浅析拉深筋

在冷冲压工艺中,拉深成型模具以拉深筋的形状、数量和高度,通过调节板料与模具的摩擦力大小,来控制板料的流动速度,从而使板料变形得到很好地控制,使其成形过程中变形均匀,达到理想状态。合理布设拉深筋是覆盖件冲压成形控制方法中经济灵活而又广泛应用的方法,对拉深筋的种类、结构形式及设置过程中应注意的问题作了初步探讨。同时,通过调整拉深模具上的拉深筋,成功地解决了实际生产中制件起皱的问题。     

汽车前翼子板拉深成形模拟中两种工艺方案比较

为了给汽车前翼子板拉深成形工艺和模具设计提供依据，对两种典型的拉深成形工艺方案作了对比和分析。首先分析了前翼子板的特点并建立了其拉深模具的工作部分零件模型；然后在Dynaform软件中，利用有限元模拟方法，分别对设置和未设置拉延筋时的可能存在的材料流动和拉深缺陷进行模拟。对成形件的危险区域进行预测，并通过调整拉深筋的布置，压边力以及坯料的形状等，预估了主要的拉深工艺参数。该模拟结果可以用于指导前翼子板拉深生产。     

散热器面板拉深模设计

介绍了散热器面板拉深模的设计方法,模具采用倒装结构,压边力由冲床气垫提供。成形面板四周料流阻力不平衡会导致拉深缺陷或无法成形,通过设置拉深筋实现料流阻力平衡,防止拉深缺陷产生,且拉深筋的形状与位置实际试压后进行修正。     

基于迭代学习控制模型的覆盖件模具拉深筋优化算法

提出了基于迭代学习控制模型的覆盖件模具拉深筋优化算法,极大地提高了优化效率。利用成形状态函数,成形质量函数和学习律函数构建工艺参数优化的迭代控制模型。将该模型应用到拉深筋阻力值优化中,利用有限元模拟代替很难显示表达的状态函数,预测给定工艺参数方案下板料成形后的应力应变状态。根据单元的应变状态,定义拉深筋线段的局部缺陷程度为成形质量函数,评价拉深筋周围的成形质量好坏。学习律函数不仅参考拉深筋段周围的成形质量偏差确定拉深筋阻力值的改变量,同时还能智能更新学习增益修正拉深筋阻力值的改变幅度,加快了优化收敛速度。通过门内板的算例,证明了该拉深筋优化算法的快速性和实用性。     

拉深筋成形二维弹塑性有限元数值模拟

利用开发的拉深筋二维弹塑性有限元数值模拟软件 ,对圆形筋和矩形筋就压筋和成形的连续过程进行了数值模拟 ;分析了拉深筋主要几何参数对压筋力和拉深筋阻力的影响 ,研究了压筋和成形两个阶段板料在拉深筋作用下的变形规律与受力特点。模拟结果与实验结果吻合良好 ,为建立一种实用的等效拉深筋模型及进一步的三维拉深筋成形模拟奠定了基础。     

S梁的拉深成形数值模拟

采用数值模拟技术可以在模具设计初期预测产品的成形质量,优化工艺参数,从而缩短模具设计周期,降低成本。基于Dynaform有限元分析软件,对S梁的拉深成形过程进行了数值模拟。针对起皱和未充分拉深等缺陷,提出了压边力和拉深筋工艺参数的改进方案并加以比较,得到了较好的成形模拟结果。试验结果表明：压边力为400kN（不加拉深筋）或300kN（加拉深筋）时成形质量较好。     

拉深筋对板料拉深成形的影响

分析了拉深筋对板料拉深成形的影响机理和作用,提出拉深筋的基本设置原则,阐述设计其几何参数时应考虑的因素。结合汽车挡泥板的成形过程,利用有限元软件Dynaform分别模拟了无拉深筋、有整体拉深筋和局部拉深筋时挡泥板的成形过程。模拟结果证明,合理的拉深筋参数和布局能够有效地解决成形件的起皱和破裂问题,提高板料拉深成形质量。     

接油盘拉深模设计

分析了接油盘零件的形状、结构特点,设计了拉深模、切边模等5副模具,重点介绍了拉深模增加拉深筋后可使接油盘零件1道工序拉深成形,并介绍了几种拉深筋的结构、形状及布置的注意事项。     

拉深筋对板料成形回弹影响研究

利用Dynaform软件,对某车型右前侧车门铰链加强板三维模型进行数值模拟,重点对板料成形质量中不等截面拉深筋的影响进行分析,通过改变不等截面拉深筋的拉深阻力来改善板料的成形质量,得出合理的拉深筋参数。根据不等截面拉深筋阻力的大小和分布情况,通过拉深阻力模型来对拉深筋几何参数反求,获得不等截面拉深筋的实际分布情况。比较不同拉深阻力的回弹结果,得出最有效的控制回弹的方法是不等截面拉深筋。     

等效拉深筋在钣金成形数值模拟中的设置及优化

采用有限元软件模拟了某汽车内饰板的拉深成形过程,通过设置等效拉深筋作为材料流动控制手段。首先通过对某简单形状零件拉深成形过程的模拟得出拉深筋参数的设置对模拟结果的影响规律,然后对内饰板拉深筋模型进行多次模拟和修改,通过在容易起皱的区域布置双重拉深筋作为最终的拉深成形优化方案,改善了零件表面的成形质量,能获得成形质量良好的拉深件。     

后门内板零件二次成形缺陷与改进

工程中通常采用二次成形技术解决汽车覆盖件中难以一次成形的零件,如门内板、纵梁等,这些零件大多比较复杂,且多为内板。以某车型后门内板为例,研究了该零件局部区域在二次成形过程中的变形特征,采用有限元仿真技术,分析了后门内板在轮毂处易产生局部颈缩和局部起皱的原因。基于有限元仿真平台,系统研究了拉延筋阻力对拉深破裂极限的影响规律,提出并分析了修模方案。通过现场调试生产,结合网格应变技术,验证了分析结果的准确性和修模方案的有效性。     

板料拉延成形中压梗约束力的计算机预测

在汽车覆盖件的成形中, 通常在压料面设置压梗, 以消除起皱, 提高成形质量。压梗约束力是一个很重要的参量,拉延材料的力学性能、压梗的几何尺寸以及摩擦系数等均对它有影响。本文基于人工神经网络基本理论, 建立了压梗约束力的网络模型, 并用该模型对压梗约束力进行了计算机预测, 预测结果与试验结果比较接近。本文的模型和结果对于有限元模拟系统的建立以及压力机吨位的合理选用和确定, 具有重要的参考价值。     

遗传算法结合神经网络实现拉延筋优化设计

传统的冲压模具设计中,拉延筋设计和布置主要依靠经验,这使得模具设计和制造周期延长.以某汽车侧壁外板的拉深工序为例,讨论了神经网络技术与遗传算法在拉延筋优化设计中的综合应用问题.建立了反映板料成形参数与拉延筋阻力之间非线性映射关系的BP网络模型.利用该训练好的神经网络可以实现拉延筋的优化设计.由于相对于进行工艺试验来说数值仿真比较省时省力,因此,利用Dynaform模拟汽车侧壁外板的拉深成形过程,建立训练样本.在网络的训练方法上利用遗传算法进行了优化,有效地提高了神经网络的模拟精度.     

基于可控拉深筋的高强度板盒形件拉深性能优化

针对高强度钢板等低塑性板材的成形需要,提出了可控拉深筋拉深成形优化设计.以JAC590Y高强度钢板作为研究对象,根据材料流动的要求设计了上升-静止-下降的拉深筋运动轨迹;通过正交试验确定试验方案,采用板料数值模拟软件Dynaform对试验方案进行模拟,以零件的极限拉深深度为评判标准,研究这些拉深筋运动轨迹对高强度平底盒形件拉深性能的影响.结果表明,采用可控拉深筋技术能显著提高高强度钢板的拉深性能,并获得了优化的拉深筋运动轨迹,最后从应变路径变化方面讨论了可控拉深筋最优运动轨迹相对于固定拉深筋能提高高强度钢板拉深成形性能的原因.     

车灯反射镜液压力作用区域与径向压力

针对不规则曲面板材零件成形需要,提出了凹模腔液压力作用区域和主动径向加压的充液拉深新技术。通过数值模拟方法,采用分析软件eta/DYNAFORM5.6和HYPERWORKS9.0相结合,对St16板材车灯反射镜零件液压力作用区域和主动径向加压充液拉深成形过程进行了研究。以零件成形最终壁厚分布和短轴最小宽度为评定标准,分析了不同液压力作用区域和主动径向压力加载路径对成形质量的影响。通过数值模拟证明了,在不同液压力作用区域和主动径向加压充液拉深过程中,成形件的最小厚度的变化趋势。研究表明,采用凹模圆角处向外偏置6mm的液压力作用区域,并配合1.3倍液压力的主动径向压力加载路径,获得的车灯反射镜最大减薄率为10.056%,零件质量好。     

发动机罩外板拉深回弹的数值模拟分析

发动机罩外板结构简单,表面平直,曲率半径大,整体高度低。如果对外板拉深成形时的毛坯形状与尺寸、冲压方向与速度、拉延筋布局与结构以及压边力大小、凸凹模间隙、摩擦润滑等工艺因素的选择或控制不当,则容易导致其卸载后的回弹量增大。文章以eta/DYNAFORM软件为计算平台,利用正交实验法,对某轿车发动机罩外板的拉深回弹现象进行了数值分析,并在此基础上确定了控制回弹的拉深工艺参数和模具结构参数。实验结果表明,该外板零件的拉深回弹呈扭曲倾向,即存在一部分区域上翘,而另一部分区域下陷,其中下陷趋势较上翘明显。根据数值模拟分析得到满足外板技术要求的最优拉深工艺参数和模具结构参数组合为:压边力900kN,虚拟冲压速度1000mm/s(相当于实际冲压速度的10倍),拉延筋高度6mm,凸凹模间隙0.8mm。     

基于DYNAFORM的汽车前防撞梁支撑板的拉延模具设计

汽车覆盖件是以冲压件为主的零件,而作为生产冲压件的冲压模具的设计,与汽车覆盖件的成形质量息息相关。利用DYNAFORM仿真软件对某汽车防撞梁支撑板进行了拉延仿真,并依据仿真结果对其冲压速度、拉延筋布置方案、压边力、凸凹模间隙等参数进行选取和设计。通过分析厚度变化云图,采用厚度差来评价成形结果,确定了具有较好成形效果的参数组合。仿真结果表明:在确定了拉延模具采用等效实体拉延筋的设置后,压边力为360 k N、冲压速度为4000 mm·s-1、凸凹模间隙为0.66 mm时,可获得最好的成形效果。本设计及其仿真结果为其他类型的汽车防撞梁支撑板拉延模具设计提供了有效参考。     

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。     

基于有限元分析的覆盖件拉延筋设计与优化

结合等效拉延筋模型，采用基于有限元逆算法的三维有限元分析软件，对汽车后窗内板的拉延成形进行模拟。在确定合理的等效拉延筋阻力后，通过适当的优化算法对拉延筋的真实几何结构进行优化设计。并通过UG二次开发技术，获取优化的拉延筋几何参数和位置，在拉延件上生成真实的拉延筋模型。