板材拉深成形电控永磁压边方法研究

为了克服传统压边方法不能独立施加压边力,电磁压边能耗高且发热量大的问题,提出了一种基于电控永磁技术的压边方法。根据电控永磁技术和拉深成形工艺的特点,研制了带有磁力压边装置的拉深成形模具。采用有限元方法模拟了磁极单元和磁垫的充退磁过程,在进行磁场和力学场耦合分析的基础上,确定了以磁吸力作为压边力施加在成形板坯上的接触压力分布。由有限元软件模拟的电控永磁压边与传统压边作用下板坯的成形效果可知,两种压边方法所得拉深件的应变分布基本一致。采用电控永磁压边方法分别对直径为180 mm和195 mm的08Al板坯（厚度为0.98 mm）进行了拉深实验,拉深高度为48 mm,结果表明,电控永磁压边方法可以实现压边力的独立加载,能够提供足够大的压边力。最后,分别计算了采用传统压边方法、电磁压边方法和电控永磁压边方法的能量消耗,其中,电控永磁压边方法节能效果最好,相对于电磁压边方法,节能高达95%以上。     

板料拉深成形数值模拟的关键技术

本文探讨了板料拉深成形数值模拟中的几何建模、单元类型选择、关键算法等几个关键技术问题 ,并介绍了用ANSYS软件进行板料拉深成形过程数值模拟所采用的方法和技巧 ,并提出按优化压力曲线施加压边力来优化板料拉深成形的方法。     

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。     

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。     

矩形盒拉深时变压边力的数值模拟

建立了矩形盒拉深成形的三维仿真分析模型，并将其与实验结果进行了对比验证。在概述压边力在生产过程中的用途和意义的基础上，讨论了变压边力对薄板拉深成形过程的影响，利用DYNAFORM模拟软件研究了随拉深时间和压边圈位置变化的压边力对拉深成形质量的影响，得到了相应的数值模拟结果，为实际生产过程中合理调节压边力的大小提供了理论依据。研究表明，采用变压边力控制技术可以显著改善矩形盒的成形性能。     

数值模拟的双层金属板拉深成形工艺研究

某轿车排气歧管保护罩采用双层镀铝钢板同步拉深工艺制成,为获得最佳成形工艺参数,避免拉深时产生严重减薄及起皱现象,采用Dynaform软件对双层金属板同步拉深成形过程进行了有限元数值模拟,分析了压边力对拉深成形过程的影响,获得了不同压边力下保护罩内、外层板的壁厚减薄与增厚分布规律。结果表明,与单层板拉深成形相似,对于复杂型面双层金属板拉深件而言,单纯增加压边力并不能完全避免拉深过程中的起皱现象;采用压边力及合理布置拉深筋,可以保证内、外层板材料塑性流动均匀,有效抑制起皱、拉裂等缺陷。根据数值模拟结果进行了产品试制,获得了质量合格的拉深件。     

带可调节压边装置的拉深模设计

提出了一种可调节的又能提供恒压边力的拉深模具压边新结构。采用这种压边方式 ,不仅可使压边力在拉深过程中保持不变 ,并可在零至最大设计压边力的范围内进行调节 ,还适用于不同厚度板坯的压边 ,故这种压边装置具有较强的通用性。     

汽车油底壳成形工艺数值模拟

采用Dynaform软件对某汽车油底壳的拉深成形过程进行了数值模拟.研究了压边力、凹模圆角半径以及有无拉延筋时对零件冲压成形的影响,通过FLD,厚薄图和成形结果对比,调整成形时压边力和凹模圆角半径,得到了优化的压边力和凹模圆角半径,为同类零件以及模具的设计提供参考.     

板料成形中起皱问题的分析及解决方案

从板料的相对厚度、拉深系数、材料的力学性能方面分析了板料在拉深成形过程中失稳起皱的影响因素.针对冲压生产中出现的拉深起皱现象,利用DYNAFORM软件,在模拟与实验工艺参数相一致的条件下,建立了圆筒件成形的仿真模型,并对成形过程进行了数值模拟,验证了仿真模型的正确性.在此基础上对不同压边力条件下的拉深成形进行了分析,得到了合适的压边力参数.生产实验证明,所选的压边力合理.研究结果对实际生产具有重要指导意义.     

筒形拉深件的压边力有限元分析

以带法兰的桶形件为研究对象,运用有限元数值模拟技术,研究了其拉深法兰起皱和桶壁破裂与压边力的关系,得到压边力窗口图;通过数值计算了拉深比、摩擦系数、板料厚度与压边力的关系,基于分析结论推荐了压边力的计算公式。     

三角冲压件的压边力成形仿真分析

建立了三角冲压件的有限元模型,利用DYNAFORM软件,采用数值模拟的方法研究了三角形冲压件拉深时,压边力随时间及位置变化对成形性能的影响.基于不同的压边力加载模式,对成形极限进行了仿真分析.分析结果表明,对于不同的压边力模式,拉深成形性能完全不同,合理的压边力能改善板材的成形性能.     

基于Dynaform的螺旋底外壳件液压拉深成形仿真技术研究

用Dynaform有限元仿真软件对汽车制动器螺旋底外壳件液压拉深成形过程进行了模拟,详细阐述了液压拉深成形仿真技术在制动器外壳件液压成形中的应用具体步骤,分析了压边力和液体压力对阶梯形件成形品质的影响。研究结果表明,合适的压边力和液体压力能防止制动器螺旋底外壳件拉深缺陷的发生。     

基于LS-DYNA的板料成形数值仿真及其在轴承冲压保持架中的应用

在论述板材冲压数值模拟数学方法的基础上,运用Dynaform模拟仿真分析轧机轴承冲压保持架的弯曲、拉深、整形等冲压工艺过程,并图示给出了板料实际变形过程中发生的如起皱、拉裂、板厚变化等现象,优化了毛坯尺寸、压边力、润滑方案、模具结构等工艺设计,提出了改进模具和工艺参数的措施.     

两种先进高强度钢板冷冲压成形的数值模拟

根据GB/T 15825.3-2008规定的极限拉深试验方法和HAT回弹测试试验方法,运用Dynaform软件对SZBS600和SPFH590两种先进高强度钢板的冷冲压成形过程进行了数值模拟,分析了压边力、摩擦因数对回弹的影响,探讨了试验钢的极限拉深性能,并进行了试验验证。结果表明:在相同的压边力下,试验得到的两种试验钢的回弹角基本相当,且均随压边力的增大而减小;模拟和试验得到的回弹角最大相差1.03°;当压边力为200kN时,随着摩擦因数从0.03增加到0.06后,模拟得到的SZBS600钢的回弹角从13.769°降至0.676°;试验得到的SPFH590钢和SZBS600钢的极限拉深比分别为2.150和2.175,模拟得到的在2.02.2之间,与试验结果基本吻合,证明了所建模型的正确性;两种钢的回弹和极限拉深性能相当。     

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。     

基于Dynaform仿真拉深成形过程参数研究

应用Dynaform仿真软件对金属板料进行了拉深过程的模拟分析,得到了压边力、拉深速度和摩擦系数对于拉深过程中板料成形速度的影响。板料成形速度决定拉深质量,在成形过程中压边力和拉深速度是可控参数,摩擦系数是在一定条件下可以干预控制的参数,同时是多参数共同作用的表现,对成形质量和模具寿命影响较大。影响摩擦系数的主要因素除材料外,还有压边力、拉深速度及润滑状态,成形速度是影响润滑状态的关键因素。     

采用恒定压边力解决不锈钢拉深起皱问题

在拉深模具结构设计中,采用液压压边装置的恒定压边力有效地解决了不锈钢拉深起皱问题,保证了拉深零件的质量。     

基于Dynaform的轿车摇臂件拉深成形仿真技术研究

应用数值模拟软件DYNAFORM,对轿车摇臂件的拉深成形过程进行了CAE仿真分析,分析了压边力对中厚板拉深成形的影响,并通过试验验证了模拟分析的正确性,证实了给出的计算方法的实用性.     

板料拉深模压边装置的设计探讨

起皱是拉深工艺中最主要质量问题 ,从拉深机理出发 ,分别介绍了使用恒力压边装置、适力压边装置、无压力浮动压边装置及用液压机顶出缸进行压边等方法 ,从而使压边力的变化符合拉深工艺的要求 ,对指导实际生产具有十分现实的意义。     

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。