冲压成形工艺的耐撞性研究

零件冲压成形后其材料参数和几何尺寸会发生变化,这些参数的变化会直接影响碰撞仿真精度。以帽型梁为研究对象,将冲压效应中的厚度减薄、残余应力和等效塑性应变映射到碰撞分析模型中,研究了上述因素及回弹变形对碰撞分析的影响。结果表明:厚度减薄和等效塑性应变对峰值碰撞力和结构变形影响较大,残余应力和厚度减薄对结构吸能影响较大;回弹变形会导致峰值碰撞力和吸能都减小,冲压效应导致峰值碰撞力减小,吸能增大;同时考虑冲压效应和回弹变形与理想模型相比较,峰值碰撞力和吸能两者都相差10%以上。     

铝合金曲面板料回弹的电磁成形校正试验

以5023铝合金作为研究对象,先利用普通冲压方法对不同厚度的铝合金曲面板料进行预变形,然后使用均匀压力线圈对预变形的坯料进行电磁校形试验,分析研究不同条件下的板料回弹情况。结果表明,普通冲压时曲面板料回弹严重,电磁校形可以显著减小回弹。在较低电压下多次放电,可以逐步减小回弹量;在较高电压下一次放电,即可基本消除回弹。     

基于Dynaform铝制错列锯齿翅片成形有限元模拟

使用有限元软件模拟了翅片成形与卸载回弹过程,研究了冲压压力对翅片成形过程的影响.结果表明:翅片成形过程中,板料变形主要集中在锯齿上.冲压压力为20 MPa时,成形较好;铝板的厚度变化较小,最小板厚是1.96 mm,减薄率是8％.错列锯齿翅片大多数区域的应力、应变分布均匀平稳,但在锯齿端部,铝板的应力、应变复杂,易产生缺陷,在成形过程中应采取必要的应对措施.     

超高强钢板U形件热冲压回弹研究

建立了U形件热冲压有限元模型,探究了板料加热温度、模具间隙和保压淬火时间对热冲压制件温度场及回弹的影响,研究了残余应力与回弹的关系。结果表明,随着坯料温度的上升成形件回弹量不断减小,且在700℃左右回弹完全消失;模具间隙对回弹的影响较为复杂且无明显规律,随着保压时间的增加,回弹量先减小后几乎保持不变,最佳保压时间为5~8 min;残余应力是产生回弹的主要原因,残余应力形成的力矩越小回弹也越小。     

多圆弧覆盖件冲压回弹研究

针对DP钢板塑性成形的主要缺陷为同弹、破裂等,以典型高强度双相钢板DP600材料为研究对象,运用3参数Barlat-Lian屈服准则和非线性强化材料模型,对覆盖件面板进行冲压回弹成形模拟.通过将多圆弧半径、圆心角作为自变量,同弹角作为成形质量设计目标,遵循回弹前后各圆弧部分的长度相等原则,以正交试验为设计方案,模拟冲压成形.分析冲压回弹终态的冲压回弹角、残余等效应力和成形极限图,最终获得优化的圆角半径和圆心角参数组合,指导模具设计.结果表明,应用优化的模具实际冲压,板料成形质量明显提高.     

冷轧带钢残余应力及其对板形影响的研究

轧制过程中金属的不均匀变形导致了板带中残余应力的存在,残余应力的不均匀分布又是影响板形的根本原因。文章采用小孔应力释放法,对在不同张力条件下冷轧后带钢的残余应力进行测量;建立了四辊轧制过程弹塑性有限元分析模型,并利用该模型对残余应力的分布进行数值模拟,研究了张力对残余应力分布的影响以及残余应力与板形的关系。该研究对制定与完善板带轧制规程、控制板形质量具有重要意义。     

热冲压工艺对6061铝合金U型件成形质量的影响

利用有限元分析软件MSC.Marc,研究板料初始温度、压边力、保压时间等工艺参数对制件厚度、回弹的影响规律,并通过6061铝合金板材热冲压实验验证仿真分析的可靠性。结果表明:板料热冲压初始温度在465~565℃范围内变化时对该制件厚度分布和回弹量的影响不大;压边力对制件成形质量影响明显,本工况下选用3 k N较为合适;兼顾制件保压结束时刻的温度以及最终的回弹量,保压时间选择5 s左右比较合适。进一步开展成形制件热处理后的力学性能测试分析,并与常规固溶淬火-时效热处理后的6061-T6铝合金进行比较,发现热冲压制件的力学性能并未弱化,且同一热冲压制件不同位置硬度差异在10%以内。     

基于正交试验的高强钢板热冲压成形影响因素研究

高强钢板热冲压成形工艺参数是影响成形零件质量的关键因素.建立了U形件的热冲压有限元模型,采用热力耦合数值模拟得到了热冲压过程中板料的温度、厚度及应力的分布规律.并在此基础上,利用正交试验,研究了热冲压过程中板料初始温度、模具初始温度、冲压速度、压边力4个工艺参数对U形件成形后的最低温度和最大应力的影响程度.结果表明,板料初始温度的影响最大,随着板料初始温度的下降,U形件成形后的最低温度下降,最大应力值大幅度上升;模具初始温度的变化对U形件成形后的最低温度和最大应力值的变化影响最小;冲压速度的影响较大,随着冲压速度的减小,U形件成形后的最低温度下降,最大应力值上升;压边力的变化不影响板料与模具之间的传热,随着压边力的减小,U形件成形后的最低温度和最大应力值相应减小且变化范围较小.     

热冲压成形工艺参数对硼钢板帽形件回弹影响分析

热冲压技术是指板料在高温成形后进行保压淬火,此过程伴随着温度快速降低,材料屈服强度升高,弹性模量变大,并约在300~400℃时,组织开始由奥氏体向马氏体转变,零件应力应变场逐步改变。最终开模时,零件会产生一定回弹。针对这种复杂的过程,探讨了保压时间、板料厚度等热冲压工艺对于帽形件回弹的影响。通过试验测量了不同热冲压工艺下硼钢板帽形件的回弹量。研究表明,保压时间越长,回弹越小,并最终稳定在一定范围,且板料越薄,回弹减小。     

中厚板U形冲压成形有限元模拟分析及回弹预测北大核心CSCD

采用有限元模拟,针对载重汽车用大梁钢中厚板在U形冲压成形中的回弹缺陷进行研究。首先,利用Numisheet2011给出的U形冲压标准考题对所建立的有限元模型进行验证,在此基础上对汽车用中厚板进行了成形性能模拟研究,并分析了控制回弹的措施。研究结果表明:与薄板相比,中厚板的回弹行为呈现出明显差异,其冲压后上圆角上端区域出现局部增厚,而且侧壁纵截面等部位的弹性应变分布特点使得板料出现负回弹,侧壁曲线对应圆弧半径较大,同时U形件内侧侧壁出现两个应力集中点;此外,由于板料较厚,成形结构件的内外侧Mises等效应力分布表现出较大的差异。针对中厚板冲压成形可能出现的负回弹缺陷,提出采用模具回弹角补偿和增大凹凸模间隙两种方法来减小中厚板的回弹量,从而得到了较为良好的最终板形。