摘要：在高强钢板热冲压产品及模具设计的早期,缺少一个仅仅根据产品的形状以及少量的模具信息就能快速评估出热冲压件可成形性的工具,能对后续的产品及模具设计起到指导作用。针对以上问题,提出并实现了高强钢板22MnB5热成形的一步逆成形有限元方法,用来快速评价高强钢板22MnB5在高温奥氏体状态下的可成形性。并以某汽车B柱的加强板为例进行计算,将其模拟结果与热冲压实验结果进行对比。结果表明:模拟结果与实验值基本一致,证实了高强钢板22MnB5热成形的一步逆成形有限元方法的有效性。

摘要：在板料冲压成形技术中,一步逆成形法可以快速获得较小零件毛坯的尺寸和边界线。为了加快设计周期、提高计算效率,针对大体积的模型提出了毛坯边界线精细算法。本算法基于一步逆成形法的有限元解获得的零件初始构形,进一步给出了一种基于粗网格的零件毛坯边界线的精细算法。该算法经过投影、映射和插值3个过程,可以获得与零件曲面特征线相对应的边界线。算例表明,全部边界线具有较高的精度,有利于判断毛坯内部形状的合理性,提高最终零件的成形精度。该算法在保证一步逆成形法具有高效性的基础上,显著提高了计算精度,针对大体积模型的毛坯反算具有较高的应用价值。

摘要：在汽车覆盖件模具的设计过程中,设计翻边模之前需要事先给定修边线,为了能够得到一个精确的最终零件,预先设计出一条合适的修边线是一项很重要的工作。现提出一种基于一步逆成形的快速设计修边线的方法。由于翻边后的零件是事先给定的而且翻边成形过程中的应变路径一般都比较简单,所以一步逆成形法能够在翻边前预示修边线。这样就可以在模具早期设计阶段通过一步逆成形所展开的初始坯料的边界线中获得一条离散的修边轮廓线,并将这条修边轮廓线导入CAD系统中。最后将该方法应用到两个基本的曲面翻边过程中,并成功地预示出修边线。

摘要：橡皮囊成形是飞机钣金零件成形的主要方法之一,其初始毛坯形状的预示是橡皮囊成形中的一个难点问题。针对橡皮囊成形的工艺特点,提出了一种基于一步逆成形有限元法的飞机橡皮囊成形钣金零件毛坯快速精确预示方法。首先将设计好的飞机钣金零件作为最终构形,然后采用一步逆成形有限元法进行初始毛坯的快速反向模拟,最后将通过该方法获得的毛坯外形应用到实际飞机钣金橡皮囊成形中,实验结果表明该方法可以快速精确地预示出飞机橡皮囊成形钣金零件的初始毛坯形状。

摘要：针对复杂CAD模型的展平问题,提出在三角网格上数值模拟汽车覆盖件一步逆成形的优化算法,实现了对车身零件毛坯料的快速估计.首先对初始网格进行补洞与局部重新网格化等预处理,得到辅助网格;为了减少变形,采用基于能量释放的初始解预示算法,并用基于金属板材弹塑性变形的一步逆算法进行迭代优化,得到修正的展平网格,经后处理得到最终参数化结果.将文中算法应用到自由边界网格参数化上,通过大量数值实验和比较结果表明,该算法不仅适用于工业上的坯料预估,而且在网格参数化的面积、扭曲变形方面有明显改善,同时具有较好的保角效果.

摘要：航空扩口导管的轴向收缩量是影响管路装配质量的重要因素,对于扩口段轴向长度不合格的管件,只能凭工人经验现场调整。常用的有限元法需多次模拟才可求得轴向收缩量,效率较低。自主开发扩口管一步逆成形程序,提出径向投影法获得初始解,并采用网格光顺算法提高初始解精度,经全量理论的塑性迭代获取初始管坯尺寸,从而在几秒内快速预测出精确的轴向收缩量,为设计阶段管坯尺寸的确定提供依据。将扩口管一步逆成形程序的轴向收缩量预测过程与商用有限元软件LS-DYNA、Abaqus对比,一步逆成形程序极大地简化了前处理操作,提高了计算效率。选取多个不同规格的典型航空用导管进行冲压扩口成形试验,一步逆成形程序模拟量相对于试验值的误差在6.33%以内。扩口管一步逆成形程序计算速度快,求解精度高,可准确预测扩口管轴向收缩量,具有工程应用意义。