計算機仿真在工業(yè)中廣泛應(yīng)用于預(yù)測零部件、總成和整車的結(jié)構(gòu)性能，建立了詳細(xì)的有限元模型，并用于預(yù)測碰撞危險性、振動和耐久性方面的結(jié)構(gòu)性能，本文帶來液壓成形過程的計算機仿真模擬解析。

　　一、計算機仿真的優(yōu)點：

　　計算機仿真在工業(yè)中廣泛應(yīng)用于預(yù)測零部件、總成和整車的結(jié)構(gòu)性能，建立了詳細(xì)的有限元模型，并用于預(yù)測碰撞危險性、振動和耐久性方面的結(jié)構(gòu)性能。在設(shè)計周期的早期階段，將有限元分析（FEA）和其他計算機輔助工程（CAE）技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計，大大縮短了車輛從概念階段到生產(chǎn)階段的時間（Singh 1999）。

　　應(yīng)用計算機模擬技術(shù)，可以實現(xiàn)對管材液壓成形過程的類似認(rèn)識和認(rèn)識，分析結(jié)果可用于優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計、液壓成形工具設(shè)計和液壓成形工藝參數(shù)。

　　其目的是生產(chǎn)一種成本效益高、液壓成形優(yōu)化的零件設(shè)計。

　　本章討論了使用lsdyna3d或類似的計算機程序可以成功模擬液壓成形過程的步驟。與傳統(tǒng)制造技術(shù)相比，管狀液壓成形工藝的主要優(yōu)點是：重量輕、組件和裝配成本低。

　　最大化這些優(yōu)點需要在設(shè)計過程的早期階段解決元件設(shè)計、材料選擇和液壓成形工藝。這必須在工具設(shè)計和原型試驗之前完成。否則，由試用anderror原型開發(fā)方法驅(qū)動的最后一刻的更改可能會影響設(shè)計，并且會失去一些關(guān)鍵的優(yōu)勢。

　　通常在原型階段，已經(jīng)太晚了，無法修改部件設(shè)計-優(yōu)質(zhì)材料、特殊潤滑或額外的預(yù)成形步驟或昂貴的熱處理可能需要添加到工藝中。任何液壓成形工藝限制必須在設(shè)計周期的早期預(yù)測，以避免任何昂貴的后期決定或修改。實現(xiàn)這一目標(biāo)的一種方法是進行及時的計算機模擬。

　　液壓成形過程的模擬結(jié)果（位移和應(yīng)力）也可用于進一步的有限元分析，以評估產(chǎn)品的性能。液壓成形工具的結(jié)構(gòu)完整性也可以評估有限元分析，然后再建立實際的工具。

　　二、液壓成形工藝步驟：

　　在進行任何基于有限元分析的計算機模擬之前，了解模擬模型中必須表示的工藝步驟和材料參數(shù)很重要。為了模擬液壓成形過程，模擬程序應(yīng)能夠準(zhǔn)確地表示：

　　1）刀具幾何形狀，

　　2）成形范圍內(nèi)的管材性能，

　　3）零件和工具之間的表面相互作用，

　　4）內(nèi)部流體壓力，以及

　　5）刀具和零件運動的邊界約束。

　　商用計算機程序通常用于沖壓或成形模擬，可成功應(yīng)用于評估液壓成形過程；要完全理解液壓成形過程，需要了解材料在通過以下過程時發(fā)生的情況：

　　1）軋管（制管）；

　　2）彎管，

　　3）預(yù)成形，

　　4）有端部進給和無端部進給的液壓成形，以及

　　5）孔的防水。

　　通過這些步驟材料的應(yīng)變硬化是累積的。當(dāng)材料應(yīng)變變硬時，它就接近其失效點；汽車級低碳鋼和鋁合金6000（T4）的應(yīng)力/應(yīng)變曲線如圖11-1所示。

　　每個制造步驟的材料應(yīng)變典型值為：

　　1）軋管5-15%

　　2）彎管20-30%，以及

　　3）液壓成形為5-15%。

　　對于鋼，如果在軋管（5%）和彎管（20%）過程中達(dá)到了下限應(yīng)變值，則在材料中留有足夠的延伸率用于液壓成形。

　　另一方面，如果達(dá)到了上限應(yīng)變——軋制鋼管時為15%，彎曲鋼管時為30%——液壓成形操作只能通過首先對彎曲部件進行退火來實現(xiàn)。

　　液壓成形過程可能需要一種優(yōu)質(zhì)潤滑油，用于輥彎成形和彎曲產(chǎn)生的中間應(yīng)變水平。由于鋁合金的塑性延伸率有限，如圖11-1所示，需要彎曲的液壓成形部件通常也需要在液壓成形操作之前進行中間熱處理。

　　具有還原性的高強度鋼可能不適于退火以提高成形性計算機模擬可用于理解、預(yù)測和優(yōu)化這些步驟中的每一步，以最小化應(yīng)變硬化，從而滿足熱處理或優(yōu)質(zhì)潤滑的需要。

　　【興迪源液壓成形設(shè)備優(yōu)勢】

　　興迪源機械(Xingdi Machinery)借助于我國智能裝備制造業(yè)的新興生產(chǎn)基地——佛山市的完善配套能力和我國向發(fā)達(dá)國家出口鑄鋼件的重要基地——河南新鄉(xiāng)市的上乘鑄鋼件質(zhì)量為依托，以興迪源機械的產(chǎn)品和質(zhì)量信譽為基礎(chǔ)，以液壓和電控為主導(dǎo)，以金屬成形智能液壓裝備為方向，以機、電、液、氣、儀五位一體為手段，為客戶提供節(jié)能、高效、自動化程度高的智能液壓裝備及流體壓力成形方案。

　　興迪源機械自2010年開始組建超高壓液力成形技術(shù)團隊，突破了成形壓力100MPa-250MPa的技術(shù)難關(guān)，研發(fā)出“內(nèi)高壓成型設(shè)備”并投入用戶生產(chǎn)現(xiàn)場。至今，興迪源機械已是創(chuàng)立超過10年的實力企業(yè)，已掌握了成形壓力為500MPa的技術(shù)，并向市場提供了合模力4000噸、成形壓力達(dá)500MPa以內(nèi)的各種規(guī)格的內(nèi)高壓成型液壓設(shè)備數(shù)十臺套，技術(shù)研發(fā)成果在國內(nèi)同行的民營企業(yè)中達(dá)到優(yōu)異水平。