固體顆粒介質模具沖壓數(shù)值模擬的研究.pdf

1、固體顆粒介質成形工藝是利用固體顆粒在壓力作用下的流動性,采用固體顆粒作為傳力介質對板料成形的一種軟模成形工藝。固體顆粒介質成形工藝相比其它傳統(tǒng)軟模成形方法不僅具有良好的成形效果且成本低,顆粒介質密封容易可反復利用,在板料成形中具有廣闊的前景。
　　顆粒介質作為巖土類材料其變形和傳力性能是固體顆粒介質成形的關鍵,目前在土木工程領域對巖土材料建模進行有限元分析的研究比較常見,而將巖土類材料應用到板料成形方面的幾乎沒有。本文以盒形件作為

2、研究對象,對固體顆粒介質成形工藝進行分析。對固體顆粒作為傳力介質傳力特點以及本構關系進行了理論分析,對盒形件成形進行理論分析,針對顆粒介質與板料耦合變形的特點,利用abaqus軟件建立了固體顆粒介質成形有限元分析模型。通過有限元分析的手段,對固體顆粒介質成形過程中,顆粒的變形特點、影響顆粒傳力的因素以及各種參數(shù)對板料成形的影響進行模擬分析。在有限元模擬的基礎上進行了相關針對性物理實驗,通過實驗手段對固體顆粒介質成形工藝進行進一步研究,并

3、且通過實驗驗證了固體顆粒介質成形有限元模擬結果,說明了有限元模擬中固體顆粒介質所采用的本構模型,以及固體顆粒與板料耦合變形采用的邊界和摩擦類型的準確性。
　　通過研究發(fā)現(xiàn):摩擦角是固體顆粒的一個重要參數(shù),其表征的是顆粒間摩擦鑲嵌作用,是評價顆粒流動性的重要參數(shù),影響顆粒介質內的壓力分布和傳力效率,摩擦角越小傳力效率越高,固體顆粒介質的流動性越好越有利于力的傳遞;顆粒的裝入量以及顆粒直徑對成形有一定的影響;作為盒形件,軟凸模成形時四