基于Dynaform的拼焊板冲压成形压边方法研究

拼焊板技术是板料成形的先进制造技术,具有减少生产成本、降低车重、降低油耗、提高整体性能等优势,已经广泛应用于汽车行业中,但拼焊板成形时存在的破裂、起皱及焊缝移动等问题也相当严重,合理施加压边力可以改善和解决拼焊板成形中的这些问题.本文基于Dynaform平台采用有限元模拟的方法研究拼焊板冲压成形压边方法及其对模具受力、焊缝移动及工件成形质量的影响;基于不破裂前提,从合理压边间隙控制中获得常压边力控制所需的恒定压边力.模拟结果表明:固定压边间隙方式较恒定压边力作用方式有利于板料的冲压成形、减小焊缝的移动和改善模具的受力情况,同时有助于获得拼焊板恒定压边力控制值,提高效率,固定压边间隙法是拼焊板冲压成形中一种有效的压边方法.     

基于能量法的PEMFC不锈钢双极板成形起皱分析

针对不锈钢双极板冲压过程中容易起皱的问题,利用能量法原理分析了不锈钢双极板冲压成形过程中起皱缺陷的折皱个数和压边力大小之间的关系,并给出板材临界起皱的条件。通过Dynaform软件分析了双极板在不同压边力条件下的成形过程。数值模拟结果显示,当压边力小于临界压边力时,板材出现了严重的起皱;压边力大于临界值时,起皱缺陷得到明显改善。双极板的冲压实验结果和模拟结果相吻合,结果表明,压边力对双极板成形质量的影响较大,能量法分析能够为压边力的设置提供参考;能量法和数值模拟能够预测和分析双极板的冲压成形情况,为加工出高质量的双极板提供指导。     

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Dynaform的纬纱板成形过程模拟及正交分析

分析了影响纬纱板成形性能的主要因素:压边力、冲压速度以及摩擦系数。借助Dynaform软件对纬纱板拉深成形进行了单因素分析,得到了合理的压边力、冲压速度和摩擦系数取值范围。依据试验结果,用正交试验法对冲压参数压边力、冲压速度和摩擦系数之间的关系进行了分析,确定了最佳成形工艺参数。结果能为实际加工提供帮助。     

汽车前围板冲压数值模拟及工艺参数优化

针对汽车覆盖件冲压过程变形复杂的特点,对某型号汽车前围板零件拉深过程进行数值模拟,分析压边力及拉延筋的变化对该零件成形效果的影响。通过成形极限图优化压边力及拉延筋,最终获取该零件拉深工序合适的工艺参数,为汽车覆盖件冲压工艺提供快速、有效的设计方法。     

钛及钛合金板材拉深成形的影响因素与技术进步

钛及钛合金相对铝、钢等金属材料塑性差、极限变形量小、成形时回弹大,拉深成形相对困难。介绍了钛及钛合金拉深成形的影响因素及其对成形的影响,综述了钛及钛合金拉深成形在各向异性控制、压边力控制、计算机模拟以及加热方法等方面的技术进步,指出了未来研究人员应充分利用计算机模拟技术,对影响钛及钛合金冲压成形的各种因素及其之间的相互关联建立详尽的数据库,以便该成形工艺在钛及钛合金零部件的成形得到更广泛的应用。     

镁合金拼焊板冲压成形过程数值模拟

借助MSC-Marc模拟软件,采用大变形弹塑性有限元法,建立了镁合金拼焊板筒形件冲压成形有限元模型,对相同厚度、不同成分的镁合金拼焊板冲压成形过程进行了数值模拟。得到了筒形件底部及侧壁法兰处焊缝移动规律;分析了压边力及板料初始温度对焊缝移动情况的影响。对于拼焊板冲压成形的研究具有一定意义。     

拉延筋、压边力对冲压件成形性能的影响研究

冲压成形中合理的拉延筋、压边力是减少起皱、拉裂、回弹、拉深不足等的有效措施。以某车型汽车A柱加强板为对象,应用冲压仿真软件Dynaform,研究拉延筋、压边力对冲压件成形质量的影响,详细分析了模面有拉延筋、无拉延筋和不同压边力条件下工件的Z向最大回弹量、最大材料流入量、最大减薄量、最大增厚量和成形极限。分析结果表明:使用拉延筋后,工件的回弹缺陷得到控制,工件的最大增厚率下降,减小了起皱缺陷;压边力对工件成形质量有较大影响,压边力太大工件会出现破裂缺陷,压边力为100 k N是A柱下加强板最优的工艺参数。冲压试验结果与模拟结果吻合较好。     

空调前板冲压成形分析与数值模拟

采用板料成形分析软件DYNAFORM对某空调前板的拉深成形进行了数值模拟仿真。对该零件成形工艺进行了优化,研究了不同的压边力、最小模具圆角半径对冲压成形的影响,通过对模拟结果的分析得出了空调前板的最优化成形方案。     

基于Pamstamp的5182铝合金发动机罩内板冲压数值模拟

通过三个方向的单向拉伸试验及成形极限试验,获得了5182铝合金的材料性能数据,建立了5182铝合金成形用材料模型。基于Pamstamp软件,建立了铝合金发动机罩内板的冲压数值模型,获得了压边力为1 000 k N,摩擦因数为0. 12时铝合金发动机罩内板的成形性能。研究了工艺参数对铝合金发动机罩内板成形的影响,获得了压边力、摩擦因数对其减薄率和增厚率的影响规律。通过铝合金发动机罩内板冲压试验,验证了数值模拟的可靠性。     

热冲压过程中压边力对工件成形质量的影响行为CAE分析

应用三维有限元模型和PAM-STAMP软件对汽车地板纵梁的热冲压成形过程进行了数值模拟,通过模拟地板纵梁在不同压边力作用下的热成形过程,着重考察了压边力对工件成形质量的影响.研究发现：压边力增大到一定值后,继续增大压边力导致工件成形质量下降,其中压边力在200kN时,工件成形质量最好,为热冲压工艺的制定提供良好的理论依据.     

基于应变路径的拼焊板盒形件成形性能研究

利用Dyanform对拼焊板盒形件进行冲压成形数值模拟,研究不同压边力对拼焊板盒形件拉深过程中破裂危险点应变路径和成形性能的影响规律;同时,提出台阶式变压边力控制方法.结果表明:通过调整压边力的大小和变化方式,可以实现对拼焊板盒形件破裂危险点处应变路径的控制以及减小焊缝移动,从而提高拼焊板盒形件的冲压成形性能.     

某轿车侧围内板冲压成形的数值模拟

对由激光拼焊板制成的整体侧围内板进行了基于Dynaform成形软件的冲压成形模拟及参数的优化,分析了零件在冲压成形过程中的金属流动及应力应变分布规律。根据冲压后的模拟结果,进行参数优化,通过改变压边力、改进等效拉深筋等措施,抑制了成形中焊缝的移动,消除了起皱、破裂等成形缺陷。实践证明,产品质量与数值模拟结果吻合良好。     

温度和压边力对高强度硼钢热冲压成形板厚的影响

针对高强度硼钢板热冲压成形过程中厚度分布不均匀的问题,对它的成形过程进行了数值模拟,结合实验研究了初始成形温度和压边力对热冲压件板料厚度的影响规律。结果表明:初始成形温度850℃、压边力70MPa时,材料成形性能较好。在该工艺条件下获得了合格制件,验证了模拟结果的可靠性。     

汽车后桥壳冲压成形分析及实验研究

针对汽车后桥壳实际冲压成形中存在的缺陷,基于DYNAFORM软件对后桥壳冲压成形过程进行数值模拟,分析了压边力、冲压速度对冲压成形的影响。设计了正交实验优化工艺参数,以最大减薄率为评价指标,选取冲压速度、压边力、摩擦系数、凹凸模间隙为因素。结果表明,各因素对最大减薄率影响的主次关系依次为冲压速度、摩擦系数、压边力、凹凸模间隙。最优成形工艺参数为:冲压速度为1000 mm·s~(-1)、压边力为300 k N、摩擦系数为0. 12、凹凸模间隙为6. 2 mm。在最优工艺参数下,制件的最大减薄率为14. 35%,最大增厚率为8. 38%,模拟结果的成形质量良好,并进行实际的冲压成形实验,实际制件与有限元模拟结果相比,最大减薄率误差为7. 65%,最大增厚率误差为0. 6%。制件无破裂、起皱,表面质量良好,模拟结果与实验结果基本吻合。     

5052铝镁合金板材胀形性能研究及数值模拟

在微机控制板料成形试验机上对5052铝镁合金板材胀形性能进行测试,获得了室温下厚度为1. 2 mm的板材在不同压边力、冲压速度及润滑条件下板材的杯突值。试验结果表明:当压边力在5～15 k N范围内时,杯突值随着压边力的增大而增大,当压边力大于15 k N时,杯突值随着压边力的增大而减小;杯突值随着冲压速度的增大而增大;有润滑条件下比无润滑条件下的杯突值要大,且薄膜润滑比机油润滑的杯突值大。此外,在试验基础上利用有限元分析软件Dynaform对不同摩擦系数的5052镁铝合金板的成形过程进行数值模拟,根据成形极限图获得了虚拟的杯突值,并预测了试样的开裂部位。模拟分析表明:数值模拟结果与试验结果有一定的差异,但不影响摩擦系数对板料杯突值的成形规律,且开裂部位与试验结果一致。     

车用铰链的成形工艺分析及有限元模拟

采用板料成形有限元软件Dynaform对某车用铰链进行数值模拟,分析比较了直接成形和成双冲压两种方案.结果表明:成双冲压可在有效减少起皱的情况下使材料得到充分的变形,使零件得到足够的强化.针对成双冲压,对坯料形状进行了优化.由模拟仿真可知,影响该零件成形质量的主要因素是压边力,因此,通过研究不同压边力大小对成形质量的影响,确定出最佳压边力的值.最后,依据上述分析结果,设计了模具,生产出了合格产品.     

压边力分布对差厚拼焊板盒形件焊缝移动的影响

采用有限元数值模拟技术,对不同的压边力分布对拼焊板盒形件拉深成形中焊缝移动的影响规律进行了研究。通过调整压边力的大小和随位置的分布,实现对拼焊板盒形件成形过程中焊缝移动的控制。研究表明:不同的压边力大小和分布对拼焊板盒形件焊缝移动有很大影响,增大薄侧板料的压边力以及减小厚侧板料的压边力能有效控制焊缝移动量。利用随位置变化的多点控制的分块压边力更能有效控制拼焊板盒形件的焊缝移动,有利于控制板料在凹模中的流动,有效提高拼焊板盒形件的冲压成形性能。     

压边力对拼焊板制汽车流水槽成形性能的影响

基于有限元仿真软件DYNAFORM,以异种材料相等厚度的拼焊板成形某汽车流水槽本体为对象,建立了有限元仿真模型,对该零件的拉延过程进行模拟,研究不同压边力及几种典型变压边力对冲压成形性能的影响。结果表明,压边力对零件拉延成形过程中起皱和拉裂等缺陷的产生有很大影响,适当的压边力能有效抑制各种缺陷的产生。     

汽车灯罩冲压工艺分析及有限元数值模拟优化

采用基于动力显式算法的板料成形非线性有限元分析软件Dvnaform对某轿车灯罩的拉深成形过程进行了数值模拟仿真.研究了不同坯料形状及应用实际拉延筋时压边力对零件冲压成形的影响,通过FLD和成形结果对比,对坯料形状和压边力大小进行了调整,并得到了优化的拉深件坯料尺寸和压边力,为同类零件的生产起到了指导作用.