实时控制变压边力液压系统的改造

在板料拉深成形过程中，压边力(BlankHolderForce，BHF)的大小是影响板料成形质量的一个重要因素。一般来说，压边力过小，将无法有效地控制材料的流动，板料很容易起皱；而压边力过大，虽然可以避免起皱，但拉破趋势会明显增加，同时模具和板料的表面受损可能性亦增大，进而影响模具寿命和板料拉深成形质量，     

薄板拉深工艺中压边力闭环控制的研究现状

总结了板料成形中压边力的理论及控制的国内外研究现状，重点研究了压边力控制曲线获得方法，并介绍了一种结合人工智能理论的压边力闭环控制方案。     

圆锥形件拉深过程中变压边力的研究

起皱和断裂是板料成形过程的主要失效模式，合理控制成形过程中的压边力，可以消除这些缺陷，提高成形性能。本文以圆锥形件的成形为例，采用Dynaform软件对变压边力控制的成形工艺进行了数值模拟计算，得到了最佳压边力变化曲线。本文还对模拟结果进行了实验验证。结果表明，变压边力拉深工艺能够极大提高板料的极限拉深高度。     

拉深工艺中脉动压边力控制方法

压边力是板料拉深成形过程的重要工艺参数之一 ,合理控制压边力的大小可避免起皱或破裂缺陷。采用脉动变化的压边力控制拉深工艺 ,可提高成形极限及拉深件的表面质量。本文采用数值模拟方法研究了脉动变化压边力的振幅、振频对成形的影响。     

板料拉深中压边力及其数值模拟技术的研究

描述板料拉深过程中最小压边力及压边力变化规律的确定方法,介绍国内外压边力控制技术研究进展及数值模拟技 术在优化压边力中的应用,指出了目前压边力研究存在的问题及未来的研究动向。     

变压边力对圆弧焊缝拼焊板焊缝移动及回弹研究

针对固定圆弧半径R=180 mm差厚拼焊板,利用Dynaform数值模拟仿真技术,研究了随位置变化压边力和随行程变化压边力两种变压边力控制方式对横向圆弧焊缝拼焊板的焊缝移动及回弹的影响,研究发现:在随位置变化压边力条件下,一定范围内的压边力既能控制差厚拼焊板的焊缝移动量又能控制拼焊板的回弹角,利于板料成形。但压边力的变化超过这个范围,利于拼焊板回弹的控制,却不利于拼焊板焊缝移动的控制。在随行程变化压边力条件下,相比其他加载方式,V型加载方式既利于拼焊板的焊缝移动量的控制又利于拼焊板回弹的控制,对拼焊板的成形有着重要的影响。变压边力控制技术包括随位置变化和随行程变化的压边力,在板料成形中允许更多薄侧板料流入凹模,减少拼焊板薄侧材料的变形,缓解拼焊板由于厚度差引起的变形不均匀,控制拼焊板的焊缝移动量和回弹角,从而提高拼焊板的成形质量。     

大型复杂型面铝合金翻边件电磁成形塑性流动行为研究

大型复杂型面铝合金翻边件电磁成形是一个电磁场和结构场耦合作用下的复杂塑性成形过程。由于大型复杂型面的影响,使得铝合金翻边件在电磁成形过程中的塑性流动行为与传统带凸模翻边成形不同。基于松散耦合法建立耦合电磁场和结构场的大型复杂型面铝合金翻边件电磁成形有限元模型,研究采用1层、2层和3层平板线圈电磁翻边下的板料塑性流动行为,并采用试验研究揭示了不同压边力控制下板料法兰部分塑性流动规律。结果表明,当采用3层平板线圈时,翻边件的复杂型面部分完全贴膜,法兰部分材料进入凹模腔的部分更多,促使板料发生更多的塑性流动;不同压边力控制下,法兰部分由塑性流动产生不同的工件形式,在压边力不足时,法兰部分产生明显的起皱现象;通过合理的压边力控制,可得到贴膜性良好的大型复杂型面铝合金翻边件。     

方盒形件分区压边方式拉深压边力的数值模拟

板料拉深成形是冲压生产中的一种少、无切削的先进加工方法,拉深成形的重要工艺参数之一是压边力,是保证零件成形质量的关键.根据方盒形件的拉深成形特点,将压边圈设计为直边区域、法兰转角区域及直边与转角交界区域的十六块分区压边方式,并对分区压边圈在不同压边力加载模式下进行了模拟分析.分析结果表明:对于方盒形件的拉深,将压边圈设计为适当的分区结构、各分区压边圈采取合理的变压边力加载模式可以充分改善板料的成形性能、达到抑制板料起皱和延缓破裂以及提高板料拉深成形质量.     

筒形拉深件的压边力有限元分析

以带法兰的桶形件为研究对象,运用有限元数值模拟技术,研究了其拉深法兰起皱和桶壁破裂与压边力的关系,得到压边力窗口图;通过数值计算了拉深比、摩擦系数、板料厚度与压边力的关系,基于分析结论推荐了压边力的计算公式。     

变压边力对拼焊板U形件成形性能影响的研究

拼焊板由于两侧材料差异导致成形性能下降。利用变压边力控制技术能够提高板料成形性能。研究了随位置变化压边力和随行程变化压边力两种变压边力控制方式对拼焊板U形件成形性能的影响。结果表明,利用变压边力控制技术,能够提高拼焊板U形件成形性能。在随位置变化压边力控制方式中,当薄侧压边力小于厚侧压边力,可以缓解侧壁变形程度,但会加剧焊缝移动量;当薄侧压边力大于厚侧压边力,可以缓解薄侧底部变形程度,减小焊缝移动量。在随行程变化压边力控制方式中,线性渐增压边力可以更好的改善拼焊板底部材料变形不均匀性,减小焊缝移动。     

基于变压边力控制的非轴对称拉深成形数值模拟与优化

在给定合理毛坯形状、拉延筋与凹模渐变圆角条件下,分别在定常、递减、峰形、谷形压边力加载模式下,对汽车车灯反射镜拉深进行了数值模拟。结果表明:谷形压边力加载模式可使工件减薄率小于13.45%,适合该拉深工序;利用数值模拟结果和神经网络方法优化获得最优压边力加载曲线,该曲线可用于拉深中压边力的准确控制。     

拼焊板零件变压边力鲁棒控制策略研究

针对拼焊板零件冲压成形过程中恒压边力方法的不足,提出基于混合H2/H∞理论的变压边力控制方法,建立了变压边力混合H2/H∞控制模型,设计了变压边力混合H2/H∞控制算法和控制逻辑。采用该模型对拼焊板零件冲压成形进行反馈数值模拟,分析有无变压边力混合H2/H∞控制对拼焊板零件成形缺陷的影响,并在变压边力冲压机上进行试验验证。仿真和试验结果表明：基于混合H2/H∞理论的变压边力控制方法可成功冲压出车身前围上盖板,可有效避免恒压边力下的起皱和破裂两种缺陷,该控制方法同时考虑冲压行程和压边板位置进行压边力优化,具有更好的鲁棒性。     

复合伺服驱动压边力控制方法及执行机构设计

基于伺服电机的可控性和六杆机构的变传动比及增力特性,提出了一种复合伺服驱动压边力控制方法。在分析数控伺服驱动压边力控制原理的基础上,根据慢速加载、快速返程的工艺要求,设计了压边力执行机构,并对其进行了系统仿真。采用复合伺服驱动压边力控制方法,使压边装置在产生较大压边力的情况下,仅需较小的电机功率,就可以满足压边过程中的压边力和行程的工艺要求。     

MULTIPOINT BLANK HOLDER FORCE CONTROL IN HYDROFORMING OF FUEL TANK

The study of multipoint blank holder force(BHF) control is carried out for hydroforming a complicated shape motorcycle fuel tank. By finite element method (FEM) simulation, the configuration of multipoint blank holder cylinders and the setting of local BHF are optimized, and the influences of the multipoint BHF on the hydromechanical deep drawing and conventional hydroforming processes are studied. The desired fluid pressure and whole BHF are predicted for hydromechanical deep drawing process. Finally, simulation results are testified by forming experiment, and they are in agreement very well.     

圆筒件拉深过程中压边力的研究

利用恒定压边力经验公式计算得到的压边力值进行模拟时,圆筒件质量存在明显的缺陷。采用变压边力优化曲线作为圆筒件拉深成形的压边力加载模式,研究了临界防皱变压边力曲线的确定方法,应用Dynaform软件对恒定压边力、优化压边力下圆筒件的拉深成形进行了数值模拟,得出了成形极限图(FLD)和材料厚度变化图。将模拟结果进行对比分析,发现在后者作用下的圆筒件平面外缘厚度变化较小,筒壁等其他部分的材料厚度变化率也较小,采用优化压边力可有效防止圆筒件起皱、拉裂现象,提高圆筒件成形质量。     

伺服驱动压边力控制系统建模与仿真

将伺服驱动技术应用于压边力控制,可以更有效地控制拉深成形过程,提高成形效果。采用伺服电机驱动的压边力控制系统由机械和数控系统两部分组成,系统参数匹配的合理性对压边力控制的动态性能影响较大,而系统的动态性能直接影响到压边力控制精度和效果。首先对双滑块六杆机构输入输出方程进行了线性化处理,建立了机械系统、数控伺服系统的数学模型,得到了压边力控制系统的数学模型和仿真模型,对控制系统进行了仿真分析,初步确定了控制系统的位置环PID参数。最后根据仿真分析结果进行了压边力控制实验系统的参数设定,实验表明,根据仿真值稍作调整就能达到实验系统的控制要求,大大缩短了系统调试时间。     

A study of the control of the blank holding force using an MR damper in a drawing press

The predominant failure modes (wrinkling and tearing) must be avoided during the drawing process in sheet metal forming. These defects may be eliminated by using a controllable device for which the blank holding force (BHF) is adjustable. The purpose of this research is to verify the possibility of using a magneto-rheological (MR) damper for obtaining an almost constant BHF in drawing presses. The damper force is controlled by adjusting the current that is applied to the MR fluid, which is a functional material. To realize this aim, a prototypical press system is manufactured. A control test using a closed-loop PID controller is carried out for achieving the objective where by a constant BHF is retained at a constant prescribed force, while the press slide translates at a constant velocity. The results show that the BHF of the drawing press can be controlled effectively by using the proposed MR damper.