/attachment/70246f06b4e047959e22a59937319025.png" style="display: inline-block;" data-regular="true">
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展開 下面的是液壓脹形的簡單例子，就是控制管內的液壓和軸向力配合完成加載
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請問下大家，用deform模擬管材液壓脹形時，邊界條件中液壓力加載設置了線性，選擇加壓的曲面是管材的外部還是內部曲面呢？
我用deform 3 進行液壓脹形仿真，里面的液壓力設置不會設，按提示要先設置speed limit，但不知道所給的力與speed limit velocity之間什么關系，曲線怎么設置，請高手指點！
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<p>成形動畫:</p><p><br></p><p><br></p><p><br></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
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03 金屬波紋管液壓脹形工藝靜力學仿真APP
金屬波紋管以其帶有波紋狀異形截面的管狀結構而展現出別具一格的性能優勢，在連接、密封以及吸震等諸多重要領域中得以廣泛應用。液壓脹形法是一種被廣泛采用的金屬波紋管加工成形工藝。
圖16 Simdroid中仿真APP開發環境
封裝完成的仿真APP界面如下：
圖17 金屬波紋管液壓脹形工藝仿真APP—參數幾何
圖18 金屬波紋管液壓脹形工藝仿真APP—網格
圖19 金屬波紋管液壓脹形工藝仿真APP—應力云圖
圖20 金屬波紋管液壓脹形工藝仿真APP—等效塑性應變云圖
封裝完成的仿真APP可以導出*.APP格式的文件，便于使用和分享
雖然液壓脹形技術發展較快，但是由于起步晚，如何有效的提高管件液壓成形性成為當前國際學術研究的前沿問題
在液壓脹形的仿真和優化過程中，使用的軟件主要包括UG，HYPERMESH、LS-DYNA.主要是通過UG軟件建立幾何模型，利用HYPERMESH軟件進行網格劃分和前處理，利用LS-DYNA軟件進行計算。本文進行了鼓形管件的液壓脹型仿真。
請問下大家，用deform模擬管材液壓脹形時，邊界條件中液壓力加載設置了線性，選擇加壓的曲面是管材的外部還是內部曲面呢？
發個正積極做的例子，看看有沒有感興趣或在做的，我剛學，相互學習進步。
下面的是液壓脹形的簡單例子，就是控制管內的液壓和軸向力配合完成加載
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我用deform 3 進行液壓脹形仿真，里面的液壓力設置不會設，按提示要先設置speed limit，但不知道所給的力與speed limit velocity之間什么關系，曲線怎么設置，請高手指點！
