方盒形件分块变压边力成形过程中的法兰应力分析--方盒形件分块变压边力成形研究之一

压边力对盒形件的成形质量有重要影响。采用分块压边圈施加变压边力，能够有效地提高法兰变形的均匀性，从而提高零件的成形质量。本文提出一种盒形件成形时的法兰分区模式，考虑剪应力的整体影响，引入应变松弛因子m，考虑厚向异性和应变强化，用解析方法分析了方盒形件变压边力拉深成形过程中法兰变形区的应力变化及分布规律。     

铝合金盒形件拉深的变压边力控制

建立了铝合金盒形件拉深成形的有限元分析模型.利用数值模拟软件DYNAFORM,研究了整体压边和分块压边随时间和位置变化的变压边力(VBHF对铝合金盒形件成形性的影响.结果表明,∧形的变压边力控制曲线能够改善铝合金盒型件的成形性；分块压边力随位置和变形程度的变化能控制起皱和拉裂的发生,从而保证铝合金盒形件的成形质量.     

分区变压边力矩形件成形

通过分区变压边力技术研究了矩形件的成形.介绍了分区变压边力成形系统的结构和组成以及液压压边装置和控制部分原理;通过CSS-44000电子万能试验机测得板料性能参数,利用动力显式有限元分析方法,模拟了分区变压边力矩形件成形过程;以分区变压边力为控制条件,基于分区变压边力矩形件成形系统,完成了矩形件成形.成形过程中压边力通过控制系统可以随拉深起皱规律而合理变化,有效地改善了法兰区变形的不均匀性,提高了盒形件的成形质量.     

深盒形件液压拉深成形工艺研究

用DYNAFORM有限元仿真软件对深盒形件液压拉深成形过程进行了模拟,分析了压边力和液体压力对盒形件成形质量的影响。研究结果表明,合适的压边力和液体压力能控制盒形件拉深缺陷的发生,采用液压拉深盒形件可获得更好的壁厚分布。     

分块式压边圈盒形件成形数值模拟研究

建立了分块式压边圈盒形件冲压数值模型,通过在压边圈的短直边Ⅰ、圆角部分Ⅱ、长直边Ⅲ的3个区域施加不同的载荷,研究了定压边力和变压边力对板料冲压成形的影响规律,并以冲压制件的起皱、破裂和厚度分布作为评判标准。研究发现,在定压边力时,圆角区压边力的变化对盒形件拉深成形影响较小,短直边和长直边压边圈压边力变化对拉深成形影响较大,其中长直边影响最大;相对于恒压边力,采用变压边力能够很好地提高板料的成形性能,其中∧型压边力加载方式效果最好。     

变压边力对铝合金板拉深成形性能的影响研究

利用数值模拟软件Dynaform研究了可变压边力对铝合金板拉延性能的影响,包括随时间变化的压边力对圆筒形件成形质量及特征节点应变路径的影响和随位置变化的压边力对盒形件成形质量的影响.研究表明,随时间变化的渐增式和(^)型变压边力(筒形件)以及随位置变化分块布置的压边力(盒形件)可以有效地控制起皱和拉裂的发生.这能提高铝合金板的拉深成形性能,从而获得较好的成形质量.     

矩盒形件分区压边拉深工艺

以矩盒形件为研究对象,对凸缘部分按几何特征予以分区,并在eta/DYNAFORM 5.6和MSC.Marc/Mentat软件中对其分区压边拉深成形过程进行有限元仿真,分析各区域压边力对零件成形性能的影响,给出了矩盒形件的确定分区压边力大小的原则;结合矩盒形件拉深时的变形特点和材料流动情况,在相关文献研究的基础上,对分区方式进行优化,提出了结合变形特点的分区方式;在YT32-315C四柱液压机和自主研制的分区拉深装置上,对矩盒形件进行分区压边拉深的实验,实验结果和有限元仿真结果基本相符。矩盒形件的分区方式应按几何特征与变形特点划分。     

拼焊板方盒件拉深成形过程变压边力曲线预测

基于有限元数值模拟软件LS-DYNAFORM,对拼焊板方盒形件拉深成形进行模拟研究。通过改变拉深成形过程中压边力这一最重要且易于控制的工艺参数,寻求拼焊板方盒形件拉深成形时较优的变压边力曲线加载形式。为预测不同工艺参数下拼焊板方盒形件拉深成形时的较优压边力加载曲线,建立了变压边力的BP神经网络预测模型,并将该模型预测的结果与数值模拟得到的结果进行对比分析。研究结果表明,拼焊板薄板采用变压边力、厚板采用恒定压边力、且薄板压边力不小于厚板压边力的加载形式,拼焊板成形件整体质量较好,焊缝移动量较小;神经网络预测模型能较好的预测拼焊板方盒形件拉深成形时的变压边力,与数值模拟结果的最大相对误差在12.3%以内。     

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.     

基于压边力控制方盒形件拉深成形的数值模拟

板料拉深成形的起皱和破裂是拉深成形工件常出现的主要成形缺陷。通过压边圈对板料施加一定的压边力是控制板料塑性流动的有效方法。利用有限元数值模拟方法,在整体压边圈方式、不同的恒定压边力及变压边力加载模式下模拟方盒形件拉深成形材料流动情况。从模拟结果看出:在变压边力加载下,方盒形件拉深成形结果比恒定压边力下的理想。通过压边圈对板料施加变压边力是控制板料塑性流动的一种有效方法,可以抑制板料起皱和延缓破裂以及提高拉深件成形性能。     

板料成形有限元模拟的压边力控制方法研究

采用新的研究方法模拟水槽拉伸的实际压边过程。压边力采用不同的压边间隙和施加不同的分离力来实现。通过一个系统的研究方案来确定一个优化的压边力和压边间隙。研究发现 ,板料的法兰区域随着压边间隙的增加起皱变形严重 ,由于起皱引起的板料刚度上升导致压边力迅速上升。采用分离力时的模拟厚度比压边间隙小是由于法兰区域的变压边力。通过厚度和法兰边缘实验和模拟结果的比较 ,发现采用压边间隙可以更好地模拟板料成形的压边过程     

薄板多点成形中的拉裂现象研究

拉裂现象在薄板成形过程中很容易发生。文章采用有限元数值模拟手段,研究了薄板多点成形过程中的拉裂现象,分析了有压边多点成形时鞍形件的拉裂情况,提出了能够避免拉裂的柔性压边成形方式,分析了刚性压边与柔性压边成形时的成形极限与成形效果等,证明了柔性压边成形能够很好地解决板料起皱与拉裂的矛盾关系。当采用刚性压边多点成形时,加大压边力板料可能拉裂,减小压边力板料可能起皱;而采用柔性压边多点成形方式可以有效避免起皱和拉裂的发生,并且大大提高变形量,得到更好的成形结果。     

板料成形中的新型可控压边力技术研究

板料成形中,压边力是控制板料流动的重要因素。前人大量的研究表明,在拉伸成形的不同行程施加合适的变压边力(VBHF),可有效避免板料成形中起皱和破裂的缺陷。文章基于压边力成形窗口的定义和分析,提出新的控制目标,并采用PID闭环控制策略来优化不同冲压行程中分块压边圈上的压边力。针对一个具有不同角部半径的盒型件进行了闭环的变压边力优化模拟,得到其不同位置的分块压边圈随行程变化的最优压边力曲线,并在变压边力压机上进行实验验证,结果表明,使用铝合金板料并在恒定压边力下难以成形的盒形件,在最优变压边力下成功成形。     

阶梯形件粘性介质压力成形的试验研究

介绿了用粘性介质压力成形（VPF）方法制造阶梯形件的工艺过程,通过调整压边力与介质注入压力的配合,分两步来控制板料的成形,成功地制出阶梯形零件。该方法在第一工步采用较小的压边力拉深预成形,使板料尽量流入型腔,第二工步则加大压边力和介质注入压力使板料最终贴模成形。结果表明采用这种新工艺成形的零件厚度分布均匀,减薄量小,表面质量好,尺寸精度高。     

Optimal Programming of Multi-point Cushion Systems for Sheet Metal Forming

Numerical optimization technique coupled with finite element analysis of the stamping/sheet hydroforming process was developed to predict four possible modes for application of blank holder force (BHF) in multiple-point cushion systems, namely a) BHF constant in space/location and time/stroke, b) BHF variable in time/stroke and constant in space/location, c) BHF variable in space/location and constant in time/stroke and d) BHF variable in space/location and time/stroke. The BHF was predicted by (a) minimizing the risk of failure by tearing (thinning) in the formed part and (b) avoiding wrinkling. The developed technique was applied to predict the BHF to form a) an automotive part (liftgate-inner) from AA6111-T4 aluminum alloy, b) an asymmetric part from aluminum alloy AA5083-H32 by sheet hydroforming process with die (SHF-D) and c) a round cup by sheet hydroforming with punch (SHF-P). Experimental results showed that the FEM based optimization methodology can reduce trial and error effort and is able to predict the blank holder force necessary to form the parts without fracture and wrinkling in the investigated stamping and sheet hydroforming operations.     

变压边力对铝合金板料拉深成形性能的影响

利用数值模拟软件对5A02铝合金板料进行了随时间变化和随压边圈位置变化的变压边力拉深研究,分析了变压边力对拉深成形性能的影响。研究表明,采用先增后减的压边力可以显著提高铝合金板料的成形性能,但压边力达到最大值的时间有一个合理范围。施加分块压边力时,应根据压边圈相对位置材料流入凹模速度和变形程度来确定各部分压边圈的压边力大小。     

应用神经网络优化压边力

以汽车行李箱盖冲压成形过程为例,提出一种利用人工神经网络技术对压边力控制曲线进行优化的方法,将压边力优化理论与数值仿真技术相结合,建立了压边力优化RBF神经网络模型。仿真结果证明,采用优化后的变压边力控制曲线能有效改善板料的成形性能和成形质量。     

圆筒件拉深成形临界防皱变压边力加载曲线研究

针对板料拉深成形过程中如何最优控制压边力的难题,文章首先从理论上分析了圆筒件拉深成形过程中法兰上任一点处的承载能力,建立其应力应变平衡关系,从而得到法兰上任一点处的瞬时径向拉应力和周向压应力公式;其次结合法兰起皱有关能量守恒定理和Hill厚向异性理论,推导出了包含摩擦系数和板料厚向异性系数在内的法兰起皱临界最小压边力公式,并分析了各种拉深成形工艺参数对此法兰起皱临界最小压边力大小的影响规律;最后应用数值模拟软件eta/DYNAFORM验证此临界变压边力加载曲线的可行性,并修正其表达形式。最终板厚变化量的均方差计算结果表明,理论推导的起皱临界最小压边力修正加载曲线,不仅比常见的最小压边力恒定加载模式更节省能量,而且其厚度分布也更加合理、均匀。     

拼焊板方盒件冲压成形压边力数值模拟分析

用有限元分析软件Dynaform对拼焊板方盒件成形进行数值模拟,研究不同压边力对拉深过程中破裂危险点应变路径和焊缝移动的影响规律。通过调整压边力的大小和变化方式,可以实现对拼焊板方盒件薄板破裂危险点处应变路径的控制以及减小焊缝移动,从而提高拼焊板方盒件冲压成形性能。