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附件C：译文


金属板料渐进成形工艺数值模拟

关键词：板料成形；渐进成形；数字仿真；驱动工具；四角锥壳体；表面成形

摘要：
　　　金属板料数控渐进成形工艺正逐步被使用，它采用一个动态有限元代码“DYNA3D”实现控制。假定产品的形状是四角锥壳体，它在高度方向有两种不同的形状变化，压头迫使坯料在接触部位塑性变形，首先按照四方形回路移动，至壳体头部时按照半球形回路移动，压头走过的轨迹和壳体的形状一致。计算条件下实际使用的代码取决于压头的速度和板料的属性。计算环境的优化是为了材料在变形而没有产生惯性影响的情况下缩短计算处理时间,同时在变形时压头的行程轨迹是选取的几个轨迹中最合理的。此外，压头的作用力也要考虑。数字仿真是为了寻找板料渐进成形的最优方案，通过忽略材料惯性对成形的影响，数值计算简化了数值计算的条件并缩短计算时间[1~3]。可以这样说，数值模拟非常适用于金属板料的渐进成形工艺。

1.绪论
在生产中板料成形是最常见的，它通常需要一组特定的模具，但在实现这个过程时成本是相当高的。这一传统工艺一般用在大批量生产中以获得高利润，而不是单件小批量生产。
最近，人们对多种灵活的生产流程给予很高的关注。其中最关注的是渐进成形过程，它不要求有任何高容量压机，也不需要为了产品的形状而设计一套模具。成形的设备是一个简单的压头和顶支撑模型[4]。前者不断地对板料施加压力使其局部变形，一个带半球头状的压头通常被用作与要加工成形的板料相接触的成形工具。通过它，板料只能沿着接触的范围内塑性成形。产品的全部形状通过指定的压头路径加工成形的。当然，对于成功地操作，选择合适的路径相当重要，它显著地影响了产品形状的精确度。
对于板料渐进成形方面的书籍出版过很多，其中大部分关注的是实验性的工作（Iseki等人，1996年；森喜朗等人，1996年；戴等人 ，2000年完成；Iseki和Naganawa ，2002年）[5~9]。也有一些论文是关于渐进成形的数值模拟方面的（Iseki， 2001年），但压头路径对变形行为效果并没有讨论过。没有文章提及到在实际应用中使用数值模拟这一过程，但作者认为这是非常值得研究的，因为从检查它的适用性这个角度看，生产过程的效率更高了。