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基于RADIOSS的铜管弯曲成形的仿真分析

2012/9/16    来源:万方数据    作者:徐志伟  张卿卿      
关键字:HyperMesh  RADIOSS  铜管弯曲成形  仿真分析  
本文主要介绍基于HyperMesh和RADIOSS软件弯管成形有限元分析的基本流程。以某铜管零件为例,重点对其弯曲成形过程进行有限元仿真分析,包括对有限元模型的前后处理,结果分析。通过对弯曲成形过程的仿真,能够为改善零件质量提供参考依据。

1 概述

    薄壁弯管成形零件由于其能够满足轻量化、强韧化和低消耗等方面的要求,使其在航空航天,汽车及轻工业方面有着极其广泛的应用。由于影响管材成形质量的因素很多,所以应用传统的物理实验方法,将在很大程度上增加成本,降低效率。Altair公司的HyperWorks平台给我们提供了很好的解决方案。本文将针对应用广泛的管材绕弯成形,利用Altair公司的HyperMesh和RADIOSS软件进行仿真分析。

    Altair公司的HyperMesh软件是一款功能强大的,世界领先的CAE应用软件,它集成了设计与分析所需的各种工具,具有无与伦比的性能以及高度的开放性、灵活性和友好的用户界面。在CAE领域,HyperMesh最著名的特点是它所具有的强大的有限元网格前处理和后处理功能,同时HyperMesh直观的图形用户界面和先进的特性减少了学习的时间并提高效率。RADIOSS是一个全面的瞬态、动力学非线性有限元求解程序,被应用于模拟碰撞、安全性能、制造工艺过程和流固耦合等问题。从消费品跌落试验到汽车碰撞分析,从冲压成型到水下爆炸,RADIOSS为解决复杂的实际问题提供了一个世界级的解决方案。

2 有限元模型建立

    2.1 绕弯成形模型简介

    典型的圆管绕弯成形模型有压块、夹块、弯曲模、管坯、防皱块等组成。如图1所示。管坯一端由夹块压紧在弯曲模上,管坯外侧装有压块,内侧装有防皱块,管坯内部有芯棒支撑,当弯曲膜转动时,管坯就紧靠弯曲模成形。

圆管绕弯成形示意图

    图1 圆管绕弯成形示意图

    2.2 HyperMesh中模型的简化和建立

    根据实际生产情况,在满足仿真精度要求的情况下,在HyperMesh中建立了如下图所示的有限元模型。其中红色部分为需要加工的圆管(外径d=9.55mm),黄色部分分别为弯曲模、夹块和压块,管内部有一心轴,心轴伸出量为5mm。

简化后的有限元模型

    图2 简化后的有限元模型

 

责任编辑:程玥
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