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.     

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。     

矩形盒拉深时变压边力的数值模拟

建立了矩形盒拉深成形的三维仿真分析模型，并将其与实验结果进行了对比验证。在概述压边力在生产过程中的用途和意义的基础上，讨论了变压边力对薄板拉深成形过程的影响，利用DYNAFORM模拟软件研究了随拉深时间和压边圈位置变化的压边力对拉深成形质量的影响，得到了相应的数值模拟结果，为实际生产过程中合理调节压边力的大小提供了理论依据。研究表明，采用变压边力控制技术可以显著改善矩形盒的成形性能。     

分区压边拉深工艺改善矩盒形件成形研究

板料拉深过程中成形性能的优化是最重要的问题之一。通过有限元分析软件DYNAFORM对矩盒形件拉深成形过程进行模拟,研究了盒形件在整体压边圈恒压边力、分块压边圈恒压边力以及分块压边圈变压边力情况下的成形性能。模拟分析结果表明,分块压边下存在最优压边力分布,对每一分区加载随凸模位置变化的压边力类V型曲线,能最大程度的提高矩盒形件的拉深成形性能,为实现矩盒形件拉深过程的最优化提供思路,并在实践生产中指导复杂工件的工艺优化,最终改进工件的成形性能。     

基于Dynaform仿真拉深成形过程参数研究

应用Dynaform仿真软件对金属板料进行了拉深过程的模拟分析,得到了压边力、拉深速度和摩擦系数对于拉深过程中板料成形速度的影响。板料成形速度决定拉深质量,在成形过程中压边力和拉深速度是可控参数,摩擦系数是在一定条件下可以干预控制的参数,同时是多参数共同作用的表现,对成形质量和模具寿命影响较大。影响摩擦系数的主要因素除材料外,还有压边力、拉深速度及润滑状态,成形速度是影响润滑状态的关键因素。     

桶形件变压边力冲压成形工艺仿真实验及分析

随着成形加工技术的广泛应用,控制板料拉深工艺质量成为目前冲压技术研究的热点.以桶形件的成形为例,采用CAE软件Dynaform对变压边力控制的成形工艺进行数值模拟计算,最终得到合适的压边力变化曲线,并进行模拟实验验证,极大地提高了板料的拉深性能.     

基于回弹控制的高强度薄板拉深成形参数优化设计

为提高高强度薄板拉深成形中板料的成形精度和表面质量,使板料能够与其他零件装配,分析了拉深成形工艺中板料回弹的形成机理,建立了薄板拉深成形板料回弹数学模型。通过板料的平均弯矩度量板料回弹量,构建了板料回弹控制准则,提出了基于回弹控制的高强度薄板拉深变压边力优化设计方法。通过基于回弹控制的高强度薄板拉深变压边力优化设计流程,获得满足起皱控制准则、破裂控制准则和回弹控制准则的高强度薄板拉深优化后的变压边力轨迹。以某贮箱箱底的拉深成形为例,验证了所提方法的正确性和有效性。     

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，     

拉深工艺变压边力控制数值模拟研究

根据实际生产中压边力的控制状况和理论分析确定了几种压边力变化曲线，以非轴对称抛物面车灯反光罩的成形为例，采用Dynaform软件对多种变压边力控制的成形工艺分别进行了数值模拟计算，分析了各种变压边力控制对成形的影响，并确定了对成形最为有利的压边力的变化趋势。     

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。     

AZ31镁合金盒形件变压边力温热拉延工艺

通过温热交叉轧制工艺制备了板形以及成形性能良好的AZ31镁合金薄板;开发了可加热的变压边力双动液压机,并详述其工作原理;采用不同的压边力方案,对盒形件进行温热拉延实验,分析了变压边力对AZ31镁合金板材温热拉延性能的影响。结果表明:最佳的压边力变化方案是压边力随凸模行程先增后减的模式;采用变压边力技术可以将AZ31镁合金盒形件的拉深深度提高13·2%。     

矩形盒分块变压料力拉深的有限元分析

作为薄板非回转对称拉深成形系统研究的一部分,针对矩形盒拉深中压料力对成形性和成形极限的影响进行相应的实验和有限元模拟分析。研究表明,矩形盒分块变压料力拉深有助于提高拉深成形性和成形极限。但如何对压料板正确分块、分块衔接方式以及实现变压料力实时控制还需要做大量深入的基础研究工作。     

实时控制变压边力液压系统的改造

介绍了一种实时控制分段变压边力系统改造方案.对原有型号为HHP28-120双动薄板拉深液压机的顶出缸油路进行改造,使整体压边力在拉深过程中能按事先设定的曲线精确变化.结合特殊的双层压边圈结构,实现了分段压边力控制.     

半球底直筒形拉深件成形极限实验研究

以半球底直筒形拉深件为研究对象,用实验的方法,从压边力、摩擦系数、凹模圆角半径等几个方面对半球底直筒形件进行成形研究,得到了各工艺参数对其成形极限的影响.即压边力、摩擦系数在一定范围内的增大,半球底直筒形拉深件的胀形区域减小,成形极限有降低的趋势.     

1060纯铝微杯形件微拉深成形研究

微拉深成形以其高效率、低成本、高质量等优点成为一种可行的制造开口、空心、薄壁微型零件的微细加工方法。然而,由于微型化的影响,使得微拉深要比宏观拉深更加困难。研制精密微型落料-拉深复合模,成形出内径仅为1 mm的微杯形件。试验材料采用厚度为50 μm的1060纯铝,在真空氛围下经300 ℃分别退火1 h和8 h。微拉深试验在SANS CMT-5504电子万能试验机上进行,试验速度为0.05 mm/s,润滑剂为聚乙烯薄膜。研究退火工艺和压边力对拉深力、拉深比、制耳和起皱的影响。试验结果表明,顺利成形出质量良好、拉深比为2.1的微杯形件;经退火处理的坯料,拉深力降低,拉深比增大,制耳减弱;随着压边力的增加,起皱减弱,但当压边力超过一定数值后则导致拉裂。     

考虑磁场区影响的电控永磁压边方法

电控永磁压边方法具有独立加载、传动链短、节能、易于控制等优点。针对铁磁性板材成形,提出了一种新的成形区和磁场区重合的电控永磁压边方法。以圆筒形件的拉深成形为例,采用新设计的压边装置对不同压边力加载条件下的结构变形进行了磁-力耦合有限元模拟,分析了板坯磁性对磁场和压边力分布的影响。由分析结果可知,新设计的压边力加载装置的刚度明显提高,新压边方法具有更好的压边效果,模具结构更紧凑。根据模拟和理论分析结果设计制作了拉深试验装置。实验结果表明,将成形区和磁场区重合的电控永磁压边方法是完全可行的。     

A hybrid NN-FE approach to adjust blank holder gap over punch stroke in deep drawing process

In deep drawing process, the blank holder plays a key role in adjustment of metal flow into the die cavity. Moreover, the quality of drawn parts is extremely affected by this flow. There are two methods of treating the blank holder in deep drawing and its simulation. One is blank holder force (BHF) and the other is blank holder gap (BHG), defined as the fixed distance between the blank holder and the die surface. In previous studies, a large number of experimental techniques have been used to study BHF; however, the amount of theoretical and numerical simulation work to study BHG is insufficient. In the present study, the concept of BHG profile, i.e., variation of BHG over punch stroke is introduced and it is shown that a properly selected BHG profile can improve the section thickness of formed part and result in the drawing of deeper parts. Here, two methods for the optimization of BHG profile are devised, i.e., the local optimization and the global optimization methods. In the first approach, the best BHG in each punch step is determined and finally, the local optimized BHG profile is achieved. In the second method, however, the empirical model for the prediction of final minimum section thickness in terms of BHG profile is obtained using design of experiments and neural networks. In the next stage, the proposed model is implanted into a simulated annealing optimization procedure to identify a proper BHG profile that can produce the desired blank thickness. Afterward, the BHG profile approach is applied to a variety of initial thicknesses, blank diameters, and materials in order to examine the robustness of method. In this paper, ABAQUS finite element package is used to gather finite element (FE) data and several experiments are performed to verify the FE results.     

混合压边液体内向流动动态充液拉深

为抑制液体内向流动动态充液拉深中凸缘增厚而造成的拉深阻力急剧增长,提出混合压边液体内向流动动态充液拉深新方法。对定间隙下设定恒定压边力的混合压边充液拉深压边形式实质进行分析,采用有限元研究混合压边方式下压边间隙、压边力以及径向压力的变化对成形过程的影响。研究结果表明:定间隙下设定恒定压边力的混合压边充液拉深压边形式的实质是设定压边间隙和设定压边力压边方式的混合;采用混合压边方式可以降低实际最大压边力,降低凸缘区的摩擦阻力,减少第二个谷底点的减薄率;压边力影响零件直壁部分壁厚分布,较大的压边力得到的零件直壁壁厚较薄;压边间隙的变化影响成形零件直壁壁厚分布,较小的压边间隙成形零件直壁较薄,第二个谷底点越接近零件底部。