可控变压边力的盒形件拉深模具设计

压边结构及压边力对板料拉深成形质量有着重要影响。由于盒形件成形时具有应力分布不均匀、变形分布不均匀以及变形速度不均匀的特点，拉深模具压边结构采用了分区方式，将压边圈分为直边部分和圆角部分，各部分可以协调运动。拉深过程中压边力通过控制系统可以随拉深起皱规律而合理变化，有效地改善法兰区变形的不均匀性，提高盒形件的成形质量。     

球面形零件冲压成形皱曲和破裂三极限的预报与控制

本文给出球面形零件冲压成形外皱曲极限预报与控制判据及其防外皱曲压边装置的选择判据和内皱曲极限预报与控制判据及其防内皱曲压边装置的选择判据。根据破裂模型和拉深变形力, 导出了破裂极限预报与控制判据。并以０８ Ａｌ板料为算例, 给出了皱曲和破裂三极限的预报与控制图。依据选定的压边力 Ｑ 并可计算拉深变形力。     

分块式压边圈盒形件成形数值模拟研究

建立了分块式压边圈盒形件冲压数值模型,通过在压边圈的短直边Ⅰ、圆角部分Ⅱ、长直边Ⅲ的3个区域施加不同的载荷,研究了定压边力和变压边力对板料冲压成形的影响规律,并以冲压制件的起皱、破裂和厚度分布作为评判标准。研究发现,在定压边力时,圆角区压边力的变化对盒形件拉深成形影响较小,短直边和长直边压边圈压边力变化对拉深成形影响较大,其中长直边影响最大;相对于恒压边力,采用变压边力能够很好地提高板料的成形性能,其中∧型压边力加载方式效果最好。     

圆筒形件充液拉深皱曲和破裂极限的研究

从充液拉深时零件变形的应力应变状态出发,根据普通拉深成形起皱和破裂的控制和预测,导出了圆筒形件充液拉深防皱曲和防破裂压边力的极限判据,作为其皱曲与破裂极限的预报及控制.同时还给出了圆筒形件充液拉深成形安全区域图,由此可以确定圆筒形件充液拉深成形的极限拉深系数和最小拉深系数,适用于无凸缘圆筒形件拉深、带凸缘圆筒形件拉深和刚性凸模的胀形.另外分析了在4组压边力的条件下液压力对零件成形的影响,为工艺参数确定、模具设计和设备选择提供依据.     

矩盒形件压边拉深工艺

利用DYNAFORM软件,对传统压边方式下矩盒形件拉深成形的皱曲、破裂临界值进行研究;提出"液体静压支撑柔性分区压边"概念,并利用CFX+ANSYS进行流固耦合分析;借助DYNAFORM软件获取成形件最小厚度数据,进行均匀实验设计,确定几何特征+变形特点分区下长直边区压边力F1、圆角区压边力F2、短直边区压边力F3之间的最优组合;在分区压边拉深试验系统上进行拉深实验,采用CL超声波测厚仪测量成形件厚度值,并与模拟结果进行对比,综合评估成形结果。     

矩盒形件分区压边拉深工艺

以矩盒形件为研究对象,对凸缘部分按几何特征予以分区,并在eta/DYNAFORM 5.6和MSC.Marc/Mentat软件中对其分区压边拉深成形过程进行有限元仿真,分析各区域压边力对零件成形性能的影响,给出了矩盒形件的确定分区压边力大小的原则;结合矩盒形件拉深时的变形特点和材料流动情况,在相关文献研究的基础上,对分区方式进行优化,提出了结合变形特点的分区方式;在YT32-315C四柱液压机和自主研制的分区拉深装置上,对矩盒形件进行分区压边拉深的实验,实验结果和有限元仿真结果基本相符。矩盒形件的分区方式应按几何特征与变形特点划分。     

方盒形件分块变压边力成形过程中的法兰应力分析--方盒形件分块变压边力成形研究之一

压边力对盒形件的成形质量有重要影响。采用分块压边圈施加变压边力，能够有效地提高法兰变形的均匀性，从而提高零件的成形质量。本文提出一种盒形件成形时的法兰分区模式，考虑剪应力的整体影响，引入应变松弛因子m，考虑厚向异性和应变强化，用解析方法分析了方盒形件变压边力拉深成形过程中法兰变形区的应力变化及分布规律。     

不锈钢锥形盒形件的拉深

<正> 一、前 言 薄料带凸缘的不锈钢锥形盒形件的拉深比较困难,主要是因为起皱和拉裂而影响质量。如果压边力不足,凸缘和进入凹模口的材料处于失稳状态,在切向压应力作用下,凸缘部会产生径向皱纹;由于侧壁圆角处与直边部受力不均匀,变形程度也不同,圆角     

圆筒形件的拉深变形与应力分析

针对筒形件拉深过程中凸、凹模圆角处包角α对凸缘区应力的影响,运用等面积法建立了包角α与坯料瞬时外缘半径和拉深高度的几何关系;采用主应力法并结合全量理论推导出等效应变,并对凸缘变形区的径向应力进行了修正;综合考虑压边引起的摩擦应力和凹模圆角区双曲度弯曲引起的弯曲附加应力,建立了拉深全过程拉深力与瞬时外缘半径的关系式。基于拉深工艺试验,对比分析了理论与试验的拉深力与凸模行程的关系曲线,结果表明:新计算方法的理论最大拉深力与实际最大拉深力相对偏差小于7%,且拉深全过程的理论力-行程曲线与试验力-行程曲线基本一致。     

圆锥形零件冲压成形皱曲破裂成形极限的变化规律性

由外皱曲模型给出外不皱曲判据，依据它可计算出防外皱曲最小压边力的大小，作为防外皱曲的极限判据。由内皱曲模型给出内不皱曲判据，依据它可计算出防内皱曲最小压边力的大小。作为防内皱曲的极限判据。由破裂模型给出不破裂判据，依据它可计算出最大压边力的大小，作为防破裂的极限判据。结合上述外不皱曲判据、内不皱曲判据和不破裂判据，给出圆锥形零件冲压成形的成形判据和圆锥形零件冲压成形皱曲破裂成形极限的变化规律性。它们是材料参数M(n，r，σb，K，E)、设计参数D(D0，δ0，m，Kd，rd)和过程参数P(fb，fd，fα，η)的函数。     

变压边力对矩形件成形性能的影响

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压边力 ,可以消除这些缺陷 ,提高成形性能。本文通过对随位置变化的变压边力作用下的矩形盒拉深过程进行数值模拟 ,研究各部位压边力变化对整体成形性能影响、及其影响范围 ,为分块压边圈的压边力的调整提供一定的依据。     

Estimation of the deep-drawability of aluminum square cups by fracture forces

Several fracture forces for the evaluation of the forming limit are investigated. The influence of flange lubrication, blank shapes, blank materials and tool shapes on the fracture forces is examined. The increase in the critical fracture force (the ability to sustain deep-drawing forces) is required for the improvement in the deep-drawability of square cups. Constant fracture force and transitional fracture force are used as target values for the increase in the critical fracture force. Both the fracture forces are independent of the blank shapes, and influenced by the flange lubrication, the blank materials and the tool shapes. The deep-drawability of square cups is evaluated by means of the fracture forces.     

基于压边力控制方盒形件拉深成形的数值模拟

板料拉深成形的起皱和破裂是拉深成形工件常出现的主要成形缺陷。通过压边圈对板料施加一定的压边力是控制板料塑性流动的有效方法。利用有限元数值模拟方法,在整体压边圈方式、不同的恒定压边力及变压边力加载模式下模拟方盒形件拉深成形材料流动情况。从模拟结果看出:在变压边力加载下,方盒形件拉深成形结果比恒定压边力下的理想。通过压边圈对板料施加变压边力是控制板料塑性流动的一种有效方法,可以抑制板料起皱和延缓破裂以及提高拉深件成形性能。     

筒盒拉深的应力通解

根据筒盒拉深的变形特点，假设法兰变形区的剪应力仅为与周向坐标有关的函数，对不同变形区，分别解平衡微分方程或将平衡微分方程与塑性条件联解，获得常见筒盒（圆筒、矩形盒、方盒、长圆盒、多边形盒、三角形盒）拉深法兰变形区应力分布通式。本文还探讨了盒形件拉深极限的表达及确定方法。     

矩形盒拉延件的压边力计算研究

压边力是板料拉延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,采用多点压边的压边力控制拉延过程,可提高成形极限及提高拉延件质量,文章对矩形盒形拉延件分段压边的压边力随凸模行程(时间)变化曲线的计算提出了见解,为实现拉延过程中变压边力控制提供了一定的依据。     

制动毂挡尘盖拉深成形过程的应力应变分析

在大型CAD软件Pro/E中建立了汽车车轴制动毂挡尘盖拉深成形的凸凹模模型,运用大型商用有限元软件MSC.Marc,对其拉深成形过程进行了数值模拟.分析金属材料在拉深时的流动情况及挡尘盖在拉深后的应力应变分布规律,重点研究了压边力和凸凹模间隙对板材成形性能的影响,分析了起皱和破裂产生的原因、特点、影响因素以及预防措施等.模拟及试验结果表明,工件在拉深时,凸缘部分材料易产生失稳起皱现象;凸、凹模之间的间隙是影响盒形部分产生破裂的主要原因.当刚性压边圈与凹模之间的间隙减小到1.2倍的料厚时,能获得表面质量光滑的合格件;当凸凹模及浮动凸凹模之间的间隙大于料厚时,能确保拉深过程顺利进行.     

薄板多点成形中的拉裂现象研究

拉裂现象在薄板成形过程中很容易发生。文章采用有限元数值模拟手段,研究了薄板多点成形过程中的拉裂现象,分析了有压边多点成形时鞍形件的拉裂情况,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与成形效果等,证明了柔性压边成形能够很好地解决板料起皱与拉裂的矛盾关系。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的发生,并且大大提高变形量,得到更好的成形结果。     

支架钣金件成形受力分析与工艺模拟

在金属塑性变形应用研究的基础上,以支架钣金零件为载体,进行冲压成形工艺分析,针对支架钣金件的结构特点,弯曲工艺采用零件垂直方向的110°角与90°角同时进行弯曲成形,由于支架钣金件渐变式R圆角与多角度弯曲的结构特点,弯曲工艺模拟结果出现较严重的材料叠加起皱现象。故采用拉深成形工艺,通过切向压应力与拉应力的计算分析,根据压边力计算值的范围,在35~49 kN之间取8个值进行模拟拉深实验,在45 kN压边力模拟时得到较为理想的拉深压力曲线,从而得到了较好的拉深工艺结果,支架钣金件没有出现材料的起皱与开裂现象。根据模拟分析相关参数设计制造的模具,拉深成形工序一次性试模出合格的样件。