基于数值模拟的汽车冲压模具轻量化研究

针对汽车覆盖件铸造基体的冲压模具,研究了汽车冲压模具轻量化优化方法。以汽车后地板为研究对象,借助数值模拟软件,对拉延成形工序进行数值模拟,得到模具成形过程所受载荷。将分析得到的凸模最大载荷映射到划分网格的模具型面上,建立静力分析有限元模型,得到原模具的最大变形位移为0. 0324 mm。采用汽车冲压模具轻量化优化方法,对后地板模具的凸模进行结构优化,得到优化后凸模的质量为2772 kg,优化后的模具最大变形位移为0. 0297 mm。与原模具相比,优化后模具质量降低20%,最大变形位移减小。数值模拟结果表明,本方法在保证模具刚度的前提下,可以有效地降低模具的质量。     

基于分段模型的热冲压模具冷却系统参数优化

在高强钢热冲压过程中,模具的冷却系统对成形件的质量及模具强度有重大影响。本文通过数值模拟,结合响应面分析以及优化算法,以提高热冲压模具强度为优化目标,采用分段模型的方法实现了U形件热冲压模具冷却系统的参数优化。与整体模型数值模拟相比,在保证计算精度的前提下采用分段模型可显著提高计算效率,节省92.6%的模拟时间。     

冲压模具修边掉铁屑的解决方法

介绍了冲压模具中修边掉铁屑对冲压模具、制件表面质量及车间现场的影响,修边模具的结构设置及优化模具工艺上的解决方法,并从日常生产质量控制、工艺设计、冲压模具结构等方面,简述了合理的模具设计及修边模具工艺结构、新技术应用等对改善冲压模具修边掉铁屑的重要性。     

高强度钢板冲压模具强度分析与结构优化

与普通钢板相比,汽车覆盖件的高强度钢板冲压更易造成模具磨损,因而对模具结构形式要求更高。提出了一种新的考虑模具弹性变形的模具结构优化方法。将拓扑优化技术与板料成形数值技术相结合,对模具的结构形式进行了优化分析,并对冲压模具结构优化前后的动态分析结果进行了比较。结果表明:优化后的模具结构比优化前可减重约26.4%,最大应力降低48.3%。这证实该模具结构优化方法是有效的。     

Al-Si镀层硼钢板热冲压模具磨损失效分析

针对热冲压生产过程中模具易磨损失效的问题,以Al-Si镀层板冲压用CR7V-L钢磨损退役模具镶块为分析对象,利用扫描电镜、能谱仪及显微硬度计对镶块磨损表面和剖面进行微观形貌分析、化学元素测试及硬度测量,对热冲压生产工况下模具的磨损机理进行研究。研究结果表明Al-Si镀层板热冲压模具存在特殊的磨损过程:板料镀层会粘附在模具表面,并在冲压循环中发生脱落、再粘附;同时,模具表面发生氧化和疲劳,造成材料损失并随粘附物脱离,这是造成模具磨损失效的主要原因。此外,模具亚表层硬度下降,发生明显的塑性变形,会加剧模具的磨损失效。     

热冲压模具冷却水道FEM-CFD耦合优化研究

基于FEM-CFD耦合优化方法对某车型B柱进行了连续热冲压数值模拟,获得了热冲压模具冷却水道优化设计方案并研究了热冲压设计参数对模具冷却性能的影响规律。结果表明:水道换热系数h c和水道与模面距离H能显著地影响冷却系统性能和模具温度分布。在设计冷却水道时通过引入水道换热系数h c对H、D(水道间距)、R(水道半径)参数进行了集成优化。该方法对热冲压模具冷却系统的设计具有重要意义。     

有限元法在冲压模具分析中的应用及展望

综述了国内外有限元模拟技术(FEA)的发展和在冲压成形领域中的研究状况和应用水平,着重介绍了在冲压模具应力应变分析、结构优化设计和尺寸精度控制方面采用有限元法(FEM)的现状。通过利用弹性有限元法进行冲压模具的应力应变分析,可以优化模具设计,在延长模具寿命、缩短模具开发周期、降低开发成本和提高产品质量等方面均可取得显著的成效。最后指出了FEM在模具分析中的研究和应用的不足之处,并对今后的发展方向提出了看法。     

大众汽车门内板拉延模具调试方案

门内板拉延模具的结构复杂,是极具代表性的深拉延模具。在模具大批量生产过程中,由于冲程次数快,工艺补充布局不合理,模具压料面与板料之间存在摩擦生热,坯料尺寸波动等因素造成制件拉延成形过程中出现开裂、缩颈、波浪、起皱等质量缺陷,造成冲压产品质量不稳定,模浪、起皱等质量缺陷,造成冲压产品质量不稳定,模具的稳定性差,单件废品率、返修率高,直接影响后期批量生产状态和汽车制造成本。     

基于模块化的冲压模具CAD系统开发

模块化设计技术可以缩短产品的设计与制造周期,是快速响应设计的核心。文章从冲压模具的模块化设计方法出发,分析了冲压模具的结构和设计特点,论述了基于模块化的冲压模具功能零部件的规划、基于模块化的冲压模具设计过程。最后给出了冲压模具CAD系统的功能结构,并对其具体功能进行了描述。冲压模具CAD系统应用模块化技术可以优化模具的设计与制造,提高模具设计的标准化水平及快速响应能力。     

高强度钢板拉深模具结构有限元分析与试验研究

高强度钢板在汽车车身结构中的广泛应用,对冲压成形工艺和模具的设计带来了诸多问题和挑战。文章针对高强度钢板DP600的拉深成形过程,基于LS-Dyna和MSC.Marc有限元软件,采用动力算法和静力算法相结合的方法,对拉深模具结构在冲压过程中的应力应变状态进行了有限元分析,得到了模具结构上任意位置应力和应变随冲压行程的变化规律。同时,利用自主开发的冲压模具结构应力应变状态的试验测量系统,在MTS试验机上完成了相应的冲压拉深实验和模具变形测量。实验测量结果与数值计算结果吻合较好。提出的研究方法对进一步开展高强度钢冲压模具的受力分析和设计优化提供了保证。     

基于知识的钣金冲模凸模与凹模快速设计研究与开发

传统钣金冲模的凸、凹模设计以几何形状作为操作对象,效率低且很少融入模具设计知识和设计经验,限制了模具的快速设计,为此提出了钣金冲模的凸、凹模快速设计方法,该方法以模具设计规则为基础,归纳了冲模设计过程中各种典型凸模和凹模设计样式,结合知识工程的基本思想,实现了基于知识的凸、凹模设计,并具有凸、凹模的快速互换功能,并可对凸模自动进行强度和刚度校核。     

冲模设计中合理工序拆解与典型实例分析

结合典型实例进行了具体分析 ,介绍了在冲模设计中如何合理地进行工序拆解问题 ,有利于提高加工零件的质量 ,论述了冲模设计的工序拆解的基本原则 ,可供相关冲模设计人员参考     

影响冷冲压模具寿命的因素分析

冲压模具寿命是影响冲压件成本的主要因素,同时对生产效率也有影响。本文主要从模具材料、热处理工艺、冲压工艺及模具结构、加工方式、模具工作条件、规范操作和维护保养等方面分析提高模具寿命的因素。     

复杂零件冲压方向数字化及应用

讨论了冲压方向的特征图法,并在UG／OPEN环境下对此方法进行了开发。所开发模块可以实现冲压方向的最大角度显示、闭角的查找及位置标示以及冲压方向调节;能针对零件、拉延件以及后续成形类工序件(再次成形、整形、翻边等)的冲压方向进行分析。实例表明该方法能快速、合理地辅助冲压方向的确定。     

后制动器支承块冲压工艺改进

通过对微型轿车后制动器支承块原冲压工艺、模具结构的分析，制定了一种新的冲压工艺，设计出了结构合理的利用定距侧刃冲切条料两侧面、冲孔、切断及对两侧面修边的无废料级进模，有效的解决了原冲压工艺模具套数多、工艺路线长、生产成本高、效率低、工人操作安全性差的难题，并为以后此类零件冲压工艺的编制及模具设计提供了可靠的依据。     

某高强钢板汽车结构件多工位级进模设计

为达到轻量化目的,汽车上越来越多地使用高强钢板结构件。通过对某高强钢板汽车安装座件的冲压工艺性及冲压工艺方案的分析,确定了采用13工位级进模来进行制件成形的冲压工艺方案;通过对制件的单排和双排排样方案进行分析比较,选择了双排排样方案,并对级进模的主要零部件进行设计。试冲结果表明,提出的双排样方案和设计的13工位级进模是合理可行的,能满足某高强钢板汽车安装座件的大批量生产需要。     

精密冲压叠边工艺分析与模具设计

分析了一般冲压生产中叠边工艺存在的不足,提出了提高叠边零件质量及冲压过程稳定性的冲压工艺,即精密冲压叠边工艺,重点介绍了叠边工艺中关键尺寸计算及模具工作过程,并以一具体零件为例,制定了其叠边工艺,验证了该工艺的可行性及有效性。     

钣金冲压模具快速设计系统的研究与开发

为实现冲压模具快速设计建模,本文采用对CATIA软件进行二次开发的方法,创建一个独立的冲压模具设计系统。该系统模块化的划分了模具设计的整个流程,使用此系统用户以交互式方式选择模具设计的具体要求和参数,系统便能依据相关的知识模板推理构造出符合特定要求的模具三维数字化几何模型,同时实现模具信息的管理和工程的管理,完成一整套模具模型设计。本系统能从实质上改变了传统的模具设计方法,避免大量的重复工作,有效地提高了模具设计效率。     

翼子板试制冲压工艺与模具设计

针对乘用车白车身样件开发周期长和制造成本高等问题,以东风本田某款SUV车型翼子板样件开发为例,结合产品结构特点,运用CAD/CAE协同手段,设计了可快速修正的参数化试制冲压工艺方案。通过AutoForm有限元迭代求解技术对试制冲压工艺方案进行了可行性验证。在试制冲压模具结构设计之前,对潜在的成形性缺陷进行了识别和对策。根据数值模拟结果和3D工艺模面,基于短工序化和轻量化理念,减小模具尺寸,简化模具结构,降低模具重量系数,取消导向、定位、压力源等标准件的使用,最终设计了低制造成本的试制冲压模具结构,经过调试快速试制出满足整车匹配要求的工程样件。结果表明,基于CAD/CAE协同的参数化试制冲压工艺设计可有效缩短白车身样件开发周期,并降低样件制造成本。     

基于CATIA汽车冲压件拉伸模凸凹模曲面设计

介绍了基于CATIA创成式外形设计模块在汽车冲压拉伸模凸凹模曲面设计中的应用,并以行李箱外板为例,阐述该软件实际操作主要步骤和方法。