【正文】 研究內(nèi)容。隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步以及有限元技術(shù)的不斷發(fā)展。然而，現(xiàn)今的研究中，關(guān)于翻邊工藝方面的研究相對比較少，與翻邊有關(guān)的文獻(xiàn)資料更為有限。然后采用 “積零為整”的辦法，將各單元重新組合為原來的連續(xù)體的簡化了的模型，通過求解這個模型(例如位移)在若干離散點上的數(shù)值解。有限元法另一重要步驟是利用在每一單元內(nèi)假設(shè)的近似函數(shù)來表示全求解域上未知場函數(shù)。為此，不少學(xué)者在如何簡化求解方面作了各種努力，導(dǎo)出了許多近似的求解方程和實驗計算法(如主應(yīng)力法[2021]滑移線法、變形功法[2223]和極限分析法[2425]等)。通常，在科學(xué)研究中，工藝實驗法是一種極其重要的研究方法，經(jīng)常被采用，并且這種方法是檢驗其他方法所得結(jié)果是否合理的重要依據(jù)。 和LSNIKE3D 結(jié)合起來模擬了福特某轎車前翼子板的成形回彈問題，為求解大型復(fù)雜外緣成形回彈問題提供了一種簡便有效的方法。上海交通大學(xué)對板料成形的回彈進(jìn)行了較為系統(tǒng)的研究，提出在板料回彈模擬中采用修正的拉格朗日法較為合適[910]。在變形過程中，隨著凸模下降，變形的坯料單元體在凸模和凹模的圓角處發(fā)生彎曲，孔的直徑增大，而坯料單元體相對凸模作徑向移動，逐漸靠近凹模腔內(nèi)壁，在此移動過程中，坯料單元體在徑向平面內(nèi)，由凸模下方平直形狀移到凸模圓角時產(chǎn)生彎曲，在隨后離開凸模圓角時，再次由彎曲變直[48]。兩者不同之處在于內(nèi)曲翻邊時，豎邊根部各處應(yīng)力、應(yīng)變分布不均勻，曲率半徑不同的部位應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)也各不相同。當(dāng)翻邊的變形區(qū)邊緣為一直線時，翻邊成形就轉(zhuǎn)變?yōu)閺澢尚?，可以說，彎曲是翻邊的一種特殊情況。翻邊主要用于制造出與其他零件的裝配部位或者為了提高零件的剛度而用來加工出特定的形狀，在大型板金成形時，也可作為控制破裂或折皺的手段。當(dāng)翻邊變形面為平面時為平面翻邊；翻邊變形面為曲面，稱為曲面翻邊。在實際生產(chǎn)中，通常都須對不參與變形的坯料突緣平面施加足夠大的壓邊力。哈爾濱工業(yè)大學(xué)采用剛粘塑性本構(gòu)關(guān)系，開發(fā)了粘塑性板殼成形有限元分析程序，并對方盒件的成形過程進(jìn)行了分析，對板料粘性介質(zhì)脹形過程中的應(yīng)變速率變化也進(jìn)行了模擬研究。數(shù)值模擬對深入認(rèn)識翻邊變形過程及其變形特點, 對翻邊工藝的理論研究和工程實踐具有指導(dǎo)意義[1114]。 板料成型工藝研究的主要方法簡介 工藝實驗法工藝實驗法基本過程是: 首先根據(jù)實驗?zāi)康倪M(jìn)行工藝設(shè)計，然后在工藝設(shè)計的基礎(chǔ)上設(shè)計并加工制造出模具，并用生產(chǎn)用實際坯料材料來進(jìn)行實驗，然后根據(jù)實驗情況，檢驗所要求的變形能否達(dá)到零件的設(shè)計要求，如果不能，則需反復(fù)試驗直至達(dá)到要求為止。必要時還須利用應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系式和變形連續(xù)方程。有限元法是一種新的現(xiàn)代數(shù)值方法。如果單元滿足收斂條件，得到的近似解最后將收斂于精確解[2627]。在工程實際問題的分析、解決中，有限元法將發(fā)揮著其日益重要的作用[3132]。這些問題中有的內(nèi)容前人己有了一定的研究但不夠深入，有的內(nèi)容甚至屬于空白。通過數(shù)值模擬軟件 Dynaform 對坯料的相關(guān)因素進(jìn)行分析，從模擬結(jié)果總結(jié)出規(guī)律，并進(jìn)行坯料優(yōu)化。數(shù)值模擬即是通過數(shù)值計算得到用微分方程邊值問題來描述的具體材料成形問題中制件和模具的速度場(位移場)、應(yīng)變場、應(yīng)力場、溫度場等等，據(jù)此預(yù)測制件組織性能的變化以及可能出現(xiàn)的缺陷。最終目的是建立塑性變形理論基礎(chǔ)上的分析設(shè)計系統(tǒng)。在其前處理器(Preprocessor)上可以完成產(chǎn)品仿真模型的生成和輸入文件的準(zhǔn)備工作。 3．工藝化的分析過程　　囊括影響沖壓工藝的60余個因素以DFE為代表的多種工藝分析模塊有好的工藝界面，易學(xué)易用 4．固化豐富的實際工程經(jīng)驗 DYNAFORM的功能介紹 1. 基本模塊　　DYNAFORM提供了良好的與CAD軟件的IGES、VDA、DXF，UG和CATIA等接口, 以及與NASTRAN, IDEAS, MOLDFLOW等CAE軟件的專用接口，以及方便的幾何模型修補(bǔ)功能。三維動態(tài)等值線和云圖顯示應(yīng)力應(yīng)變、工件厚度變化、成形過程等，在成形極限圖上動態(tài)顯示各單元的成形情況，如起皺，拉裂等2. BSE(板料尺寸計算)模塊　　采用一步法求解器，可以方便地將產(chǎn)品展開，從而得到合理的落料尺寸。 　　●拉延深度與負(fù)角檢查 　　圖形顯示零件的拉延深度與負(fù)角情況。 DYNAFORM流程圖 ①直接在DYNAFORM的前處理器中建立模型，或在CAD軟件（如UG、CATIA等）中根據(jù)擬定或初定的成形方案，建立板料、對應(yīng)的凸模和凹模的型面模型以及壓邊圈等模具零件的面模型，然后存為IGES、STL或DXF等文件格式，將上述模型數(shù)據(jù)導(dǎo)入DYNAFORM系統(tǒng)。本章小結(jié) 本章主要介紹了DYNAFORM的基本功能以及特點，了解了為什么要用DYNAFORM進(jìn)行數(shù)值模擬分析及它的分析過程。單擊Select Surfaces按鈕，選擇需要劃分的曲面。選擇Binder選項， Part對話框，選擇需要定義的Binder零件層后，單擊OK按鈕確定，、Punch,依次定義Die、Punch工具。 Define Blank對話框 Material對話框 Property對話框 毛坯工藝參數(shù)設(shè)定 BELYTSCHKO—TSAY對話框⑶自動定位工具選擇Tools—Position—Auto Position菜單項， Position Tools對話框。單擊該圖中的Define Load Curve按鈕， Load Curve對話框，選擇曲線類型為Force，設(shè)定BINDER的壓邊力為20000N。系統(tǒng)默認(rèn)的繪制狀態(tài)是繪制變形過程（Deformation），可在幀下拉列表中選擇All Frames選項，然后單擊“播放”按鈕用來以動畫的形式顯示過程的變化，也可選擇單幀對過程中的某步進(jìn)行觀察。 板料厚度變化過程（一）第二階段（第10步）：凸模接觸板料，擠壓板料，被擠壓部分受拉應(yīng)力變薄，其他位置無明顯變化。 板料FLD圖變化過程（四）第五階段（第17步）：凸模運(yùn)動到極限位置，底部發(fā)生大變形，邊緣未變形 板料FLD圖變化過程（五） 各工藝參數(shù)對外緣翻邊的影響分析 板料內(nèi)孔半徑的影響為了分析板料內(nèi)孔半徑對外緣內(nèi)曲翻邊的影響，設(shè)計了如表41的若干組試驗。從而得出結(jié)論；在一定范圍內(nèi)，板料內(nèi)孔半徑越大翻邊過程中越不容易破裂，板料內(nèi)孔半徑越小越容易破裂。 板料形狀的影響為了分析板料形狀對翻邊工藝的影響，故設(shè)計兩組矩形板和圓形板的外緣內(nèi)曲翻邊試驗，而其他工藝參數(shù)相同。5 工藝試驗 引言 通常，在科學(xué)研究中，工藝試驗法是一種極其重要的研究方法，這種方法是檢驗其他方法所得結(jié)果是否合理的重要依據(jù)。發(fā)現(xiàn)兩圖誤差不大（在誤差允許的范圍內(nèi)），所以本實驗驗證了數(shù)值模擬的結(jié)果，說明了數(shù)值模擬的可靠性。（2）凹模圓角半徑越大越不容易起皺，也越不容易引起破裂。感謝同班劉濤同學(xué)，在遇到難題的時候與我一起分析，交流，給予了我很大的幫助。而圓形板料翻邊效果良好，適于進(jìn)行翻邊實驗。 6結(jié)論與展望 結(jié)論翻邊是拉伸類沖壓成形的典型基本工序之一，在生產(chǎn)實際中，各種翻邊零件十分常見。 工藝實驗因為現(xiàn)實驗條件的限制，現(xiàn)只進(jìn)行板料內(nèi)孔半徑對外緣內(nèi)曲翻邊的實驗。 觀察兩圖可知，在相同的條件下，矩形板外緣翻邊發(fā)生了畸變的問題。僅改變板料半徑，其他工藝參數(shù)不變序號工藝參數(shù)板料中心角（度）板料內(nèi)孔半徑(mm)凹模圓角半徑（mm）壓邊力(104N)418061205180622061806420 表42（1）基于零件厚度變化分布圖的翻邊分析運(yùn)用DYNAFORM軟件對表42的各組參數(shù)進(jìn)行數(shù)值模擬，—。 試驗1的最終零件的壁厚分布圖 試驗2的最終零件的壁厚分布圖 試驗3的最終零件的壁厚分布圖根據(jù)零件壁厚分布圖分析不同板料內(nèi)孔半徑對外緣內(nèi)曲翻邊的影響，為了更好的分析，我們引入一個板料最大厚度變化量△x（原板料厚度與翻邊后最小厚度的差值）。 板料厚度變化過程（三）第四階段（第16步）：邊緣位置得到金屬補(bǔ)充破裂被補(bǔ)變厚，底部受拉伸輕微破裂。 變形過程的繪制 “成形過程控制”工具按鈕 零件的最終外形圖