板料冲压成形有限元反向模拟技术的研究

摘要

对基于形变理论的金属板料冲压成形有限元反向模拟技术作了系统地研究。回顾了反向法的基本原理。在总结和分析现有的多种反向法初始解求解算法的基础上，提出了一种改进的初始解估计算法-投影均值线性变形法，该算法提高了计算的收敛速度以及计算的稳定性。开发了基于三角形/四边形膜单元和DKT/DKQ壳单元的有限元反向分析程序代码Sheetform-InverseApp-roach，考虑了成形中的压边力、拉延筋等工艺条件，该程序可以快速地求得冲压件毛料形状以及变形情况，并可初步判断可成形性。最后通过Numisheet’2002的一个标准考题就本文的分析结果与同类程序的结果以及增量法的结果作了比较，验证了所提算法及程序的有效性和实用性，可作为模具初始设计阶段的辅助分析工具。