针对底部中空铝合金方盒形件塑性变形能力较差、变形不均匀等问题,提出了选用带有预制孔坯料的粘性介质压力成形新方法,通过坯料预制孔的变形缓解底部中空零件的减薄和破裂等问题。研究过程中采用有限元软件ANSYS/LS-DYNA对底部中空铝合金方盒形件粘性介质压力成形过程进行分析,得到了坯料预制孔形状和尺寸对成形试件壁厚分布及坯料流动的影响规律,在此基础上进行了粘性介质压力成形试验。结果表明,不同坯料预制孔形状及尺寸对材料流动规律和试件成形质量影响较大,在合适的预制孔形状和尺寸条件下,可以有效提高底部中空盒形件的成形质量和成形性能。

考虑带预制孔容器内空气的影响,采用三维F E M-S P H自适应耦合算法程序对含预制孔容器在内爆载荷 作用下的动态响应过程进行了模拟,与实验所得到的破坏特征参量吻合.同时也用L S -D Y N A软件中A L E 算法得到的计 算结果与FEM-SPH自适应耦合算法得到的结果进行比较,进一步分析了 F E M -S P H自适应耦合算法的有效性.FEM-SPH 自适应耦合算法能够稳定再现内爆载荷作用下含预制孔容器的爆炸鼓包过程、预制孔毁伤破坏过程以及容器内空气运动 过程,可以为容器内爆问题的数值模拟研究提供有效途径.

研究带预制孔冲压件拉深成形中预制孔径对成形的影响。建立了翻边极限理论模型,对典型尺寸零件的计算结果与实验误差为13.97%,由此验证了理论模型的准确性,此外,建立了翻边和拉深成形的广义有限元模型,通过对不同压边力极限翻边预制孔径拉深成形的计算,可知,压边力较小时在翻边之初存在较小的拉深变形,通过对不同小于极限翻边预制孔径拉深成形进行了计算,可知,预制孔在拉深之初存在较小的翻边变形。探究的变形规律可为冲压工艺控制提供了方法和依据。