ANSYSLS—DYNA和DYNAFORM软件对板料的弯曲回弹比较分析

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ANSYS/LS—DYNA和DYNAFORM软件对板料的弯曲回弹比较分析

作者：尹明辛李霞

来源：《硅谷》2013年第04期

摘要在工业化水平日新月异的今天，对零件成形精度的要求越来越高，随着高强度金属板与合金板在许多行业领域里的广泛使用，使得由这些材料进行冲压成形的零件相对于传统的普通低碳钢板材零件，生产过程中的回弹问题比较突出，本文对市场上常用的弯曲回弹分析软件进行比较，分析优缺点，以期对相关工作者有所帮助。

关键词回弹；有限元；对比

中图分类号：TG386 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2013）022-055-2

金属弯曲成形加工，通常都是采用冲压成形的方法。在冲压过程的最后阶段，由于材料自身弹性特性的存在，使得板料内部形成残余应力。在模具未离开工件以前，残余应力被来自模具的载荷所制约，无法得到释放。一旦模具离开，载荷消失，残余应力发挥作用，则使工件的成型尺寸发生了与模具释放前不同的变化。这个偏差量就是回弹量。

利用有限元仿真技术进行产品冲压成形后的回弹等变形的模拟分析，并在此基础上建立加工工艺参数与成形后回弹量之间的关系，利用优化方法进行回弹控制，为实际生产的模具设计和工艺制定提供参考，对于降低产品制造成本、缩短研发周期、保障零件的装配精度和提高产品的市场竞争力都有着重要意义。

在对板料冲压成形产生回弹现象的研究领域，如DYNAFORM、ANSYS/LS-DYNA等有限元模拟软件都可以对板料冲压成形过程进行很好的模拟仿真，并做出回弹分析。

1 有限元数值模拟方法概述

20世纪60年代，Clough首次提出有限元的概念。在有限元数值模拟计算中，对于类似板料弯曲成形这种非线性的求解问题，常用的算法有静力隐式算法和动力显示算法两种。一般情况下，求解二维问题时多采用前者，而对于三维问题的求解则通常采用后者。

静力隐式与动力显式两种方法各有利弊，所以在目前的冲压成型研究中常常采用动静结合的方法进行计算，就是在板料冲压成形过程中采用动力显式算法，而在模拟回弹过程则采取静力隐式算法，这样做不但可以提高计算效率，节约了大量的计算时间，同时计算结果的精度也同时得到保证。

2 ANSYS/LS-DYNA概述