Workbench中金属冲压成型仿真-自适应网格技术

本文摘要（由AI生成）：

本文主要介绍了金属挤压成型的模拟仿真，通过ANSYS Workbench进行二维轴对称分析，采用双线性塑形材料，设置接触和边界条件，利用网格自适应功能解决大变形过程中的网格畸变问题，最终得到挤压成型后的零件形状和中间变形过程。

本实例主要讲解了金属挤压成型的模拟仿真，在ANSYS Workbench中由于挤压成型往往伴随着大变形，而大变形没有显著的改变零件的形状，则可以通过调整更细的时间步和加载力的方式来取得收敛，比如钓鱼竿的弯曲变形，弹簧的压缩大变形，但是对于压铸成型一类的仿真，通过常规的大变形时不能实现的，必然会导致零件挤压过程中网格发生畸变，导致不收敛，得不到所要的结果。

      而ANSYS新版本推出的网格自适应功能，完美的解决了这一问题，将网格在大变形的时候，单元会发生畸变，此时根据网格形状准则使之重新划分网格，会避免网格的畸变，进而进行后续计算，获取所需要的大变形结果。

     本次实例采用二维轴对称方式选择片体结构进行分析，动模在上，向下移动，工件受到挤压变形，中间过程产生重画网格，最终工件达到所需要的形状

1. 模型
   

   绘制3D模型，然后，提取成片体结构，采用2维的轴对称模型，最终的模型如图所示
   

2.材料

材料要产生变形，且不可恢复，所以只能选择塑形材料，本实例设置双线性塑形材料，如图所示

3.接触

接触采用摩擦或者无摩擦接触，可以根据实际情况确定，设置相应的边界位置进行接触

4.边界条件

上模型移动，下模型固定，移动距离根据多次的计算结构来确定

5.重画网格设定

重画网格的限制条件较多，一般需要大变形打开，关键是节点必须采用低阶单元，自适应网格设置如图所示。

6求解之后结果如图所示

通过结果可以查看零件受到挤压之后的形状和中间变形过程，本实例可以看到模型受到挤压，向外侧流动，填充满侧面腔体结构，中间过程如图所示

本实例仿真所用模型数据均为假设的尺寸，具体请根据实际情况加载

作者：范文哲