基于Autoform轮毂成形工艺分析与模具设计

以汽车轮毂为研究对象,利用有限元分析软件Autoform对轮毂成形性进行分析,在板料成形分析过程中,对板料减薄率分布、成形极限图、应变分布、拉深筋设置等分析是为模具设计提供技术支持,依据Autoform软件仿真结果,确定了轮毂的冲压成形工艺方案,并设计相应的模具结构。     

基于Autoform的汽车左右护板的冲压成形有限元分析

介绍了汽车覆盖件冲压成形仿真的研究背景,论述了板料冲压成形有限元模拟的理论和主要步骤。采用Autoform软件对汽车左、右护板零件进行了冲压成形过程的有限元分析,完成了左右对称零件在Autoform软件中的模拟参数优化,预测了板料成形过程中减薄、拉裂、起皱等缺陷,同时分析缺陷产生的原因;通过调整拉深筋参数与压边力大小,对成形结果进行优化,证明了有限元模拟分析设计方法具有实用性。     

基于Autoform的汽车覆盖件成形有限元分析

论述了板料冲压成形有限元模拟的理论和主要步骤。采用Autoform中的增量计算法与双动拉延对汽车覆盖件进行了冲压成形过程的有限元分析,预测了板料成形过程中减薄、拉裂、起皱等缺陷,同时分析缺陷产生的原因;通过调整拉深筋参数与压边力大小,对成形结果进行优化,证明了有限元模拟分析设计方法具有实用性。     

油箱盖板拉深成形的有限元分析及工艺参数优化

以油箱盖板为研究对象,利用Dynaform有限元软件模拟了油箱盖板的拉深成形过程,分析了板料拉深成形过程中的起皱与拉裂等缺陷,选取模具间隙、冲压速度以及压边力3种工艺参数进行正交试验及参数优化,通过正交试验的极差分析得出影响油箱盖板最大减薄率的主次顺序为:模具间隙、压边力、冲压速度.此外由方差分析可知模具间隙及压边力对最大减薄率的影响显著.模拟结果表明,油箱盖板拉深成形的最优工艺方案为:模具间隙1.5t,冲压速度3000 mm·s-1以及压边力60 kN,其零件的最大减薄率及最大增厚率分别为13.23％与11.12％.采用拉深模具对优化后的工艺方案进行实验验证,零件的最大减薄率及最大增厚率分别为14.87％与12.64％,模拟结果与实验结果比较吻合,且油箱盖板的成形质量较好.     

基于BP人工神经网络的油箱端盖拉深成形仿真预测

以油箱端盖作为分析对象,借助DYNAFORM仿真软件,对油箱端盖的拉深成形过程进行数值模拟,并通过拉深成形试验验证可知,板料最大减薄率与最大增厚率的试验值与模拟值之间的相对误差分别为9.26%与8.32%,验证了有限元模型的正确性。结合正交试验,进行有限元仿真试验的设计,基于BP人工神经网络,对板料的成形质量进行仿真预测。选择冲压速度、模具间隙以及压边力作为输入层,将板料成形的最大减薄率作为输出层,建立了3-11-1的3层BP人工神经网络。通过BP人工神经网络的训练与测试得知:BP人工神经网络仿真预测值与数值模拟值之间的相对误差为2.15%,验证了BP人工神经网络应用于油箱端盖拉深成形质量仿真预测的正确性。     

基于Autoform的汽车覆盖件拉深成形数值模拟研究

以典型覆盖件(汽车外轮罩)为研究对象,板料三维成形分析软件Autoform为平台,研究了板料与凸模、凹模的摩擦、压边力、拉深筋等因素对成形性能的影响。通过Autoform的成形仿真预测板料成形过程中减薄、拉裂、起皱等缺陷,同时分析缺陷产生的原因,进而优化板料成形工艺参数和改进模具结构。     

基于响应面法和GS理论的板料成形优化

基于GS理论和响应面寻优法,借助Dynaform非线性有限元分析软件,对某型汽车横梁件成形中存在减薄率过大的问题,进行工艺参数寻优。首先,通过正交试验获取一定参数组合下的减薄率。然后,借助GS理论,获得对减薄率产生主要影响的两个参数即冲压速度和模具间隙。最后,利用Design-expert软件,以设计冲压速度和模具间隙为输入参数,减薄率为输出参数,进行响应面法寻优。通过响应面法寻优的最优解与未优化之前的对比,优化后的冲压参数对横梁件的板料成形质量有显著提升。     

基于凹模压边区摩擦学性能的冲压仿真分析

通过改善凹模压边区摩擦学性能以提高冲压成形件质量,分别利用YLP-20型激光加工系统和多弧离子镀沉积设备在试样表面制备三角形微织构和TiN薄膜,采用UMT-3摩擦磨损试验机开展摩擦学性能试验;通过Dynaform软件建立有限元模型,以凹模压边区为研究对象,根据试验所得摩擦因数对冲压过程进行仿真分析。结果表明:镀膜和织构两种表面处理技术均能降低凹模压边区与板料间的摩擦因数,且先织构后镀膜技术具有最佳减摩效果;板料的减薄率随摩擦因数的减小而降低,增厚率则相反,并在摩擦因数减小到0.150后板料厚度变化趋于稳定;增大压边力会导致板料减薄率增加,减小凹模压边区与板料间的摩擦因数可抑制这一负面效果;将表面织构和镀膜技术应用于凹模压边区改善板料成形性能是可行的。     

拉深模激光毛化区域的研究

针对拉深件容易产生的起皱和拉裂缺陷进行分析,为提高板料的抗破裂性,讨论了利用激光毛化技术控制金属的流动,提高板料拉深成形性能.通过不同毛化区域对板料抗破裂性和模具使用寿命的影响进行分析,结合激光毛化表面摩擦磨损性能的试验研究,提出了拉深模激光毛化区域;同时,拉深模应对凸模进行毛化,以提高板料的拉深成形性能;若对凹模进行毛化,虽可提高模具使用寿命,但会降低板料的拉深成形性能.试验结果表明,对凸模进行毛化可增加拉深件危险断面的厚度,提高板料的拉深成形性能.     

基于热力耦合模型的拉深件连续冲压稳定性分析

在板料大批量连续拉深成形条件下,由于模具与板料表面之间的摩擦生热,模具内部热量积累导致温度逐渐升高,模具热膨胀作用改变了凸凹模间隙,对冷冲压件尤其是深拉件成形质量产生不利影响。基于典型圆筒形拉深件的热力耦合模型,通过有限元模拟和数学物理分析,研究其在连续冲压条件下模具温度及凸凹模间隙随冲压次数的变化规律。结果表明:连续冲压条件下初始阶段模具温升趋势明显,并逐渐减弱,直至趋于稳定,凸凹模间隙相应地随模具温度增加而逐渐缩减,显示了连续冲压稳定性的衰减。实际生产中可通过增设模具风冷或水冷装置、改善模具与板料之间润滑条件、降低冲压频率等措施提高连续冲压稳定性。