柔性和刚性压边方式防止薄板多点成形拉裂的对比分析

采用有限元数值模拟方法研究了薄板鞍型件在有压边多点成形过程中的拉裂现象。提出了能够避免拉裂的柔性压边成形方式,分析了刚性压边与柔性压边成形时的成形极限和成形效果,证明柔性压边成形能够很好地解决板料起皱与拉裂之间的矛盾,并利用压边面中板料的流动分析了柔性压边成形时压边力大小与拉裂之间的关系。当采用刚性压边多点成形时,加大压边力板料可能拉裂,减小压边力板料可能起皱;而采用柔性压边多点成形方式可以有效避免起皱和拉裂,大大提高变形量,得到更好的成形结果。     

压边力对圆锥形件拉深成形的影响

起皱和断裂是板料成形过程的主要失效模式,合理控制成形过程中的压边力,可以消除这些缺陷,提高成形性能。本文以圆锥形件的成形为例,采用Dynaform软件对变压边力控制的成形工艺进行了数值模拟计算,得到了最佳压边力变化曲线。本文还对模拟结果进行了实验验证。结果表明,变压边力拉深工艺能够极大提高板料的极限拉深高度。     

压边力对圆锥形件拉深成形的影响

起皱和断裂是板料成形过程的主要失效模式,合理控制成形过程中的压边力,可以消除这些缺陷,提高成形性能。本文以圆锥形件的成形为例,采用Dynaform软件对变压边力控制的成形工艺进行了数值模拟计算,得到了最佳压边力变化曲线。本文还对模拟结果进行了实验验证。结果表明,变压边力拉深工艺能够极大提高板料的极限拉深高度。     

基于变压边力的汽车翼子板冷冲压成形模拟分析

针对汽车零件冷冲压成形过程中易出现的起皱、回弹以及拉延不足等质量问题,以某品牌汽车的翼子板为例对其进行了变压边力成形分析.首先,以零件成形极限为评价目标,通过分析整体恒压边力成形确定零件的临界压边力值; 其次,利用整体变压边力成形方法分析9种常用变压边力加载形式的优劣,以此确定最佳的变压边力加载形式; 最后,根据拉延后板料的应变分布给出分区变压边力成形的方法,并对汽车翼子板进行分区变压边力仿真成形分析.仿真分析表明:整体变压边力成形方法能够有效降低零件的最大减薄率、最大增厚率和最大回弹量以及改善零件的成形极限; 分区变压边力成形方法不仅能够有效提升零件的成形极限,而且还可减少最大减薄率和有效控制回弹量.该研究结果可为选取汽车零件的冲压成形工艺提供参考.     

一种机械式恒力压边装置的设计

通过分析冲压拉延过程中的起皱趋势,并根据起皱的规律设计了一种结构巧妙的新型恒力压边装置,在单动压力机上实现了刚性压力,从而改善了拉延工艺。该恒力压边装置以弹簧或橡胶提供压边力,在拉延过程中随着拉延的进行其压力边逐渐增大,达到最大值Ｑｍａｘ后,继续拉延时,压边力保持恒定不变。     

基于FEM的翼子板充液成形工艺与优化

针对复杂结构零件冲压成形时出现的破裂与拉延不充足等问题,采用板料成形模拟软件Dynaform对汽车前翼子板充液拉深工艺进行了有限元数值模拟研究。依据翼子板各处进料规律,提出了三种拉延阻力系数不同的拉延方案。以零件的成形极限图(FLD)为分析标准,研究了拉延阻力系数、液室压力加载路径和压边力对翼子板成形质量的影响规律。研究结果表明:设置合理的拉延筋、加载路径和压边力,可以改善翼子板的成形性能,并且能够获得壁厚分布均匀的零件。     

铝合金车门内板成形工艺数值模拟及模具设计

在冲压拉延过程中为了减少汽车覆盖件产生起皱和破裂等缺陷,针对材料为AA6009铝合金的车门内板,运用有限元软件DYNAFORM进行拉深成形数值模拟和工艺优化。采用设置板料压边力,摩擦系数以及拉延筋的方法,以内板的成形极限图(FLD)和壁厚分布图为衡量标准,对成形缺陷产生的原因进行预测和优化,得到最佳加载方式。然后运用三维造型软件UG进行了汽车内板的凸、凹模和压边圈的设计并进行了模具零部件的设计,完成了模具装配与校核。结果表明,在凹模上设置拉延筋并且设置合理的压边力和摩擦系数,可以有效地提高工件的成形质量,防止起皱和破裂的产生,最后运用UG进行三维零件的绘制与装配,减少了模具研发的时间与试模周期。     

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。     

汽车右门拉延工艺的数值模拟

采用计算机数值模拟来研究汽车右门拉延成形工艺,分析探讨起皱、开裂等缺陷的原因和解决方法;通过Autoform软件模拟分析了拉延工艺参数(拉延筋、压边力和摩擦系数)对成形质量的影响,并确定优化的工艺参数。     

方盒形件多点成形缺陷的数值模拟

以方盒形件多点成形过程为例,从拉延形状、板厚、材质、压边力大小、变形程度等方面入手,利用逐级更新的Lagrange格式,采用满足Hill厚向异性屈服准则的弹塑性非线性材料模型,有效地模拟了盒形件多点成形过程中的压痕、起皱现象,并通过实验得到验证。同时得出利用弹性垫成形的新工艺可有效抑制压痕、起皱产生的结论。     

拉深变压边力机构的设计

针对拉深压边力的理想变化需求,根据凸轮机构运动的特点,设计了一种凸轮斜块组合式变压边力机构。通过凸轮将上滑块的运动转换为斜块的纵向运动,从而调节拉深模中弹簧的压缩量而改变压边力;通过改变凸轮的轮廓曲线、初始位置和转动角度或斜块的倾斜角,可实现预期的压边力变化。     

基于拉深孔成形技术的杯形件拉深数值模拟

分析了拉深孔成形时的力学机理,并以杯形件为研究对象,进行拉深孔成形有限元模拟,同时分析了拉深后拉深件的危险断面处厚度减薄率和成形极限图（FLD）。分析结果表明,拉深孔排列规律、密度和孔径变化对板料的极限拉深高度有很大影响。     

Influence of process parameters on deep drawing of AA6111 aluminum alloy at elevated temperatures

To gain a deep insight into the hot drawing process of aluminum alloy sheet, simulations of cylindrical cup drawing at elevated temperatures were carried out with experimental validation. The influence of four important process parameters, namely,punch velocity, blank holder force(BHF), friction coefficient and initial forming temperature of blank on drawing characteristics(i.e.minimum thickness and thickness deviation) was investigated with the help of design of experiments(DOE), analysis of variance(ANOVA) and analysis of mean(ANOM). Based on the results of ANOVA, it is shown that the blank holder force has the greatest influence on minimum thickness. The importance of punch velocity for thickness deviation is 44.35% followed by BHF of 24.88%,friction coefficient of 15.77% and initial forming temperature of blank of 14.995%. After determining the significance of each factor on forming characteristics, how the individual parameter affects characteristics was further analyzed by ANOM.     

应用深度强化学习的压边力优化控制

为改善板料拉深制造的成品质量,采用深度强化学习的方法进行拉深过程的压边力优化控制. 提出一种基于深度强化学习与有限元仿真集成的压边力控制模型,结合深度神经网络的感知能力与强化学习的决策能力,进行压边力控制策略的学习优化. 基于深度强化学习的压边力优化算法,利用深度神经网络处理巨大的状态空间,避免了系统动力学的拟合,并且使用一种新的网络结构来构建策略网络,将压边力策略划分为全局与局部两部分,提高了压边力策略的控制效果. 将压边力的理论知识用于初始化回放经验池,提高了深度强化学习算法在压边力控制任务中的学习效率. 实验结果表明,与传统深度强化学习算法相比,所提出的压边力控制模型能够更有效地进行压边力控制策略优化,成品在内部应力、成品厚度以及材料利用率3个质量评价指标的综合表现优于传统深度强化学习算法. 将深度强化学习中的策略网络划分为线性部分与非线性部分,并结合理论压边力知识来初始化回放经验,能够提高深度强化学习在压边力优化控制中的控制效果,提高算法的学习效率.     

扁袋笼顶盖冲压模设计与成形分析

在扁袋笼顶盖零件工艺分析的基础上,得出其优化工艺为落料—浅拉深（小于内壁高）—冲孔—内翻边,重点介绍落料拉深复合模的设计和三维建模。为了保证扁袋笼顶盖拉深成功,采用Dynaform软件模拟了扁袋笼顶盖的成形过程,对凸模圆角、凹模圆角和压边力工艺参数进行优化,并得到了其成形极限和减薄量图。结果显示,当凸模圆角5 mm、凹模圆角6.5 mm、压边力为50 kN时成形效果较好,无明显缺陷。     

基于PID神经网络的拉深件变压边力控制方法研究

将传统的PID控制器与神经元网络融合,建立PID神经网络。运用VB语言编译了拉深过程中变压边力控制系统的PID神经网络仿真程序,并与传统的PID控制仿真进行了对比。建立了基于PIDNN的变压边力控制系统,并通过锥形件拉深实验,证实了PIDNN控制系统具有精度高,抗干扰能力强,能较准确达到变压边力控制要求等优越性。为后续的变压边力控制系统实验研究与工厂实际应用提供了理论与实践基础。     

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。     

Simulation and formability analysis of drawing process for automotive B-pillar

The numerical simulation on drawing process of automotive B-pillar was carried out on AutoForm software,and dangerous forming areas were discovered.The processing parameters,such as the layout of drawbeads,blank holding force and the shape of blank,were adjusted and optimized according to the simulation results.Results indicate that the quality defects can be forecast and removed,which improves the stability of forming process.The cost of design is decreased and the research cycle is shortened.It is proved that the drawing process and die design of B-pillar forming are feasible in actual production.     

汽车围板冲压成形研究

采用三维软件UG,对围板模型工艺补充部分的造型进行设计,将补充完成后的模型导入Autoform软件中,生成凸凹模型面,进行模拟,设置不同的压边力,以达到零件表面无起皱、破裂等缺陷。结果表明:压边力选取45t时围板没有发生破裂,零件表面起皱区域和拉伸不足区域明显减少。