金属铸锻焊技术 Casting. Forging: Welding
2010年6月
柔性船板
折弯模具有限元仿真分析及实验研究
金权东,石运序', BAE Yeongho
(1.烟台大学机电汽车工程学院,山东烟台264005;2.大宇造船(山东)有限公司,山东烟台264006)
摘要:根据船板厚度及宽度的不同,设计了ー可调式柔性船板折弯模具,并建立了模具的有限元模型;采用接触
法对折弯模具的可靠性以及船板弯曲力和模具的受力、应力应变情况进行了仿真分析。仿真及实验结果表明,所建立的
有限元模型是正确的,所设计的模具能够满足使用要求
关键词:有限元分析;模具设计;仿真分析;柔性折弯模具
中图分类号:TG302;TG386
文献标识码:A
文章编号:1001-3814(2010)11-0020-03
Finite Element Simulation and Experimental Research of Flexible
Die for Ship Plate Bending Press
JIN Quandong, SHI Yunxu, BAE Yeongho-
(1. School of romechanicad and A utomobile Engineering, antai Universit, Yantai 264005, Chin 2. 1S Shandong
Co, ltd, Yantai 264004, China)
Abstract: A flexible ship-plate bending press die was designed according to the different ship-plate thickness and
width, and the finite element model of the die was set up. The reliability, stress and strain status of the die were simulated
by contact method. The numerical simulation and experimental results show that the finite element model is correct and the
designed die can satisfy the use requirement
ey words: FEA; die design; simulation analysis; flexible bend die
船板折弯模具在船板折弯过程中直接与船板、行数字化实验分析的重要步骤之一。在进行有限元
底面支承板通过弹性接触传递力的关系,模具的受分析时,应尽量按照实物来建立有限元分析模型,但
力情况与船板、以及自身结构有极大的关系。长期对结构复杂的物体,完全按照实物结构来建立计算
以来,有限元分析中的接触问题一直是个难点川,传模型、进行有限元分析有时会变得非常困难,甚至是
统的工程力学分析中对分析对象与别的构件间的接不可能的,因此可作适当的简化?。仿真模型简化的
触问题,一般都是采用简化处理,由此得出的结果会结果,只能近似地反映实际情况,使计算结果在不同
与实际有较大的误差。本文根据船板宽度的不同,程度上存在着误差。一般来说,建立模型时产生的误
设计了一可调式柔性船板折弯模具,并采用有限元差要比有限元计算方法本身的误差大得多。因此,模
分析技术,根据实物的实际结构尺寸建立了包括冲具结构有限元分析的准确性在很大程度上取决于三
头、船板以及底面支承板在内的有限元分析模型,维计算模型的准确性。下面根据模具设计的需要建
根据折弯模具的实际工作情况,同时考虑冲头、底面立了三维模型。模具的三维模型如图1所示,模具支
支承板对折弯模具的影响,模拟仿真了模具的受力撑块与固定架之间为调节模具宽度的装置
情况。仿真及实验结果表明,所建立的有限元模型
2有限元模型建立
是正确的所设计的模具能够满足使用要求
1三维结构模型
2.1划分网格叫
冲头与船板作用的过程中,船板发生弯曲变形,
建立准确、可靠的三维模型,是应用有限元法进船板与模具支撑块间的接触部分存在滑动摩擦,因
此,为了较真实地模拟船板弯曲变形过程及模具受力
收稿日期:2009-12-31
情况,本节建立了船板折弯系统的三维有限元实体模
作者简介:金权东(1970-),男,辽宁凤城人,讲师,工学学士,主要从
事车身冲压焊装生产线设计制造技术的研究;
型,并对其进行了有限元网格划分。
FE:0535-6902402;e-mail:kimqd2000(@tom.com
2.2模具材料设定
Hot Working Technology 2010, Vol39, No.1 1
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