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。     

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.     

数值模拟的双层金属板拉深成形工艺研究

某轿车排气歧管保护罩采用双层镀铝钢板同步拉深工艺制成,为获得最佳成形工艺参数,避免拉深时产生严重减薄及起皱现象,采用Dynaform软件对双层金属板同步拉深成形过程进行了有限元数值模拟,分析了压边力对拉深成形过程的影响,获得了不同压边力下保护罩内、外层板的壁厚减薄与增厚分布规律。结果表明,与单层板拉深成形相似,对于复杂型面双层金属板拉深件而言,单纯增加压边力并不能完全避免拉深过程中的起皱现象;采用压边力及合理布置拉深筋,可以保证内、外层板材料塑性流动均匀,有效抑制起皱、拉裂等缺陷。根据数值模拟结果进行了产品试制,获得了质量合格的拉深件。     

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。     

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。     

矩形盒曲面压料的变压边力拉深数值模拟分析

运用数值模拟的方法研究了矩形盒曲面压料拉深时,采用随时间及位置变化的压边力对成形性能的影响。分析结果表明曲面整体压料时,渐增式压边力加载相应地可以提高矩形盒成形性,渐减式压边力加载不利于提高成形性。在压边圈直、曲边分块压料,并分别采用不同压边力模式进行组合加载的模拟实验中,直、曲边均采用渐增式压边力加载,在很大程度上提高了矩形盒拉深成形性。     

三角冲压件的压边力成形仿真分析

建立了三角冲压件的有限元模型,利用DYNAFORM软件,采用数值模拟的方法研究了三角形冲压件拉深时,压边力随时间及位置变化对成形性能的影响.基于不同的压边力加载模式,对成形极限进行了仿真分析.分析结果表明,对于不同的压边力模式,拉深成形性能完全不同,合理的压边力能改善板材的成形性能.     

常压边力液压拉深模设计

针对液压拉深成形的特点,将常压边力的设计原理用于液压拉深模的设计中,采用这种结构,可使拉深过程中的压边力一直保护不变,不仅使液压成形在单动压力机上实现,且能达到用力控制压边效果的目的,可提高拉深成形极限,或生产出更加复杂的制件,最大可能在发挥液压拉深成形的优点。     

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。     

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.     

压边力控制技术研究现状及伺服数控压边方法可行性探讨

对压边力控制技术研究现状进行了分析。现有的压边方法多数采用弹性介质传递力和运动。在拉深过程中，压料板和被压板坯的相对位移很小，压边所需能耗很小。实际压边过程中的大部分功耗都转变为弹性介质的势能或动能。采用数控伺服驱动方式压边，更符合拉深过程中的压边力、瞬时功耗、速度等要求。利用伺服电机良好的速度可控性，可以通过压边力调节装置调整作用在板坯上的压边力的大小，更容易实施变压边力控制。给出了最大设计压边力与压边装置结构参数、伺服电机参数的匹配关系，探讨了数控压边的软硬件系统的实现方法。可以以数控压边为手段对拉深过程中的成形极限、理想压边力行程曲线等问题进行深入研究。数控压边对改善生产环境、节约能耗以及完善和改进冲压成形的实验技术等方面有重要的实际意义，还将对冲压成形的自动化、柔性化和智能化等相关技术的发展产生积极的推动作用。     

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。     

CAE仿真技术在空调冲压件的模具设计和制造中的应用

采用板料成形有限元分析软件Dynaform5.7对某空调器钣金件的冲压成形过程进行了数值模拟,预测工艺参数如压边力、拉延筋对成形质量的影响。结果表明调整压边力可控制材料的总体流动,有效改善起皱和成形不足等成形缺陷。设置拉延筋直接影响材料的局部流动,增加压料面上相应部位的进料阻力,但如何设置拉延筋的位置、根数和形状是取决能否得到满意的成形质量的关键。通过数值模拟技术调整压边力大小和拉延筋以得到合理的设计方案,改进后方案的成形质量好,无起皱和破裂等缺陷,变形均匀,产品精度符合要求。     

多点变压的压边力控制系统开发

总结了压边力控制技术的最新进展，重点分析了一种新型多点变压的压边力控制系统的工作原理，该压边控制系统的特点是能够提供随压制行程和随法兰位置变化的压边力。对斜侧壁盒形件进行了拉深实验，结果表明该压边控制系统具有很好的变压效果。     

拉深工艺中新型变压边力装置的设计

在分析现有压边装置应用现状的基础上,提出了一种能够提供随法兰位置变化的新型变压边力装置。利用非线性电位器模拟理想变压边力曲线,更符合拉深过程中的压边力要求。利用电液伺服阀良好的快速响应性,可以调整拉深气垫作用在板料上的压边力大小。采用随动装置使电位器输出电压随法兰行程的变化而变化。实践表明,该装置可提高板料的可成形性、材料利用率,减少不良缺陷的发生。     

基于径向基神经网络杯形件拉深成形变压边力预测技术研究

分析了RBF神经网络的预测策略和方法,并建立了板料拉深成形的变压边力预测神经网络模型.采用正交设计法进行样本参数的制定,利用板材成形CAE软件Dynaform获得训练数据,利用被训练好的神经网络对薄板成形过程中变压边力的预测技术进行了研究.数值模拟结果表明,此方法对拉深成形变压边力的预测是可行的.     

Theoretical and experimental study on the effects of explosive forming parameters on plastic wrinkling of annular plates

Wrinkling is increasingly becoming one of the most common and troublesome modes of unacceptable deformation in sheet metal-forming prediction that is very important on the design of die geometry and processing parameters. In an effort to provide a reliable and efficient tool to predict the critical blank holding force for prevention of wrinkling, an analytical model for flange wrinkling in high-velocity forming processes, such as explosive forming, is presented here. With consideration of constant blank holder force and using a combination of energy method and plastic bending theory, the critical radial displacement and number of wrinkling waves are obtained. For validation, some experimental tests have been performed that their results have adequate agreements with the analytical ones. Moreover, the effects of process parameters such as blank holding force, radii ratio, and material mechanical properties on wrinkling behavior has been discussed.     

Modified membrane finite element formulation for sheet metal forming analysis of planar anisotropic materials

A finite element formulation is derived for sheet metal forming analysis of planar anisotropic materials. The formulation incorporates membrane elements whereas it takes the bending effect into account explicitly. The strain energy term in the formulation is decomposed into the membrane energy term for mean stretching and the bending energy term for pure bending. This procedure needs careful evaluation for the orientation of the anisotropic axes. The formulation is then combined with an effective algorithm to calculate distribution of the blank holding force in each step according to the thickness in the flange region. The calculation employs a special relation between the thickness and the blank holding force. The simulation examples demonstrate the validity and versatility of the developed computer code by showing that the thickness variation in the flange region redistributes the blank holding force during the deformation. The present algorithm can predict accurate deformed shapes and thickness strain distribution with the anisotropy of materials and the variable blank holding force.     

Experiment research on green machining of clay prototype for plasma spray tooling

For plasma spray molding technology, it is a key issue that the process of high-temperature prototype manufacturing is long, which lead to the loss of prototype precision. Clay prototype is milled directly by CNC machine, which can reduce the loss of precision for repeated reproduction. However, there are some difficulties for the direct processing of the clay prototype, such as holding and clamping of clay blank and chip removal. The sintering clay is too hard and brittle, which would result in tool wear and prototype destruction. The common process is to add some binders in ceramic powder; blank strength would increase after being dried, but the binders have neurotoxicity. In this paper, the prototype blank was directly dried without the use of adhesive, avoiding the side effects of binders. After the repeated drying experiment, the drying process of the blank without cracking was obtained. The experiment proved that the blank was suitable for machining after drying, while the measurement test of milling force was also designed for pre-drying the clay to study the relationship between cutting parameters and milling force. Through analysis of milling test, the change curve of cutting force was obtained with the cutting parameters. The empirical formula of the milling force was established by linear regression method; it was verified through the experiment. The results of the research provide a theoretical and practical foundation for further studies of surface quality and machining efficiency of clay prototype.