多点拉形中回弹的影响因素研究

多点拉形是成形飞机蒙皮件的一种新技术。整体模具被离散的多点模具代替,在多点模具和板料之间放置弹性垫用来抑制压痕。在卸载之后,不仅有板料自身的恢复变形,还有弹性垫恢复到原来的形状的影响,这使得多点拉形比传统拉形的回弹更加复杂。文章对多点拉形成形蒙皮类零件的成形和回弹过程进行了数值模拟,分析了拉伸量、板厚、材料、摩擦系数等因素对回弹和成形精度的影响。结果表明,拉伸量越小,回弹量越大;板料越薄,回弹量越大;板料的弹性模量越大,回弹量越小,对成形件的形状影响越大;摩擦系数越大,回弹量越大。比较了在相同的成形条件下柱面件、马鞍面件、环面件回弹的大小,结果表明,回弹对单曲度成形件的影响比双曲度的大。     

多点模具拉形中回弹的数值分析

采用多点模具拉形时,由于弹性垫的使用,拉形后成形件的回弹量与使用整体模拉形时有所不同.应用ABAQUS软件研究分析了预拉量及板料厚度对成形件回弹的影响,对预拉量为0.5%、0.75%、1%及板料厚度为1mm、1.5mm、2mm的拉形过程进行数值模拟.结果表明,在一定范围内,预拉量增大,拉形件的回弹量减小;板料的厚度增大,拉形件的回弹量减小.     

双曲度覆盖件多点成形中回弹的数值模拟

以双曲度覆盖件为模型,采用显-隐式求解方法对其多点成形过程和卸载回弹过程进行数值模拟计算。讨论了压边力、板料厚度、型面曲率半径(中心弧高)和屈服强度对双曲度回弹的影响规律,得出了回弹趋势和回弹分布。这些结果对于制定合理的冲压工艺方案,并在多点成形过程中研究回弹的控制方法,具有重要的指导意义。     

力-位移分控多点成形帆面回弹的数值模拟

回弹是影响成形件质量的主要因素之一,是板材冷冲压成形必须解决的问题.以帆面为例,采用显-隐式算法模拟力-位移分控多点成形在成形帆面时的回弹现象.对不同板厚t、曲率半径r、帆面参数a的帆面进行回弹数值模拟,结果表明,帆面成形后的回弹在两个帆形上相互影响.其中在大曲率半径方向（y=0边）上的回弹起主导作用,并影响着小曲率半径方向（x=O边）上的回弹.在大曲率半径方向上,曲率半径越小,板厚越大,帆面参数越小,回弹越小;在小曲率半径方向上曲率半径越小,板厚越小,帆面参数越小,回弹越小.     

Dynaform数值分析中的间隙影响及回弹分析

板料冲压过程中,由于模具间隙和模具圆角的存在,变形部位可能不到位.加上板料在变形时变薄.间隙加大,而圆角处的弯曲也有一定程度的影响,所以成形后的形状有一定的误差.而回弹是弯曲件从模具中取出来后,弹性变形部分的恢复.通过探讨弯曲变形中的中性层的偏移,讨论偏移的影响因数,并运用模拟软件模拟π形件的弯曲和同弹,比较模具的圆角、间隙、厚度等参数对成形和回弹的影响.通过回弹的模拟,各影响因素的比较,对实际生产提供科学的依据.     

力-位移分控多点成形鞍面回弹的数值模拟研究

本文针对马鞍面的力-位移分控多点成形的回弹进行了研究.采用数值模拟的方法,对不同曲率半径和不同板厚的鞍形面进行了成形过程的模拟和卸载回弹分析.结果表明,曲率半径越大,该方向的回弹越大;板厚越大,两个方向的回弹都变小,且起主导作用的方向对另一方向的影响越小.     

2A12铝合金大曲率半径钣金件热变形-淬火复合成形回弹规律

航空航天领域存在一批种类多、批量小的大曲率半径铝合金钣金件，其常温成形时回弹大、成形精度差。为此，提出通过热变形-淬火复合成形来实现大曲率半径钣金件的回弹控制。首先，以大曲率半径带状构件为研究对象，揭示热变形-淬火复合成形回弹规律，并结合仿真进行回弹机制分析；然后，采用仿真得到的最佳工艺参数，进行复杂口框件成形。结果表明：较高温度利于抑制回弹，当温度达到490℃时，试件完全贴模；而常温成形时，试件几乎恢复平板形状。高温下切向应力显著降低，弹性变形较小，且模内淬火大幅限制了热畸变，进一步抑制了回弹。抑制2A12铝合金大曲率半径钣金件热变形-淬火复合成形回弹的最优成形温度为490℃,在该温度下成功地成形了高精度口框件，证实了热变形-淬火复合成形可用于大曲率半径铝合金钣金件的精密成形。     

铝合金7075蠕变时效成形回弹规律

蠕变时效成形技术是利用金属的蠕变特性,将成形与时效热处理同步进行的一种成形方法。文章以可时效强化型铝合金7075为研究对象开展蠕变时效成形试验,考察厚度、弹性预变形量、时效时间和温度的综合效应对成形曲率半径的影响规律,并通过正交多项式回归分析,建立了回弹率与4个试验因素之间的回归方程,进行的工艺试验验证结果表明,运用该回归方程可以对蠕变时效成形后零件的回弹率进行预测。     

中厚板多点成形中回弹的数值模拟

回弹是影响成形件质量的主要因素之一，是板材冷冲压成形中必须解决的问题。以圆柱面和球面件为例，采用显-隐式算法模拟多点成形中厚板时的回弹现象。显式算法模拟加载成形过程，隐式算法模拟卸载回弹过程。模拟中采用Mises屈服准则的双线性各向同性硬化材料模型。对不同板厚和不同变形量的成形件进行回弹数值模拟，分析回弹的趋势和回弹的影响因素。得出：成形件的板厚越大、变形量越大，卸载后的回弹越小。     

基于数值模拟的雷达H弯波导件坯料优化

将数值模拟技术应用于雷达H弯波导件的坯料优化过程,研究了不同的毛坯形状尺寸对H弯波导件拉深的成形极限、厚度分布、减薄率及回弹量的影响。通过对比分析由坯料展开的坯料和由凹模偏置展开的坯料成形模拟结果,提出修改方案,确定较为合理的毛坯形状尺寸。研究结果表明,毛坯形状对零件成形效果影响很大。在所列的坯料形状中,修改后90°圆角毛坯最有利于成形,拉裂、回弹程度最小。针对模拟的结果进行拉深实验,证明数值模拟与物理实验具有良好的一致性,可以通过数值模拟指导实际生产。     

带筋铝合金壁板蠕变时效成形回弹行为试验

以可时效强化型7075铝合金带筋壁板为研究对象,开展蠕变时效成形试验,利用ATOS三维光学扫描仪对成形试件进行测量,计算出该铝合金带筋壁板的回弹量。同时,采用相同材料的铝合金平板件,在相同的试验条件下开展蠕变时效成形试验,计算平板件的回弹量,并与铝合金带筋壁板的回弹量进行对比分析。研究结果表明,相同工艺条件下,带筋壁板蠕变时效成形后的回弹量为11.2%,远小于平板件的回弹量(平板件的回弹量为53.9%)。这是由于相同曲率条件下,带筋壁板弯曲时尽管蒙皮部分处于弹性变形,但筋条处发生了明显的塑性变形,从而限制了蒙皮的回弹。因此,已有的基于平板件回弹行为的研究不能简单的应用于带筋壁板构件,需要进一步研究筋条塑性变形对构件回弹行为的影响规律,该文对于开展带筋壁板构件时效成形回弹行为研究提供了参考。     

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。     

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。     

TC1Mδ2.37钛板平底压窝形状畸变现象

针对TC1M钛合金板料,用ADINA软件对平底压窝成形及回弹过程进行了有限元数值模拟,对因各向异性而引起的制件形状变化给予描述,并进行了一系列室温下的压窝成形工艺试验,试验结果与有限元模拟预测结果吻合良好。研究结果表明,制件回弹后将产生两种形状畸变现象,一是凸缘底面翘曲,不再保持为平面,翘曲形式为两高两低,在TD方向上的凸缘外沿两点为翘曲最高点,在RD方向上的外沿两点为翘曲最低点;二是制件上顶面产生翘曲,翘曲高度亦遵循两高两低的变化规律,高低点位置与凸缘部分相似。     

整体壁板时效成形模具回弹补偿的工艺研究

时效成形是解决整体高筋壁板成形、提高零件制造精度和使用寿命的有效工艺方法,但由于具有回弹量大,且模具型面难以确定和修正的特点,限制了其在国内工程化的应用。该文针对小曲率、小变形整体壁板的时效成形,通过时效成形基础试验,研究其回弹规律,并应用几何补偿算法,进行模具型面的回弹补偿计算。实验验证表明,零件外形曲面误差小于1mm,筋条处的误差小于0.5mm,证明该回弹规律及补偿算法具有有效性和准确性。     

橡皮液压成形直弯边回弹试验与分析研究

橡皮成形是飞机制造业中的一种非常重要的加工方法,直弯边成形是橡皮成形的主要形式之一。分析了不同材料厚度和圆角半径下90°直弯边的翻边成形高度和回弹量,并采用试验进行了比较。发现随着厚度和弯曲圆角半径的增加,翻边高度增大。翻边高度理论和试验间存在偏差是由于中性层向内移动所致。回弹随着弯曲半径的增加而增加,随着厚度的增加而下降。分析值比试验值普遍要高0.5°左右。对橡皮成形过程的影响因素压力和保压时间进行了试验,发现压力和保压时间对回弹影响较小。     

基于PS2F的铝型材拉弯回弹研究

采用型材2D拉弯仿真软件PS2F对矩形截面铝型材张臂式拉弯进行了分析,探讨了弯曲半径、弯曲角度及铝合金材料性能对型材单曲率拉弯回弹的影响。研究结果表明,在缺省的拉伸力控制参数设置及夹钳加载轨迹由软件自动优化的情况下,对于给定的弯曲半径,型材零件端部的回弹量随弯曲角度的增加呈指数上升趋势;对于一定的弯曲角度,零件端部回弹量随弯曲半径的增加而线性增加;在相同弯曲半径和弯曲角度的情况下,材料性能对拉弯回弹量有重要的影响。     

金属板弹塑性非圆弧弯曲回弹的计算

本文提出了计算金属板弹塑性非圆弧弯曲回弹的结构离散方法，建立了计算回弹后零件形状及回弹前模具形状的解析一数值混合计算模型，实验验证表明此套计算模型的计算精度良好。     

模面几何修正的回弹补偿方向分析

精确回弹预测的目的是通过数值回弹模拟来修正模面,使得回弹后零件与设计的产品一致,因此,在回弹预测的基础上进行基于数值模拟或逆向工程的模面补偿和工艺调整,甚至修改成形方案和模具结构,仍然是当前降低回弹的主要措施。文章对模面几何补偿方法进行了阐述,对其应用特点、精度和效率进行了系统的对比分析,结果表明,在以转动为主导回弹的情况下,法向补偿具有很高的精度,但运行计算时间较长;在回弹存在大平移的情况下,连线方向补偿则精度较高,且算法简单;而Z向反向补偿法虽然具有算法简单、计算效率高的优点,却不能很好地对模面进行修正。