板料冲压是金属材料成形的一种重要方法,在制造业中占有极其重要的地位。利用计算机仿真技术对板料成形过程进行数值模拟,可以全面地了解板料变形后应力、应变、厚度分布,预测破裂、起皱、波纹和回弹等成形缺陷的出现,给汽车工程师提供冲压工艺分析和模具设计的科学依据,从而可以提高模具设计质量和缩短模具设计周期。对板料冲压成形计算机仿真的过程方法步骤进行了全面系统的分析总结,概括了板料冲压成形数值模拟需要解决的关键技术问题,如模具几何模型的建立、单元类型的选择、材料模型(本构关系)的确定、接触摩擦理论及算法、关键算法等问题。研究了数值模拟技术在冲压工艺和模具设计中的应用,探讨了回弹产生的力学机理,分析比较了不同材料的力学性能、压边力、摩擦系数等因素对回弹的影响,分析对比了板料冲压成形过程中卸载回弹前后零件应力应变的变化,并指出了回弹的控制和补偿措施。对有限元反向模拟法确定毛坯外形尺寸做了系统的论述。如板料毛坯初始解的确定、应力应变的计算、边界条件的确定、基本关系方程的求解、反向法毛坯外形的修正。研究了板料成形中拉延筋的模拟及应用,如拉延筋的力学机理、等效拉延筋模型、拉延筋约束阻力的确定、拉延筋的布置原则。运用ANSYS内部二次开发工具APDL、UIDL,编制开发了板料成形分析预测专用工具模块,并进行了汉化处理。该模块只需输入简单的参数就可以对初步设计的模型进行网格自动划分、工艺参数设置和计算,得到所关心的应力、应变、厚度变化等工程数据。