液体辅助压边周向充液拉深

为了克服液压辅助压边中橡胶膜易破损和发挥径向压力对提高板料成形极限的作用,提出液体辅助压边周向充液拉深新技术。将液池内液体通过增压活塞增压后,加载到毛坯凸缘上表面和凸缘边缘实现液体直接压边和高于液池压力的径向压力辅助拉深;采用导流孔将毛坯边缘的液体引至板料凸缘下表面部分区域,缩小液体实际压边区域,减少凸缘区摩擦阻力。初步试验验证该方案可行有效后,用有限元法对成形过程进行研究,并得到合理的工艺参数。通过试验建立极限拉深比和增压比的成形区域。研究表明:拉深得到的零件壁厚分布存在两个谷底值,分别对应冲模力的两个峰值;增压活塞增压比的增大影响成形零件的壁厚分布,较大的增压比下拉深得到的零件壁厚也较大;当液池压力18MPa时,采用2.4倍的增压活塞,得到拉深比达2.86的铝合金2A12O杯形件。     

板材充液拉深动态加载系统开发与应用

液室压力和压边力加载路径是充液拉深工艺中决定零件成形质量的关键工艺参数。针对传统被动加压方式加载路径单一,液室压力较低,不能满足复杂结构零件和高强度材料的成形要求,提出采用闭环控制技术实时调节液室压力和压边力的动态加载方式。设计可控压边和高压增压系统,并应用基于上、下位机的检测控制系统实时调节凸模速度、压边力和液室压力满足设定的工艺参数。在动态加载系统上进行异型结构不锈钢零件的充液拉深试验,动态加载路径下试验件一次整体成形,且表面质量好,贴模精度高。结果表明,充液拉深动态加载系统能够实现复杂加载轨迹和局部高压,适用于复杂结构和高强度材料零件的成形制造。     

盒形件充液拉深成形工艺优化及试验研究

本文主要研究充液拉深成形技术在复杂异形长法兰类盒形件成形过程中的应用,首先对该类零件的材料进行了力学性能和成形性能测试分析,获取材料的成形极限,确定了充液拉深成形方案;建立了盒形件的有限元仿真模型,模拟了盒形件在充液拉深成形过程中材料的壁厚变化情况,通过成形缺陷分析对关键工艺参数低压充液时间TLP、整形时间TIP、最大压边力Fmax、液体流速Vel％,最大成形力Pmax及时效时间Tw等进行了重新设计,并通过数值模拟和试验验证相结合的方法优化了工艺参数;最终,完成了盒形件充液拉深成形流程再造,确定出最优的工艺参数,并成功实现盒形件的充液拉深成形,使其制造效率和产品质量大幅提升,为低塑性、难变形材料盒形件的批量制造奠定了工艺基础.     

汽车制动器外壳液压深拉成形的数值模拟

液压成形能显著降低成本和提高制件质量,在汽车制造领域中将广泛采用。文中用Dynaform有限元仿真软件对汽车制动器外壳液压深拉成形过程进行了模拟,分析了压边力、液体压力、毛坯形状、压边间间隙对制动器外壳件成形质量的影响。研究结果表明,合适的压边力、液体压力、毛坯形状、压边间间隙能控制制动器外壳件拉深缺陷的发生,可获得好的壁厚分布,能实现一次成形成功的成形区域,为今后此类型的制动器外壳件液压成形生产提供了技术指导。     

方盒形件分区压边方式拉深压边力的数值模拟

板料拉深成形是冲压生产中的一种少、无切削的先进加工方法,拉深成形的重要工艺参数之一是压边力,是保证零件成形质量的关键.根据方盒形件的拉深成形特点,将压边圈设计为直边区域、法兰转角区域及直边与转角交界区域的十六块分区压边方式,并对分区压边圈在不同压边力加载模式下进行了模拟分析.分析结果表明:对于方盒形件的拉深,将压边圈设计为适当的分区结构、各分区压边圈采取合理的变压边力加载模式可以充分改善板料的成形性能、达到抑制板料起皱和延缓破裂以及提高板料拉深成形质量.     

盒形件无模充液拉深液压加载路径的研究

凹模型腔内的液体预胀形压力和工作压力是决定充液拉深过程中能否拉深出合格零件的重要工艺参数.通过采用Dynaform软件,对无模充液拉深盒形件工艺进行数字仿真,就液体压力参数对板料成形性能影响进行分析与研究.结果表明,合理地控制凹模型腔内液体加载路径和压力参数可以有效地提高板料的成形性能和成形件质量.并由液体压力所带来的摩擦保持效应可使成形件壁厚分布均匀,一次拉深的盒形件最大相对高度可达到4.25.     

斜壁矩形盒件多点拉深成形的数值模拟

通过对斜壁矩形盒件多点拉深成形的有限元数值模拟,分析了成形过程中起皱与拉裂缺陷的产生,研究了四种不同压边力加载曲线即恒压边力、↘形压边力曲线、V形压边力曲线、■形压边力曲线对成形结果的影响。结果表明:斜壁矩形盒件在整个多点拉深成形过程中,在宽度方向的侧壁底部极易发生破裂缺陷,在法兰直边对称轴处起皱最严重;不同的压边力曲线对斜壁矩形盒件多点拉深最终成形结果的影响很大,其中■形状的压边力加载曲线最有利于斜壁矩形盒件的多点拉深成形。     

方盒形件拉深变压边力加载研究

选择方盒形轴对称件为模拟研究对象,利用专业CAE分析软件Dynaform研究分析了方盒形件在恒定加载模式、直线递增模式、直线递减模式、V型模式和Λ型模式等典型压边力加载模式下的拉深成形性能。研究结果表明,通过对比分析方盒形件壁厚分布和成形极限图,采用V型变压边力控制曲线,可以有效合理地控制材料的流动,降低板料拉深成形的难度,减小拉深力,特别是能够有效地避免工件拉深过程当中出现的的起皱和破裂两大主要成形缺陷,最终可以显著改善成形件的拉深成形性能。     

点阵热源加热板料成形技术研究

初步试验验证板料温成形中,采用离散化热源和均匀热源相比能够进一步提高板料成形性能的基础上,提出点阵热源加热板料温成形新技术。基于有限元仿真,采用0Cr18Ni9不锈钢板料对点阵热源加热成形过程进行验证和初步研究。研究结果表明,点阵热源加热板料成形工艺是完全可行的,在相同热量的情况下,通过控制点阵热源的分布可以得到比均匀热流加热更大的极限拉深比;采用点阵热源加热拉深得到的零件壁厚分布一般存在两个明显的谷值,第一个谷值点在凸模圆角处,和最大拉深力有关,第二个谷值点在零件直壁上,是由于凸缘部位的高温材料拉深成直壁变成传力区以后因温度高承载能力下降引起的。     

数值模拟分析工艺参数与拉深件壁厚变化的关系

在分析板料拉深成形有限元理论的基础上建立数值模拟的分析模型,利用数值模拟技术系统地对拉深过程进行模拟。主要研究模具圆角半径、摩擦因数、压边力与模具间隙等工艺参数与拉深件壁厚最大变薄率的内在关系。     

拉深工艺中脉动压边力控制方法

压边力是板料拉深成形过程的重要工艺参数之一 ,合理控制压边力的大小可避免起皱或破裂缺陷。采用脉动变化的压边力控制拉深工艺 ,可提高成形极限及拉深件的表面质量。本文采用数值模拟方法研究了脉动变化压边力的振幅、振频对成形的影响。     

基于深度强化学习与有限元仿真集成的拉深成形控制

金属板材拉深过程中的压边力是决定成品质量的关键参数,传统压边力控制方法往往需要对高度非线性的拉深过程进行建模,导致其控制结果与实际存在较大偏差。提出一种基于深度强化学习与有限元仿真集成的金属板材拉深过程控制模型,利用深度神经网络强大的预测能力来提取拉深加工过程中的状态信息并进行可靠预测,结合强化学习的决策能力来进行压边力控制策略的学习优化,避免了精确系统动力学模型的拟合以及先验知识的获取。同时,针对板材拉深加工中常见的拉裂质量缺陷与起皱质量缺陷,建立拉深成形性能评价函数,为深度强化学习提供回报信号来指导学习过程,并利用有限元仿真构成深度强化学习的环境模型。试验表明,深度强化学习模型能够有效地进行压边力控制策略优化,有效提高产品质量。所提出的压边力控制模型利用无模型的深度强化学习,能避免拉深过程的系统模型拟合,可提高压边力控制策略的控制效果,同时结合循环神经网络能解决板材拉深加工过程中的部分可观察性问题。     

压边力控制技术研究现状及伺服数控压边方法可行性探讨

对压边力控制技术研究现状进行了分析。现有的压边方法多数采用弹性介质传递力和运动。在拉深过程中，压料板和被压板坯的相对位移很小，压边所需能耗很小。实际压边过程中的大部分功耗都转变为弹性介质的势能或动能。采用数控伺服驱动方式压边，更符合拉深过程中的压边力、瞬时功耗、速度等要求。利用伺服电机良好的速度可控性，可以通过压边力调节装置调整作用在板坯上的压边力的大小，更容易实施变压边力控制。给出了最大设计压边力与压边装置结构参数、伺服电机参数的匹配关系，探讨了数控压边的软硬件系统的实现方法。可以以数控压边为手段对拉深过程中的成形极限、理想压边力行程曲线等问题进行深入研究。数控压边对改善生产环境、节约能耗以及完善和改进冲压成形的实验技术等方面有重要的实际意义，还将对冲压成形的自动化、柔性化和智能化等相关技术的发展产生积极的推动作用。     

实时控制变压边力液压系统的改造

介绍了一种实时控制分段变压边力系统改造方案.对原有型号为HHP28-120双动薄板拉深液压机的顶出缸油路进行改造,使整体压边力在拉深过程中能按事先设定的曲线精确变化.结合特殊的双层压边圈结构,实现了分段压边力控制.     

1060纯铝微杯形件微拉深成形研究

微拉深成形以其高效率、低成本、高质量等优点成为一种可行的制造开口、空心、薄壁微型零件的微细加工方法。然而,由于微型化的影响,使得微拉深要比宏观拉深更加困难。研制精密微型落料-拉深复合模,成形出内径仅为1 mm的微杯形件。试验材料采用厚度为50 μm的1060纯铝,在真空氛围下经300 ℃分别退火1 h和8 h。微拉深试验在SANS CMT-5504电子万能试验机上进行,试验速度为0.05 mm/s,润滑剂为聚乙烯薄膜。研究退火工艺和压边力对拉深力、拉深比、制耳和起皱的影响。试验结果表明,顺利成形出质量良好、拉深比为2.1的微杯形件;经退火处理的坯料,拉深力降低,拉深比增大,制耳减弱;随着压边力的增加,起皱减弱,但当压边力超过一定数值后则导致拉裂。     

拉深工艺变压边力控制数值模拟研究

根据实际生产中压边力的控制状况和理论分析确定了几种压边力变化曲线，以非轴对称抛物面车灯反光罩的成形为例，采用Dynaform软件对多种变压边力控制的成形工艺分别进行了数值模拟计算，分析了各种变压边力控制对成形的影响，并确定了对成形最为有利的压边力的变化趋势。     

汽车横梁拉深成形的有限元分析

建立了汽车横梁拉深的有限元三维模型，对其拉深成形过程进行了数值模拟，并与实验结果对比分析，说明数值模拟方法的可行性。在此基础上讨论了摩擦润滑条件、压边力和凸模的虚拟冲压速度对板料拉深过程的影响。通过有限元模拟分析方法得到最佳压边力数值，然后通过综合分析数值模拟结果和拉深实验结果确定了实际拉深过程中的最佳压边力。结果表明，在实际拉深过程中要尽量减小模具和板料的摩擦；在模拟拉深成形时，当虚拟冲压速度大于一定值时，会使模拟结果严重失真，因此，汽车横梁拉深数值模拟时最大虚拟冲压速度不要大于2000mm／s。     

考虑磁场区影响的电控永磁压边方法

电控永磁压边方法具有独立加载、传动链短、节能、易于控制等优点。针对铁磁性板材成形,提出了一种新的成形区和磁场区重合的电控永磁压边方法。以圆筒形件的拉深成形为例,采用新设计的压边装置对不同压边力加载条件下的结构变形进行了磁-力耦合有限元模拟,分析了板坯磁性对磁场和压边力分布的影响。由分析结果可知,新设计的压边力加载装置的刚度明显提高,新压边方法具有更好的压边效果,模具结构更紧凑。根据模拟和理论分析结果设计制作了拉深试验装置。实验结果表明,将成形区和磁场区重合的电控永磁压边方法是完全可行的。     

MULTIPOINT BLANK HOLDER FORCE CONTROL IN HYDROFORMING OF FUEL TANK

The study of multipoint blank holder force(BHF) control is carried out for hydroforming a complicated shape motorcycle fuel tank. By finite element method (FEM) simulation, the configuration of multipoint blank holder cylinders and the setting of local BHF are optimized, and the influences of the multipoint BHF on the hydromechanical deep drawing and conventional hydroforming processes are studied. The desired fluid pressure and whole BHF are predicted for hydromechanical deep drawing process. Finally, simulation results are testified by forming experiment, and they are in agreement very well.     

AZ31镁合金盒形件变压边力温热拉延工艺

通过温热交叉轧制工艺制备了板形以及成形性能良好的AZ31镁合金薄板;开发了可加热的变压边力双动液压机,并详述其工作原理;采用不同的压边力方案,对盒形件进行温热拉延实验,分析了变压边力对AZ31镁合金板材温热拉延性能的影响。结果表明:最佳的压边力变化方案是压边力随凸模行程先增后减的模式;采用变压边力技术可以将AZ31镁合金盒形件的拉深深度提高13·2%。