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基于HUANG晶體塑性板材沖壓成型模擬------案例十四案例教學(xué)如下1，分別建立板料半徑80mm的1/4圓環(huán)，厚度0.65，夾具和沖頭模型并裝配沖壓的模型2，分配材料屬性：板材采用晶體塑性本構(gòu)，夾具沖頭采用純彈性屬性，并且在沖壓過程形狀中形狀保持不變（約束成剛體）3，建立接觸條件，建立板料與上下夾具，以及沖頭的接觸接觸屬性的建立4，建立合適的約束條件，夾具完全固定

本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：1、學(xué)習(xí)型仿真工程師2、理工科院校學(xué)生3、對有限元分析感興趣的工程師你會得到什么：1、學(xué)習(xí)擠壓成型的三維模型處理2、學(xué)習(xí)擠壓成型非線性接觸相關(guān)的接觸設(shè)置3、學(xué)習(xí)非線性靜結(jié)構(gòu)分析步的建立4、學(xué)習(xí)擠壓成型非線性接觸分析的載荷施加案例介紹：所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.

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對于絕大多數(shù)的板材折彎而言，CAE分析其折彎過程沒有太大的意義，工程經(jīng)驗或者折彎系數(shù)表就足以解決絕大部分問題；但是對于厚板或者說對于折彎R數(shù)值小于板材厚度的，折彎CAE分析其折彎過程還是有意義的：1)對于折彎處形狀的精確預(yù)算；2)折彎后折彎點尺寸的變化；3)折彎過程接觸區(qū)域變形和設(shè)備噸位精確預(yù)測。

而CNC機加工用的材料全部都是一塊一塊的板材，通過測量出零部件的長寬高+耗損，再去切割對應(yīng)大小的板材用于加工。CNC機加工材料選擇比3D打印多，一般的五金類和塑料類板材都能進行CNC機加工，而且成型部件致密度要比3D打印好。因成型原理導(dǎo)致的零件差異3D打印是把模型切割成N個層/N個多點，然后按照順序一層一層/一點一點堆積起來，就像搭積木一樣。

在此有數(shù)種不同的檔案可以輸出： ?使用者自定義的含材料性質(zhì)的成型塑件網(wǎng)格檔： WORKBENCH_Part_Material_Map_*.cdb ?初始條件： WORKBENCH_Part_InitialStrain_Map_ *.cdb ?應(yīng)力檔案： 流動導(dǎo)致的殘留應(yīng)力檔案： WORKBENCH_Part_FlowStress_Map_*

圖 1 鈑金成型模型的幾何形狀1.3、網(wǎng)格化模型。金屬板材初始厚度為3毫米。將機器部件改為剛體，僅保留鈑金作為柔性體。使用全局網(wǎng)格尺寸為5米。1.4、指定邊界條件并定義分析類型。接頭是控制剛性機械部件運動的有效工具。固定除頂部部件以外的所有機械部件。使用平移接頭使頂部機械部件在0.01秒內(nèi)向下移動40毫米。邊界條件的示意圖如圖2所示。

沖壓鋁制板材在汽車車身上的應(yīng)用，如圖1所示。圖1　鋁板材在汽車車身上的應(yīng)用鋁合金沖壓板材在沖壓上的工藝要求鋁合金板材成型及模具工藝要求　　經(jīng)調(diào)研，鋁合金的成型工藝與普冷板一致，可以通過增加工序減少廢料刀使用量，降低鋁屑產(chǎn)生，但其模具要求與普冷板存在差異，表1示出沖壓鋁板材對模具的特殊要求。

扭軸成型示意圖 金屬扭軸 7 超塑性成型 這種新發(fā)展的技術(shù)用類似熱塑成型的方法來生產(chǎn)鈑金件。金屬板材加熱后以空氣壓力加壓成型，這種制程依賴于特殊級數(shù)的鎂鈦鋁材料的超塑性。

7、一定要保證板材良好的潤滑。8、定貨時注意特殊成型工具的讓位問題，如果兩個成型的距離比較近，請一定要跟本公司銷售員進行溝通。9、因為成型工具需要較長的卸料時間，因此成型加工時一定要采用低速，最好要有延時。十一、使用長方形切斷刀的注意事項1、步距盡量大，要大于整個刀具長度的80%。2、最好通過編程來實現(xiàn)跳躍步?jīng)_。

因此，在板材的模具成型和拉深工藝中，我們需要一種各向異性，即板材在平面內(nèi)是各向異性的，而在垂直方向的強度增加，也稱為橫向各向異性。 下圖是我們模擬的拉深工藝中使用的成型工具。成型工具：模具顯示為紅色，沖頭顯示為藍色，支架顯示為粉紅色，坯料顯示為灰色。 如上所述，仿真允許處理在執(zhí)行這樣一個機械過程時需要考慮到的多種任務(wù)。

?此處輸出之檔案可直接以 Ansys Workbench Toolbox 中的 Injection Molding Data 讀取。 ?在 Ansys Workbench 環(huán)境中，提供一套短纖維復(fù)合材料仿真流程，可預(yù)測短纖維強化復(fù)材之射出成型件的熱機械行為。

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7、一定要保證板材良好的潤滑。8、定貨時注意特殊成型工具的讓位問題，如果兩個成型的距離比較近，請一定要跟本公司銷售員進行溝通。9、因為成型工具需要較長的卸料時間，因此成型加工時一定要采用低速，最好要有延時。十一、使用長方形切斷刀的注意事項1、步距盡量大，要大于整個刀具長度的80%。2、最好通過編程來實現(xiàn)跳躍步?jīng)_。