雙曲鋁板的鈑金拉伸有限元法數(shù)值計(jì)算是目前分析塑性成形問(wèn)題的有力工具，但對(duì)于板料成形因涉及到幾何物理及邊界多重非線性并存問(wèn)題，計(jì)算量大，進(jìn)行系統(tǒng)的分析需要大量計(jì)算時(shí)間。目前國(guó)內(nèi)這方面的研究其中有哈爾濱工業(yè)大學(xué)金屬精密熱加工國(guó)防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的進(jìn)行的動(dòng)力顯式有限元模擬，他們建立了適合于三維板料成形分析的顯式算法的有限元數(shù)學(xué)模型,采取集中質(zhì)量矩陣,用動(dòng)力顯式算法來(lái)分析, 基于時(shí)間中心差分格式, 使位移計(jì)算顯式化, 避免了由材料、幾何、邊界條件等高度非線性因素引起的計(jì)算收斂問(wèn)題。并根據(jù)該模型開(kāi)發(fā)了動(dòng)力顯式算法的板料成形過(guò)程模擬的有限元分析程序。

雙曲鋁板半球形件拉深與一般平底筒形件拉深不同，采用數(shù)值算法進(jìn)行詳細(xì)的理論分析的論述尚不多見(jiàn)。雙曲鋁板廠家通過(guò)對(duì)半球形組件拉深成形過(guò)程分析研究，建立了一個(gè)方便快捷的數(shù)值算法對(duì)其成形過(guò)程進(jìn)行模擬計(jì)算，得到組件的應(yīng)力應(yīng)變和外形厚度分布。這個(gè)算法可以用來(lái)研究筒形件、錐形件等成形的規(guī)律以及工藝參數(shù)對(duì)組件成形的影響，有助于進(jìn)一步研究起皺和破裂，可以應(yīng)用于展示各種具有上述特征區(qū)域的組件的成形應(yīng)力應(yīng)變。另外，也希望能應(yīng)用于鈑金件智能化生產(chǎn)，對(duì)半球形組件拉深過(guò)程中的壓邊力等進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。

解析方程-解析解需要對(duì)成形模型進(jìn)行很多假設(shè)，早期北京飛行大學(xué)704教研室進(jìn)行的半球形拉深件成形研究，推導(dǎo)出了計(jì)算每一瞬時(shí)的應(yīng)力公式，解析方法直觀，便于分析影響應(yīng)力的因素，容易總結(jié)出經(jīng)驗(yàn)公式。但這種算法進(jìn)行很多假設(shè)，比如板料厚度變化均勻、簡(jiǎn)單加載、理想塑性材料等條件。隨著鋁合金和鈦合金的廣泛應(yīng)用，同時(shí)鎂合金的使用也逐漸增多，材料塑性成形難度越來(lái)越大，既有材料性能提高帶來(lái)的困難，也有結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜帶來(lái)的困難。例如，鋁合金的強(qiáng)度由150MPa提高到300MPa，塑性由30％降低到10％。零件結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜表現(xiàn)為超薄壁、空心大截面差、高次函數(shù)空間曲面或非回轉(zhuǎn)體零件等結(jié)構(gòu)形式。因此，面向輕質(zhì)材料和復(fù)雜形狀結(jié)構(gòu)的塑性成形技術(shù)得到迅速發(fā)展。液壓鋁板加工廠家的操作工熟練掌握鈑金工藝技術(shù)是非常必要的，有利于鈑金件生產(chǎn)管理，是提高產(chǎn)品質(zhì)量和降低成本的重要保證，是把液壓鋁板價(jià)格從1500元/平方定格到450-800元/平方的可接受區(qū)間范圍的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。