雙向加壓液壓脹形極限的研究及其數(shù)值模擬.pdf

1、隨著全球范圍能源緊張的加劇，國際汽車業(yè)加快了汽車輕量化的步伐。因此重量輕，強度高的材料在汽車工業(yè)中使用得越來越普遍，由于這些材料的塑性相對較差，因此進行有關這些材料的成形研究具有實際意義。 雙向加壓液壓脹形是一種近期才開展的板料成形方法，其基本原理是在脹形過程中使板料兩側承受初始液體壓力的作用，由板料兩側液體的壓力差完成脹形。雙向加壓是為了改善變形區(qū)的應力狀態(tài)，改善潤滑條件和變形均勻度以達到提高成形極限的目的。 文中首先

2、分析了應用理論FLD對低塑性的材料雙拉成形時，預測成形極限不精確的原因，詳細敘述了基于損傷力學的韌性斷裂準則和目前的應用狀況，為利用韌性斷裂準則預測雙向液壓脹形極限提供了依據(jù)。 本文從理論上推導出圓板料雙向液壓脹形過程中變形區(qū)的應力、應變分布以及脹后零件厚度分布情況，結合Hill屈服準則和D.Drucker硬化材料流動準則，給出了變形區(qū)的等效應力、應變解。 最后采用有限元軟件ANSYS/LS-DYNA對LY12(M)、s

3、t17和LF21三種材料的近半球形件的雙向液壓脹形過程進行了有限元數(shù)值模擬。以模擬結果數(shù)據(jù)和韌性斷裂準為基礎，利用面向對象編程語言VisualC＃為工具編制出單元斷裂判斷程序，程序給出了不同材料在對于不同初始壓力P0下的極限脹形高度，得出了初始壓力——極限高度曲線，發(fā)現(xiàn)提高初始壓力P0可以提高脹形極限高度，且當初始壓力與材料的強度相當時，極限高度提高的更明顯；對錐盒件雙向液壓脹形的模擬結果顯示，該成形法可以改善潤滑條件和減小板料層間變形