产品
好久没有上网发帖了，小亮出品，必属精品！！！:victory::victory::victory: 不知道大家有没有关注车轮旋压的呢？之前对于车轮方面的仿真作了一些案例，一直没有时间整理，今天整理一下了奉献给大家吧！希望大家多多交流，共同进步！加油！
我们都知道车轮的生产工艺根据材料不同采用的工艺也不同，常见的钢制分体车轮一般采用冲压加焊接的方式生产，好一点的还有整体辊压成形及旋压成形；现如今随着汽车轻量化的发展，铝合金车轮也日益常见，低端的采用铸造和锻造的方式加工，高端的还有先铸造或锻造出毛坯，然后再旋压；那么我们今天所讨论的案例就是关于高端车轮的辊压、旋压成形仿真。因为这些工艺不仅是实际加工中的难点，也是仿真模拟的难点。
说到仿真，不得不说到相关软件，俺就一些使用经验大概说一下吧！旋压工艺仿真这种非稳态的仿真为了得到较为精确的计算结果，一般需要采用隐式非线性求解器、六面体单元及弹塑性材料模型进行仿真建模计算。而目前常用的金属成形仿真软件中，ANSYS主要用为线性求解器，主要为非线性求解，所以求解功能不足以解应对旋压成形的复杂计算。用得比较广泛的DEFORM呢？又无法进行六面体网格的划分及重划分，而且其弹塑性求解功能不够精确，弹塑性材料模型也很少。MARC和ABAQUS似乎同时满足以上两个要求，但作为通用有限元仿真软件，其操作的复杂性导致旋压仿真建模较为不易，因为车轮的旋压中，旋轮路径都是复杂的曲线，且芯模与顶料机构是主动旋转，旋轮在进给的同时，由于受到摩擦力的作用，发生被动旋转。这里，我还是比较推荐大家用simufact软件，因为simufact软件的求解器基于MARC求解器开发，具有旋压仿真所需的六面体和实体壳单元以及相关的网格划分功能，而且可以方便的定义旋轮的复杂运动路径和主/被动旋轮旋转的边界条件（方法有很多，我这里采用的方法后面会降，最关键的是得到轨迹离散出来的坐标点数据，存为csv文件，然后导入simufact），相对于MARC与ABAQUS等通用仿真软件来说，更加方便！好了，废话不多说了！
1、先看看这个较为简单的车轮辊形，原始坯料为板材。这里面主动辊往里进给，被动旋转，芯辊主动旋转，外侧中间的导向辊原地被动旋转，两个端面轧辊也是被动旋转。这里面要注意网格划分要细一些，我这里用的5mm，旋转sheetmesh网格划分器，厚度方向3层网格，一共3万多单元
这是算完之后的结果
动画
对应模型文件lunguspinning-ndz.rar，注：用simufact.forming12.0.1及以上版本打开
2、另外就是钢制车轮的旋压，一般重型卡车的车轮就是这样生产出来的，这里面的坯料为带中心孔板材，这个模型的复杂点就在旋轮不同，且轴向错距，一道次成形。 7.5mm网格尺寸，约1.5万左右网格
这是算完之后的结果
回弹对比，图中实体状态为理想零件，网格显示的为回弹后的 结果
后来将芯模也划分了网格，对其加工中的应力进行分析
这是计算结果
对应模型文件为steel-spinning.rar，请使用simufact.forming11.0.1及以上版本打开。
3、铝合金车轮的旋压，两个不同案例，一个案例计算中途发生折叠，计算不收敛，另一个案例，没有任何问题，计算完成，实际工艺生产中也表现出同样的问题。这里面要注意网格控制，不要太多，也不要太少，同时加上网格细化自动控制，比如下图所示，这样软件在网格重划分的时候，可以自动加密曲率较大的地方
这是计算完成的结果，出现折叠的工艺合理的。
这里再详细讲一下我是如何导入旋轮复杂的运动轨迹的，如果大家还有好的办法记得发上来分享哦！:hand:
如下图所示，实际的运动轨迹我们已经在CAD软件中创建了。
主要步骤如下：
1、将轨迹曲线另存为IGES格式
2、导入Hypermesh进行线网格划分
3、导出为Marc格式文件
4、用记事本打开Marc网格文件，将节点坐标值复制另存为txt文档。
5、打开Excel，选择自文本导入数据。
6、按照如下格式建立对应旋轮的轨迹文件，另存为CSV格式文件。
7、在Simufact.forming软件中新建设备，选择自定义设备，选择时间-行程表，通过读取之前保存的CSV文件导入轨迹运动。
注意： a、轨迹文件为时间-行程表，起点为第一个节点坐标，因此所有数据需要减去第一个节点坐标值 b、时间根据进给速度计算出来。
免责声明：本文系网络转载或改编，未找到原创作者，版权归原作者所有。如涉及版权，请联系删
155-2731-8020
