杨建鸣 郝 洁 任振中

(内蒙古科技大学机械工程学院，内蒙古包头014010)

多点成形技术的基本思想是将实体模具离散化，由一系列规则排列的基本体组成的“柔性多点模具”取代传统冲压成形的实体模具。该技术在板料三维曲面成形方面有着广阔的应用前景，特别适合于曲面板制品的多品种小批量生产及新产品的试制。目前，已经在高速列车流线型车头覆盖件、潜艇外板以及人脑颅骨修复体等成形件的数字化制造中得到广泛应用。

板材成形时，回弹是不可避免的现象。在外载荷作用下板材的变形由塑性变形和弹性变形两部分组成，当外载荷卸掉后，塑性变形保留下来了，而弹性变形则回复，使成形件的形状和尺寸都发生与加载时变形方向相反的变形，这很大地影响了成形件的尺寸精度。因此，采用数值模拟技术研究多点成形中的回弹可有效地预测和减小回弹，从而提高成形尺寸精度［1］。

1 板材回弹模拟的有限元基本算法

1．1 基本理论

板材的回弹模拟即要求有显式分析以模拟动态成形过程，还需要有隐式分析以模拟卸载后的静态回弹阶段。对于非线性结构静动力分析，LS-DYNA可以交替使用隐式求解和显示求解，进行薄板冲压成形的回弹计算［2］。首先用ANSYS/LS-DYNA程序模拟动态成形过程，然后将变形后的几何形状和应力输入到ANSYS隐式分析中求解，具体的分析过程如图1所示。

1.2 有限元模型

对钢板的回弹进行数值模拟，材料为各向同性，弹性模量E=207 GPa，泊松比 μ=0.3，屈服强度 σs=128.5 MPa，切向模量Etan=345 MPa，密度 ρ=7 845 kg/m3。……