拉深筋对板材力学特性的影响

板材通过拉深筋时经过弯曲与反弯曲变形,塑性性能发生较大的变化,必然影响板材的后续成形。该文利用拉深筋结构影响实验及后续性能测试实验,对通过拉深筋后板材的力学性能进行研究,分析了半圆形拉深筋的结构参数——筋圆角半径和拉深筋高度对板材变形的影响。结果显示,板材通过拉深筋时产生预变形,预变形量与拉深筋结构有关,随筋圆角半径增大,预变形量降低;随拉深筋高度增大,预变形量增大。与未变形板材的性能相比,通过拉深筋后板材的力学性能发生了很大的变化,而且这些变化与预变形量有关,随预变形量增大,屈强比增大,断裂延伸率呈指数下降,板材的后续塑性变形能力显著降低。     

单元制动缸缸体拉深成形工艺研究

铁路货车单元制动缸缸体是典型的带法兰直壁圆筒形零件。通过对其拉深成形过程理论计算数据进行分析可知,拉深过程中存在成形困难、法兰部分平面度不良、侧壁拉伤、末次拉深圆角半径小等影响产品质量的不利因素。通过对影响拉深成形的不利因素进行分析、研究和寻找对策措施,达到零件批量生产的目的。结果表明,通过拉深工艺参数调整、引进新型模具材料、使用拉深油和毛坯料尺寸优化等技术措施的实施,满足了产品质量和生产效率的双重要求。     

拉深筋对金属板材成形极限的影响

为了提高拉深成形数值模拟中破裂缺陷的预测精度,针对拉深成形工艺中拉深筋对金属板材成形性的影响展开了研究。设计加工了3种不同高度的凸筋镶块和3种不同肩圆角半径的凹筋镶块,将凸筋镶块与凹筋镶块组合出不同截面尺寸的拉深筋,然后并将金属板材拉过拉深筋,然后分析了过筋产生的预应变以及拉深筋的截面几何参数对板材成形极限的影响规律。结果表明,板材流过拉深筋后,板材的成形极限提高,成形极限曲线在应变空间中向上偏移。在任意一组拉深筋镶块的作用下,成形极限曲线的偏移量与过筋产生的预应变近似呈线性关系;在不同尺寸的拉深筋镶块产生相同大小的预应变时,成形极限曲线的偏移量随着拉深筋高度的增大而增大,随着肩圆角半径的增大而减小。     

板料流经拉深筋厚度减薄的研究

采用平面应变假设、正交各向异性幂强化材料模型,推导了板料流经拉深筋过程中应力、应变的分布规律。针对试验过程中观察到的由于板料与拉深筋之间会发生分离,从而造成实际弯曲半径增大的现象,提出了有效弯曲半径的修正方法。建立了板料流经拉深筋时厚度减薄的解析模型,并与试验结果进行对比,验证了模型的正确性。基于此模型,研究了拉深筋参数对板厚减薄的影响,结果表明,拉深筋参数对板厚减薄影响较大。减薄随拉深筋高度增加而增大,二者近似呈线性关系,随拉深筋圆角半径的增大而减小。     

半圆形拉深筋尺寸参数对其阻力的影响

通过数值模拟和实验相结合的方法 ,研究了半圆形拉深筋的高度、圆角半径等参数对拉深筋阻力的影响 ,分析了不同尺寸参数下拉深筋阻力的构成特点。研究表明 ,拉深筋高度和拉深筋圆角半径对阻力均有显著的影响。其中拉深筋高度与阻力之间存在较好的线性关系 ,是控制拉深筋阻力的首选参数。拉深筋的高度变化主要影响拉深筋的摩擦阻力 ,而圆角半径主要影响局部圆角的变形阻力。最后在实验和分析的基础上 ,给出了半圆形拉深筋的设计调整原则     

抑制U形件冲压回弹翘曲的拉深筋优化设计

介绍一种抑制U形件侧壁翘曲的拉深筋优化设计方案,包括在压边圈上设置第一拉深筋以及在凸模上设置第二拉深筋。拉深初期,只有第一拉深筋作用,有效控制压边力大小,避免了零件早期开裂风险;拉深后期,第二拉深筋起作用,进一步增大进料阻力,保证塑性变形更充分。结果表明,采用该拉深筋结构成形的U形件翘曲量可控制在0.5 mm以内,比传统拉深筋翘曲量减少80%。     

等效拉深筋在钣金成形数值模拟中的设置及优化

采用有限元软件模拟了某汽车内饰板的拉深成形过程,通过设置等效拉深筋作为材料流动控制手段。首先通过对某简单形状零件拉深成形过程的模拟得出拉深筋参数的设置对模拟结果的影响规律,然后对内饰板拉深筋模型进行多次模拟和修改,通过在容易起皱的区域布置双重拉深筋作为最终的拉深成形优化方案,改善了零件表面的成形质量,能获得成形质量良好的拉深件。     

板料在半圆形拉深筋中的变形研究

拉深筋是板材成形中的重要控制手段之一，目前对拉深筋的研究虽取得了一定的成果，但有关它对板材成形的影响研究还较欠缺。本文利用数值模拟的方法，研究了半圆形拉深筋的筋高和各凹槽圆角半径即结构尺寸对板材通过拉深筋后的厚度和累积等效应变的影响。研究结果表明，在半圆形拉深筋中，板料每通过一个圆角，其厚度都有所减薄，累积等效应变增大。筋高与板料的减薄量和累积等效应变之间存在良好的线性关系，随着筋高的增大二者也增大；并且拉深筋的各圆角半径的增大都使减薄量和累积等效应变减小。     

推式割草机机盘拉深成形规律分析与模具设计

针对推式割草机机盘拉深成形工艺,采用数值模拟方法,分析了机盘拉深成形过程中的金属流动规律,预测了出现的问题和缺陷。对整个拉深过程缺陷产生原因的力学特征进行了分析,采用修正凹模圆角和布置分段拉延筋等措施,改进了成形工艺及模具参数,确定了零件的拉深成形工艺为:拉延筋高度1~5段取5 mm、6~9段取3 mm,压边力为150 k N,并设计了割草机机盘拉深模具,最后通过拉深试验,生产出合格拉深件。该拉深件无裂纹,起皱区域控制在凸缘区域,且最大减薄率小于25%。     

汽车覆盖件成形拉深筋的有限元模拟与优化

利用有限元法模拟某汽车高强钢横梁的成形过程,通过设置拉深筋作为材料流动控制手段。拉深筋的参数设置对成形结果影响很大,首先通过对简单形状零件拉深成形过程的模拟得出一些拉深筋参数对模拟结果的影响规律,然后对横梁拉深筋模型进行多次模拟和修改。通过比较采用等效拉深筋与真实拉深筋模型所得模拟结果,最终得出对于复杂冲压件,应该采用真实拉深筋模型进行模拟的建议。     

基于数值模拟的盒形件拉深成形变拉深筋技术研究

以盒形件为研究对象,建立了盒形件拉延筋成形的数值模型,分别对盒形件固定拉深筋和变拉深筋成形进行了数值模拟研究,并进行了工程试验的验证,对结果及误差进行了分析,实现了基于拉深筋高度变化的变拉深筋技术。这种方法能有效发挥板料成形性能,提高零件拉深成形质量。     

AZ31B镁合金板径向推力充液拉深试验

镁合金板冷成形性能差,采用液压成形的方法可提高其冷成形性能。对AZ31B镁合金板进行径向推力充液拉深试验,分析液压力大小、模具尺寸和坯料尺寸对最大拉深高度的影响规律,并对液压拉深件破裂位置、裂纹走向及裂纹形态进行分析。研究结果表明,当凸模圆角半径较大时,随着液压力的增大,得到的最大拉深高度也大;凸模圆角半径较小时,仅有当液压力大小合适时,才能改善其成形性能;板坯直径越大,最大拉深高度就越小。破裂位置一般在拉深试件的底部圆角、凸缘和侧壁处,且裂纹走向、裂纹断面呈现不同的形态。     

曲面零件拉深筋结构参数的优化

以曲面零件悬空区上径向最大拖动阻力为优化的目标函数，在模具几何约束、压筋时不诱发外皱、完全包筋等条件下，建立了拉深筋结构参数优化的数学模型。对拉深筋的高度H、圆角半径Rn、位置半径Rj、凹槽入口圆角半径rd等参数进行了优化，从而为合理选择拉深筋的参数提供了依据。文中还以实例进行了示算。     

基于可控拉深筋的高强度板盒形件拉深性能优化

针对高强度钢板等低塑性板材的成形需要,提出了可控拉深筋拉深成形优化设计.以JAC590Y高强度钢板作为研究对象,根据材料流动的要求设计了上升-静止-下降的拉深筋运动轨迹;通过正交试验确定试验方案,采用板料数值模拟软件Dynaform对试验方案进行模拟,以零件的极限拉深深度为评判标准,研究这些拉深筋运动轨迹对高强度平底盒形件拉深性能的影响.结果表明,采用可控拉深筋技术能显著提高高强度钢板的拉深性能,并获得了优化的拉深筋运动轨迹,最后从应变路径变化方面讨论了可控拉深筋最优运动轨迹相对于固定拉深筋能提高高强度钢板拉深成形性能的原因.     

基于数值仿真的汽车轮罩拉深型面设计研究

采用有限元分析软件Dynaform对汽车轮罩的拉深成形过程进行了数值模拟仿真。对零件拉深型面进行了设计,重点对工艺补充面形式和拉深筋分布方式进行了优化分析,比较了2种工艺补充面和3种拉深筋分布方式状态下零件的应力、应变状态以及成形性能。获得合理的工艺补充面和拉深筋分布方式。模拟结果表明采用优化的拉深型面可以有效地改善零件角部材料的流动状况,提高成形质量。     

圆筒拉深件形状与厚度变化数值模拟分析

借助Dynaform软件,模拟分析了在不同拉深凹模圆角半径情况下,模具间隙及压边力等工艺参数对直壁圆筒拉深件外形尺寸及侧壁厚度的影响规律,并得到了该拉深件最优的凹模圆角半径参数,其值比经验公式计算结果小。通过进行两个不同凹模圆角半径的对比拉深试验,验证了数值模拟结果相对于经验公式的准确性和科学性,从而为该类零件拉深工艺方案的优化提供参考。     

工艺参数对方形盒拉深成形性能的影响

通过正交试验和Dynaform有限元模拟,研究了拉深工艺参数对方形盒成形性能的影响。正交试验设置了凸凹模间隙、凹模圆角半径及摩擦因子三个因素。通过方差分析和模拟可知:摩擦因子对成形力的影响最大;凸凹模间隙值对拉深高度的影响最大;凹模半径对壁厚的影响最大。结果表明:减小摩擦因子可以降低成形力;减小间隙值可大幅提高拉深高度;工艺参数对壁厚无明显影响。将优化的工艺参数应用到实际方形盒拉深成形中后,得到了合格的杯形件,验证了有限元模拟的正确性。     

基于AutoForm的锌铝镁镀层板拉深成形及回弹研究

针对汽车发动机罩外板拉深成形中可能出现的开裂、起皱、塑性变形不足及回弹等缺陷,借助AutoForm对材料为锌铝镁镀层板的某车型发动机罩外板拉深成形和回弹进行有限元仿真分析,根据零件的成形极限图、减薄率、起皱因子、主应变、次应变等结果优化了工艺参数,并分析了其拉深回弹,回弹量较小,对零件成形质量影响不大。研究表明,有限元分析可为锌铝镁涂层板的拉深成形及工艺参数优化提供参考,缩短了冲模制造周期,降低了零件开发与生产成本。     

深腔类盒形件充液成形技术研究

充液成形技术是一种有效提高材料成形极限的方法。针对深腔类盒形件相对拉深高度大、常规拉深成形多道次、成形质量差的问题,通过分析盒形件充液成形过程中易出现失稳的原因,设计了带预胀充液成形的技术方案。针对高盒形件充液成形过程中出现的凹模圆角侧壁破裂、法兰区起皱等失稳形式进行数值模拟分析,得到了较为合理的工艺参数。并通过工艺试验分析了成形过程中压边间隙、液室压力、初始反胀等因素对零件成形性能的影响,最终得到了高质量的成形零件。     

环形拉深筋成形力的计算及试验研究

通过对曲面零件带筋拉深中筋的成形过程的分析 ,推导了拉深筋的成形力公式 ,并且进行了试验验证。同时 ,又得到了保证拉深零件时压边圈不被抬起的最小压边力公式。