板材多点成形中回弹的数值模拟及补偿研究

回弹是板材多点成形中一个必须解决的问题。利用有限元软件LS-DYNA对板材冲压成形的回弹进行数值模拟,采用动态显式算法模拟板材成形过程,隐式算法模拟卸载回弹过程。对不同曲率半径、不同屈服强度的圆柱面成形件进行数值模拟,分析得出回弹趋势和回弹分布,提出通过修正基本体群成形面来补偿回弹的方法,并用B样条曲线拟合生成的曲面。经过两次补偿,成形件精度提高,证明该方法可以很好地补偿多点成形中的回弹。研究结果对于减小因回弹带来的误差,提高成形件的成形精度具有十分重要的意义。     

基于ABAQUS的筋板件时效成形型面回弹补偿算法

基于回弹预测与控制的模具型面补偿,是时效成形工艺研究亟待解决的关键问题。该文根据回弹补偿原理,提出了基于零件形状虚拟迭代修复的时效成形模具型面回弹补偿修正算法的思路。以2A12铝合金筋板件蠕变时效成形过程为研究对象,利用ABAQUS有限元分析平台,在筋板件时效成形及回弹模拟分析的基础上,实现了该过程模具型面的回弹补偿优化设计。研究结果表明,提出的型面补偿算法具有良好的收敛性,数值模拟结果验证了该算法的可行性。     

基于补偿因子的复杂型面零件冲压回弹控制研究与应用(第Ⅰ部分:理论)

板料冲压回弹是塑性加工的一大难题,目前对回弹的预测以数值仿真为主,回弹量通常只能进行定性分析。为获得冲压模具修模时的回弹量,首先进行冲压回弹补偿因子的理论分析,然后建立补偿因子的计算模型,最后得到补偿因子的大小。计算模型建立在弹塑性弯曲的二次回弹基础上,补偿因子以板料弯曲半径、回弹半径及修模后的弯曲半径为研究目标,计算回弹修模量的大小,补偿因子包含弯曲半径、板料厚度、屈服强度与弹性模量比、弯曲角度等参数。通过计算得出补偿因子与各参数间的数值关系,分析各参数对补偿因子的影响,揭示补偿因子的变化规律,预测回弹值的大小。结果表明,补偿因子能为模具的模面修正提供理论依据,是一种提高修模效率的回弹控制方法。     

基于回弹补偿的模具型面设计方法研究

模具型面的回弹补偿是冲压模具设计中的难题。首先阐述了模具型面回弹补偿理论,提出一种利用有限元数值模拟技术进行模具型面回弹补偿设计的方法;然后以某工业螺旋叶片为研究对象,结合实冲试验验证了回弹数值模拟预测的精度;最后通过对叶片初始模具型面的两次补偿,得到了满足叶片成形精度要求的模具CAE型面,并将叶片模具型面CAE模型转化为CAD模型,实现了基于回弹补偿的模具型面“CAD→CAE→CAD”双向集成设计。     

一种基于能量法的冲压回弹预测补偿算法

冲压零件的回弹会严重影响零件的形状和尺寸精度。通过对模具型面进行调整,从而去除回弹造成的形状误差是目前常用的一种手段。但是这种方法的模具型面设计工作量很大。文章在能量法的基础上,提出了一种预测任意截面形状的回转体零件回弹量的算法。该算法具有较快的计算速度,适用于多次迭代的补偿计算。利用该算法对半球形零件的拉深回弹进行了预测,所得结果与实验结果吻合较好。在此基础上,提出了一种位移调整的算法,通过在回弹预测量的反方向对模具型面进行补偿,可以自动获得补偿后的模具型面。实际计算结果表明,该算法具有较快的迭代速度,对一般形状的回转体零件可以在2次迭代后获得较高的零件精度。     

高强钢板冲压位移回弹补偿技术研究与应用

回弹是高强钢板零件冲压中的一大难题,当前工程应用中仍然依赖大量修模解决回弹问题。该文采用全工序仿真计算和回弹补偿方法,提高回弹计算的数值模拟精度;利用位移回弹补偿原理,对拉延型面和修边型面进行回弹补偿,使冲压回弹后的零件尺寸满足设计产品的精度要求。该研究提高了高强钢冲压件的质量,实际生产的应用效果良好。     

汽车前纵梁高强激光拼焊板回弹分析及模面补偿优化

针对汽车前纵梁高强激光拼焊板成形中的回弹问题,采用回弹值预测与模面补偿技术相结合的方法进行控制。采用多工位单工步模拟方法进行了各工序回弹分析。结果表明,考虑每道工序卸载后回弹的模拟精度比不考虑每道工序卸载后回弹的模拟精度高。在模面补偿过程中,利用了Dynaform软件中的回弹迭代补偿和激光扫描实验相结合的方法,当补偿因子为0.8时,模拟回弹偏差达到允许范围内。经生产实验能够得到合格的零件。     

汽车前梁后部零件全工序成形回弹仿真及模面补偿研究

高强钢板作为汽车用钢的主要材料,在冲压成形过程中易出现破裂、起皱和回弹等缺陷。以宝钢CR380LA高强钢板汽车前梁后部零件为研究对象,分析了零件的材料和结构特点,确定了零件的冲压工艺方案为落料?拉延?修边、侧冲孔、翻边?整形、侧整形;利用Autoform软件,研究了零件的全工序成形回弹仿真,并预测了零件成形后的回弹量;根据回弹预测结果,采用折入补偿设计策略对零件两侧壁的拉延模面进行了回弹几何补偿。模面补偿后的回弹模拟及实际生产检测结果表明,零件的回弹减小了80%,且得到了有效地控制。零件的全工序成形回弹仿真及模面补偿是正确合理的,保证了零件的成形质量和尺寸精度,为同类零件的成形工艺设计和回弹模面补偿提供了有益的指导。     

高强钢板冲压全工序回弹补偿研究

回弹是高强钢板零件冲压中的一大难题,当前工程应用中回弹计算精度不高,仍然依赖大量修模解决回弹问题。采用全工序仿真计算和回弹补偿方法,提高回弹计算的数值模拟精度,并利用位移回弹补偿原理对拉深型面和修边型面进行回弹补偿,使冲压回弹后零件尺寸满足设计产品的精度要求。结果表明,该研究方法大大提高了高强钢冲压件的质量,实际生产应用效果良好。     

基于数值模拟的板料冲压成形回弹补偿方法

板料冲压中的回弹误差可以通过修正模具形状得到解决。基于冲压及回弹数值模拟,以控制系统、傅立叶变换及传递函数为理论基础,提出了一种模具回弹补偿的修正算法并开发了springbackcom系统。该方法通过两组小量变化的模具及其数值模拟得到回弹前后冲压件,建立模具形状传递函数,修正模具形状。利用此方法对某车引擎盖冲压过程进行了数值模拟及回弹补偿的实例验证,分析结果证明此回弹补偿方法是有效的,具有工程实用价值。     

Tooling and binder design for sheet metal forming processes compensating springback error

Part shape error due to springback can be a manufacturing defect in sheet metal forming processes. This manufacturing problem can be corrected by using appropriate designs of the tooling and the binder shape together with a binder constraint. In the present work a methodology for tool and binder design based on inverse springback calculations is developed and demonstrated. The design procedure invokes finite element analysis of the manufacturing process. The proposed method was demonstrated for two cases of forming of channel geometries (two-dimensional and three-dimensional) with an aluminum alloy sheet. The tooling needed to form the desired parts was numerically designed using the proposed algorithm then constructed with the aid of CNC machining. The designed tooling was found to produce the desired part shapes demonstrating both the accuracy of the numerical simulations and the success of the proposed tooling design algorithm.     

Modeling and Control of Compliant Assembly Systems

The assembly of compliant, non-rigid parts is widely used in automotive, aerospace, electronics, and appliance manufacturing. Dimensional variation is one important measure of quality in such assembly. This paper presents models for analyzing the propagation of dimensional variation in multi-stage compliant assembly systems and the use of such models for robust design and adaptive control of assembly quality. The models combine engineering structure analysis with advanced statistical methods in considering the effect part variation, tooling variation, as well as part deformation due to clamping, joining and springback. The new adaptive control algorithm makes use of the fine adjustment capabilities in new programmable tooling in achieving reduction of assembly variation.     

基于有限元分析控制车架纵梁腹面回弹

对纵梁存在的腹面回弹问题进行系统研究。通过分析回弹机理及影响回弹的主要因素,建立回弹预测模型,探讨回弹预测,在准确预测回弹量的基础上,针对纵梁的成形特征,研究纵梁回弹补偿,得到纵梁弯曲的回弹量和回弹补偿量,有效地控制了纵梁回弹误差。在此基础上确定一套合理的回弹补偿量控制方案,并有效地解决了卡车纵梁存在的回弹问题。     

基于变压边力技术的微车大梁回弹研究和控制

回弹是微车大梁冲压成形过程中的主要质量缺陷之一,直接影响到冲压件的尺寸精度和零件最终形状.为了有效地控制回弹,基于变压边力技术对某型微车右后大梁的冲压过程进行了设计和仿真,并对仿真结果进行了分析.结果表明,压边力变化的范围越大,零件的回弹量越小.最后,提出了一种可应用于工程实践的变压边力优化方法,并在微车右后大梁的回弹控制上进行了应用,起到了很好的效果,使右后大梁最大开口回弹角由之前的8°减小到了2°.     

车用铝合金板材回弹规律研究

在车用铝合金材料的成形加工过程中,回弹是主要的成形缺陷之一并且较难控制。本文对车用6061铝合金板材进行了室温拉伸试验获得其应力-应变曲线并建立改进的Johnson-Cook本构模型。该模型被应用于V形弯曲试验的有限元仿真中,研究不同各向异性屈服准则对板料回弹预测精度的影响,仿真结果表明应用YLD2000-2d屈服准则时其预测精度较高,同时也验证了该模型用于回弹分析的有效性。进一步探究不同因素如变形程度,冲压速度,摩擦条件,压边力等对铝合金板材回弹行为的影响规律,并应用于铝合金发罩内板的冲压成形过程,能够有效减小工件的回弹。     

等效拉延筋模型对回弹预测的影响

等效拉延筋模型是影响回弹预测结果的一个重要因素。结合拉延筋试验、拉延筋试验的仿真以及拉深的仿真,研究了等效拉延筋模型对回弹预测结果的影响。结果显示,板料经过拉延筋后,出现材料硬化、变薄,并且有因横截面应力形成的力矩;仿真中采用等效拉延筋模型时,对板料经过拉延筋后出现的这些现象都不能准确地模拟。板料的硬化、在板料横截面的力矩,对工件的回弹预测结果影响显著。板料的横截面力矩的准确描述,对回弹预测的精度尤其重要。为了提高回弹的预测精度,有必要提出修正的等效拉延筋模型。     

U形件拉深成形回弹影响因素的计算机仿真(英文)

回弹是板料冲压成形中的主要缺陷之一 ,控制回弹涉及到回弹量的准确预算。利用DANAFORM软件 ,对U形件拉深成形回弹影响因素进行了计算机仿真 ,得到了压边力、凸凹模间隙、摩擦系数、材料特性等参数对回弹影响的数值结果 ,并对模拟结果进行了分析。