基于DYNAFORM的电机盖板冲压成形数值模拟试验研究

利用有限元分析软件DYNAFORM对一种浅拉深、大尺寸电机盖板零件进行冲压成形数值模拟试验,研究各主要工艺参数及拉延筋对拉延成形质量的影响,并分析缺陷产生的原因. 采用正交试验和综合分析法进一步优化工艺参数,以减少板料成形过程中出现的破裂、起皱和拉深不充分缺陷. 研究表明,通过合理布置拉延筋及优化工艺参数,可以有效提升拉延成形质量. 最终得到的最优工艺参数组合为:拉延筋阻力系数50%、压边力600 kN、摩擦因数0.16、冲压速度5000 mm/s、凸凹模间隙1.1t,通过模拟试验验证该工艺参数组合的准确性和有效性.     

手刹固定板冲压成形数值模拟

利用有限元模拟软件AutoForm对某车型手刹固定板进行了冲压成形数值模拟,研究了工艺参数对拉延成形质量的影响规律,并分析了原因。采用正交试验优化设计方法进一步优化了工艺参数,并进行了全工序模拟。研究结果表明:在合理设置拉延筋基础上,通过优化工艺参数能够有效控制成形件质量。最佳工艺参数条件为:压边力600 kN、凹模圆角半径6mm、凹凸模模具间隙1.50 mm、摩擦因数0.15。通过实际实验验证了模拟结果的正确性,说明利用数值模拟可以有效指导实际生产。     

中国标准动车组前端三维蒙皮件冲压成形

以中国标准动车组前端三维蒙皮件为例,利用通用有限元软件Autoform对该类厚度大、拉延深度浅、空间结构复杂、非对称的V型截面蒙皮件的成形过程进行了模拟分析。研究了压边力、拉延筋、凹模圆角、拉延深度、摩擦因数及模具间隙等工艺和结构参数对蒙皮件成形的影响。分析了该类构件拉伸不足及轮廓精度差等成形缺陷的成因,并提出了相应的控制方法。结果表明:拉伸不足主要由成形过程中板料的流动阻力不足引起,可通过增大压边力、设置拉延筋进行控制,对于本文所研究的长条形蒙皮件而言,采用变强度拉延筋可以有效控制拉伸不足;轮廓精度差主要由回弹量大引起,优化成形工艺参数可一定程度上提高蒙皮件轮廓精度,工艺参数对轮廓精度的影响程度按照从大到小排序为:凹模圆角、摩擦因数、模具间隙、拉延深度;基于回弹量对模具型面进行补偿可以有效控制蒙皮件的轮廓精度;对于4 mm厚5083-H111铝合金蒙皮件而言,回弹补偿系数取1.2时,蒙皮件的轮廓精度最好。基于模拟结果开展了成形试验,得到合格的成形件,验证了缺陷控制措施的有效性。     

轨道车辆窗下补强板冲压成形模拟

以某款地铁车辆窗下补强板为例,利用有限元软件Autoform,研究了拉延筋强度系数、压边力和模具间隙参数对补强板件成形的影响。结果表明:拉延件拉裂主要由成形过程中板料局部流动不均匀所致,起皱是由于拉延过程中边角处物料聚集引起;拐角处设置重拉延筋可极大地消除起皱缺陷,通过正交试验找出参数匹配的最优组合,可进一步对边角起皱和拉裂缺陷协调控制。最优参数组合是拉延筋强度系数为0.35、压边力为800 kN和单边模具间隙为0.20 mm;基于回弹量对模具型面进行补偿可有效控制轮廓精度,取1.1的补偿系数时效果最好。基于模拟结果进行了成形试验,得到了合格工件,验证了模拟控制措施的有效性。     

汽车后风挡横梁冲压工艺仿真分析与优化设计

以某汽车后风挡横梁为研究对象,通过UG软件建立产品的三维数模,结合产品的结构特点及冲压工艺分析,拟定其冲压方案为拉延、修边冲孔和翻边冲孔。基于Dynaform有限元分析平台,对其拉延成型过程进行有限元数值仿真,获得了润滑条件、拉延速度、拉延筋、模具间隙对拉延成型质量的影响,并采用正交实验方法对各工艺参数进行优化设计,确定了最优的工艺参数组合:拉延速度为1 000 mm/s,压边力为420 kN,坯料与凸模间摩擦系数为0.075 (半干摩擦),坯料与凹模间摩擦系数为0.05 (边界摩擦),模具间隙为1.2 mm。模拟结果表明,采用优化后的冲压工艺参数可以有效预防零件的起皱、开裂等缺陷。     

AZ31镁合金双曲率方杯拉深成形的有限元分析及工艺优化

基于ABAQUS软件模拟了AZ31镁合金双曲率方杯的差温拉深成形过程,采用正交实验法探索了多种成形参数对AZ31双曲率方杯成形质量的交互作用,优化得到最佳工艺参数,并进行了试验验证。结果表明:双曲率方杯的板材减薄主要集中在凸模圆角附近;成形参数对最大减薄率的影响顺序依次为:压边间隙、凹模圆角半径、摩擦因数、凸凹模间隙;本实验最佳工艺参数如下:压边间隙为1.2 mm、凹模圆角半径为7 mm、摩擦因数为0.05、凸凹模间隙为1.05 mm;依据最佳工艺参数进行试验验证,产品件表面质量优秀,形状和厚度分布与数值模拟结果相吻合;除凹模圆角附近发生晶粒长大外,产品件各部位微观组织为均匀、细小的等轴晶粒,满足实际生产要求。     

基于Dynaform和响应面法的带凸缘圆筒件拉深工艺优化

对带凸缘圆筒件拉深成形工艺进行有限元模拟,以压边力、摩擦因数、冲压速度和模具间隙为影响因素,零件减薄率为质量参考指标,设计正交试验方案.根据灰色系统(GS)理论计算结果,通过响应面法(RSM)进一步优化工艺参数,得到最优工艺参数组合为:压边力5.2 kN,冲压速度4 000 mm/s,摩擦因数0).1,模具间隙2.16 mm.模拟结果显示圆筒件减薄率为22.94％,增厚率为6.83％,该优化方案可为拉深件实际生产提供参考.     

矩形件拉深成形工艺参数的多目标质量优化

矩形件拉深成形涉及诸多工艺参数,各参数相互交叉对成形质量的影响不同.探究摩擦因数μ、压边力F、冲压速度v、模具间隙c等工艺参数对典型矩形件拉深成形质量的综合影响,建立板料的最大减薄率、最大增厚率和最大拉深力的多目标评价层次分析法(AHP)模型.基于灰色系统关联度分析,分别计算影响矩形件成形质量各目标的关联系数和多目标的关联度,进一步获得各成形工艺参数的平均关联度.结果表明:当摩擦因数为0.08,压边力为20 kN,冲压速度为2 000 mm/s,模具间隙为0.88 mm时,可以获得矩形件拉深成形的最佳组合.最后用优化的工艺参数最佳组合进行有限元数值模拟,结果表明成形件质量明显提高,可为矩形件成形质量控制提供一定的指导.     

基于Dynaform的轮罩拉延工艺优化

为实现轮罩拉延成形工艺的优化,用Dynaform对某轮罩的拉延成形进行数值仿真。对压边力、冲压速度、模具间隙、摩擦因数以及拉延筋阻力等影响成形质量的工艺参数进行正交试验设计,对最大减薄率和起皱率2个质量评价指标设计不同的加权系数进行综合加权评分,并对在3种加权系数组合下的3种综合加权评分进行极差分析,找出最优的加权系数组合和因素水平组合。结果表明,采用优化后的工艺参数和加权系数进行仿真可得到较优的成形质量。     

翼子板拉延成形数值模拟研究

利用DYNAFORM软件对翼子板的拉延成形过程进行了数值模拟研究。通过改变拉延筋和压边力等工艺参数,满足了零件工艺质量要求,降低了制模和试模风险,缩短了开发周期。