机械工程学报

作者：曹秒艳, 胡晗, 田少杰, 杜冰, 赵长财

单位：1. 燕山大学机械工程学院 秦皇岛 066004;2. 河北省轻质结构装备设计与制备工艺技术创新中心 秦皇岛 066004;3. 燕山大学先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室 秦皇岛 066004

关键词：薄壁零件,固体颗粒介质成形,仿真,FEM-DEM；

基金：国家自然科学基金(51775480,51605420)和河北省自然科学基金(E2018203143,E2016203294)资助项目。

针对一些形状复杂、具有局部特征的难变形薄壁构件的成形问题,提出固体颗粒介质成形(Solid granules medium forming, SGMF)技术。并以薄壁的抛物线壳体零件为例,分析零件的特征及成形难点;基于ABAQUS平台,自行编制程序对抛物线壳体SGMF成形过程进行有限元法(Finite element method, FEM)和离散元法(Discrete element method, DEM)耦合仿真分析,探究不同摩擦因数对工件SGMF的影响。研究表明,FEM-DEM耦合分析技术兼顾离散颗粒介质与连续体板材各自的变形特点,能较准确模拟金属板材SGMF成形过程,并采用该耦合分析技术确定该抛物线壳体零件的最佳成形工艺参数;最后在模拟结果的基础上,开展抛物线壳体零件的颗粒介质成形试验研究,并成功试制出合格工件,试验结果与FEM-DEM耦合模拟结果基本吻合。

来源：2020年第20期

《机械工程学报》期刊编辑部

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