多样的钣金成型

随着制造水平的提高，很多产品对精度和成本的要求越来越高。过去基于经验和试验的模具制造和加工控制已经不能满足工程需要。引入数字仿真技术，利用CAE软件对制造过程进行分析和优化势在必行。

ABAQUS软件凭借其强大的仿真优势，可以很好地解决材料成形中涉及的冲击、几何非线性、接触非线性等大变形问题。ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit的非线性功能与显示分析和隐式分析功能的完美结合，可以获得金属成形过程中常规方法难以获得的温度场、应力场、应变场和回弹等工艺参数，为提高工件加工质量、选择设备吨位、制定合理的工艺流程提供依据。

1.冲压分析

ABAQUS有丰富的弹塑性本构材料模型和各向异性材料模型，后者主要针对板的各向异性。冲头(模具)的运动可以用可变形体或刚体来模拟，各种摩擦模型和丰富的接触算法可以用来处理任何复杂的三维接触面问题。同时，ABAQUS还提供了网格自适应算法来处理板料成形过程中可能遇到的网格畸变。

2.皮肤拉伸成形

ABAQUS提供了处理几何非线性的强大功能。它可以模拟蒙皮拉伸成形的局部大位移、大旋转和复杂接触算法(包括刚体-刚体、刚体-变形体、变形体-变形体，其中刚体表面也可以是解析刚体表面)，并可以实时计算相应的模具反作用力。

3.胶袋成型

ABAQUS提供了丰富的材料本构模型，仅橡胶材料就多达16种。同时，它能很好地模拟胶袋成型过程中的非线性问题，强大的接触算法，可以模拟任意复杂三维模型的接触问题，以及包括摩擦系数、摩擦生热等在内的复杂接触特性。

4.超塑性成形

目前，超塑性几乎存在于所有金属材料中，尤其是在航空航天领域应用较为广泛的钛合金超塑性成形工艺。ABAQUS提供了多种适用于研究各种超塑性材料的本构模型，如速率无关材料、速率相关材料、各向异性材料和各向同性材料。

5.弯曲成形

弯管成形有两种类型:冷加工和热加工。ABAQUS具有强大的热-固耦合分析功能，包括:稳态导热和瞬态导热分析、顺序耦合热-固分析、完全耦合热-固分析、强制对流和辐射分析、热界面接触、热电耦合等。从简单的弹塑性模型到随温度变化的材料常数，可以定义复杂的材料模型，如热塑性、热硬化、高温蠕变等。同时，这种成型涉及到模具与工件之间复杂的接触关系，在ABAQUS中可以很好地解决磨损表面单元玻璃和弯管多次成型的问题。

6.型材拉伸弯曲成形

ABAQUS作为通用有限元软件，具有丰富的单元类型和本构模型。型材拉弯成形不仅可以建立壳体单元模型，还可以建立实体单元模型。它可以模拟拉弯成形过程中夹具两端的大变形和大转动。

7.热成型

ABAQUS具有强大的热固耦合分析功能，包括稳态导热和瞬态导热分析、顺序耦合热固分析、完全耦合热固分析等。从简单的弹塑性模型到随温度变化的材料常数，可以定义复杂的材料模型，如热塑性、热硬化、高温蠕变等。

8.回弹计算

由于ABAQUS/Standard和ABAQUS/Explicit分别是ABAQUS系列软件的隐式集成和显示集成模块，它们构建在同一个框架和平台上，支持数据和结果在它们之间的传递。实现真正的有机结合。因此，ABAQUS可以准确计算回弹量和回弹后的残余应力。考虑不同工艺条件下的回弹，通过仿真确定最佳工艺。

9.高速加工

高速加工包含复杂的热、机械及其耦合现象，是一个复杂的高度非线性问题。如果单纯依靠实验手段，不仅费时费力，还会增加生产成本。此外，在加工过程中很难准确、实时地知道温度、应力和应变。切削仿真可以在计算机上再现工件与刀具相对运动的全过程，动态显示热流、相变、温度和应力等的分布。克服了实验研究方法的缺陷，成为高速加工的研究方向。

采用ABAQUS的显式求解器，支持完全热固耦合，单元分离准则多样，可模拟各种接触。