表2.1 模拟分析方案
2.3模拟过程
2.3.1 有限元模型的建立
因为这个处理可以用轴对称模型描绘,工具和环境热量变化可以利用MSC.SuperForm2005的耦合分析选项估算,所以为了简化过程,定义变形工件和模具材料特性不随温度的变化而改变。冲头速率保持在25mm/s恒定。冲头和工件被设定为可变形体。由于变形体不能以一组规定的速率运动,冲头的运动是靠一个刚体的推动实现的,凹模被建模为刚体。几何模型及数据参见图2.1。
冲头的材料特性可以定义如下:
杨氏模量 E=324000N/mm²
泊松比 ν=0.3
质量密度 ρ=8.12e-9 Mg/mm³
热导率 λ=27.6mW/mmK
热容 c=456e6mJ/MgK
温度设置为20℃恒温,所有节点全部选择(672个)。然后定义工件和模具的接触条件和摩擦系数。紧接着设置网格重划分参数。完成定义后提交并检验。在此过程中网格划分尤为重要,特别是更改凸凹模实验时,往往要重新划分工件的网格,因为形状改变后,原网格畸变严重,如不更改,运算过程将出现精度不高、运算缓慢甚至停滞的现象。
网格划分应根据具体部分设置,而且冲头、工件等具体特性应完整设置,否则后处理过程会出现运算错误。模型的创建可分为如下几步:
1、 选择分析类型;来!自~751论-文|网www.751com.cn
2、 从先前定义的模型中导出冲头形状,为刚性刀具创建曲线,并创建工件模型;
3、 定义两种材料的材料特性,并将他们分配给工件;
4、 设置初始温度;
5、 定义接触条件,以及工件和刀具之间的摩擦;
6、 设置重新网格化参数;
7、 定义用于成形处理的工况;
8、 完成定义并提交工作。
2.3.2 后处理
后处理可以在工作完成后开始也可以在分析过程中进行,如果它还在进行的话。MSC.SuperForm为后处理设置了特定的默认值,在这个设定中只有变形几何体才能用等效塑性应变轮廓显示出来,但是可以调节。通过后处理中的模拟运动过程,我们可以最终得到工件的运动形变过程以及其应力应变变化过程,分析其存在的不均匀性问题。不均匀性越大则附加应力越大、残余应力越大,内部组织越不均匀。