灰色关联分析法在覆盖件成形优化中的应用

由于汽车覆盖件塑性变形过程复杂,容易产生多种质量缺陷,最优成形工艺参数难以确定。现将正交试验设计方法、灰色关联分析法与冲压数值仿真相结合,针对拉延工艺参数进行优化设计,借助板料成形仿真软件Pam Stamp对某汽车翼子板拉延过程数值仿真。通过仿真数据分别计算单目标函数关联度系数,多目标函数关联度和自变量对理想质量目标平均关联度,从而全面衡量压边力、摩擦因子及拉延筋几何尺寸对翼子板拉延成形质量影响,确定最优拉延工艺参数组合,为汽车覆盖件成形工艺参数设计提供理论依据。     

汽车座椅靠背边板冲压成型数值仿真及优化

以某款汽车座椅靠背边板为例,分析其结构特点和工艺性,设计边板冲压成型流程。利用有限元分析软件AutoForm建立仿真模型并进行成型过程仿真,预测成型质量并通过优化冲压工具体消除零件开裂。研究工艺参数对边板回弹影响,通过调整压边力、摩擦系数和拉延筋强度降低边板回弹量。设计正交实验并得到最优工艺参数组合:摩擦系数0.15、拉延筋强度45.5N/mm和压边力100KN。经验证边板成品与仿真结果基本一致,保证了成型质量和精度。     

KMAS冲压仿真在压力锅盖工艺优化中的应用

在优化冲压成形工艺过程中,为了防止仅仅依靠经验而造成设计周期长、成本高,甚至难以控制冲压件成形质量的问题,需要先在计算机上进行试模.介绍使用KMAS软件进行冲压成形仿真的流程和关键步骤,并模拟了铝合金压力锅盖拉深件的一次拉延成形工艺.研究了工艺参数对冲压件成形质量的影响,经过不断改变冲压速度、压边力、摩擦系数等工艺参数,最终得到较好的模拟结果,提出了合理的工艺参数设置,为后续工件的一次拉延工艺优化设计提供参考.     

基于经验知识的覆盖件成形过程数值模拟与参数优化

对奥拓轿车翼子板成形过程进行了数值模拟与参数优化。基于经验知识,采用相似学理论,确定了覆盖件结构要素,建立了事例检索库。通过事例检索,设定了工艺补充面形状、拉延筋排布位置以及冲压方向等工艺参数;通过数值模拟方法动态显示了板料成形过程的网格变形、应力及应变分布、厚度变化及其与FLD的比较;通过参数优化,确定了压边力大小与拉深筋的形状;设计加工出了试验模具,完成了奥拓轿车翼子板成形试验。试验结果表明:基于经验知识的覆盖件成形过程数值模拟与参数优化能够用于指导实际生产。研究工作缩短了生产周期,节省了原材料消耗。     

瑞风商务车托架拉延成形数值模拟及工艺参数优化

基于逆向工程建立瑞风商务车托架零件的几何模型,并基于Dynaform软件平台对不同工艺参数下该零件的拉延成形过程进行数值模拟。在此基础上,以压边力、拉延筋高度和拉延筋圆角半径作为设计变量,以零件不发生破裂为优化目标,以有限元数值模拟结果作为虚拟样本,建立目标函数的人工神经网络预测模型;将人工神经网络预测模型作为优化算法的知识源,采用遗传算法对压边力、拉深筋几何参数等工艺参数进行了优化设计。试验结果表明,数值模拟、神经网络预测和工艺优化是可靠的,从而可为制定金属板料最佳的冲压成形工艺提供一条先进、合理的途径。     

基于水平集理论和Kriging模型的镁合金差温成形伪拉延筋设计及优化

压边圈结构对改善差温成形中压边圈摩擦、传热及材料的流动阻力起着重要的作用。利用水平集理论和Kriging模型,对镁合金差温成形中的压边圈结构进行优化,提出一种伪拉延筋。以NUMISHEET2011十字杯形件为研究对象,建立相应的热力耦合模型,利用相关的试验数据,对有限元模型进行验证。基于一步法理论反求影响镁合金成形件质量的压边圈关键区域,并对该区域进行了重新离散化及处理。以部分节点坐标为设计变量,以随机水平集值为目标,建立压边圈的Kriging水平集模型。利用初始水平集阈值,对伪拉延筋进行设计。利用拉丁超立方对水平集阈值、凸模温度和凹模温度进行抽样,获得伪拉延筋样本。基于镁合金差温成形热力耦合模型,对相应的样本进行有限元仿真分析,获得镁合金成形件的成形质量,建立水平集阈值与质量之间的Kriging模型。利用粒子群算法,对该Kriging模型进行优化,获得最佳水平集阈值,实现伪拉延筋的优化。利用最优伪拉延筋,进行相应的差温成形分析。研究表明,基于水平集理论和Kriging模型,优化伪拉延筋能有效地提高成形件的减薄率均匀性。该方法为压边圈设计提供一种有益的指导。     

基于AutoForm的汽车左车门内板成形仿真与分析

汽车覆盖件在成型过程中易出现拉裂、起皱等现象,应用冲压成形CAE技术,可以模拟仿真成形过程中材料的流动,预测破裂、起皱、回弹等缺陷。本文以汽车左车门内板为研究对象,应用AutoForm软件进行了成形仿真与分析,研究了压边力、摩擦系数、拉延筋参数对对成形的影响,通过正交法获得了最优化工艺方案。     

汽车引擎盖外板拉延成形工艺参数优化研究

针对汽车引擎盖外板拉延成形容易产生起皱、破裂、拉延不充分等缺陷的问题,对影响引擎盖外板成形质量的工艺参数进行了研究。运用单因素变量法,研究了压边力、凸凹模间隙、摩擦因数、拉延筋高度、冲压速度对引擎盖外板拉延成形的影响;提出了一种基于正交试验法和极差分析法,以最大减薄率为优化目标,获得了最优工艺参数组合,确定了各因素对引擎盖外板最大减薄率影响主次顺序的优化方法,并对试验结果进行了方差分析,得出了影响最大减薄率的显著因素;应用优化后的工艺参数进行了模拟仿真,获得了良好的拉延成形效果。研究结果表明:使用最优工艺参数组合进行试模,获得的引擎盖外板最大减薄率为19.585%,最大增厚率为1.047%,成形质量较好;应用基于正交试验法的数值模拟技术能够提高引擎盖外板成形质量,减少试模次数、缩短生产周期、降低生产成本。     

工艺参数对铝合金板筋摩擦因数的影响

利用自行研制的新型摩擦测试装置,对铝合金板成形过程拉深筋部位摩擦因数进行了测试实验.探讨了压边力、拉延速度、润滑状态等3种工艺参数对拉深筋部位摩擦因数的影响.实验结果表明,在润滑状态下,摩擦因数随拉延速度的增加先增大后减小,随压边力的增加先减小后增大;在无润滑状态下,虽然在拉延初期摩擦因数随拉延速度的增加呈不规则变化,但是当拉延速度达到9 mm/s以后摩擦因数随拉延速度的增加而减小,随压边力的增加先增大后减小.在某些条件下,润滑状态下的摩擦因数反而比无润滑状态下的大,主要原因是润滑油膜对铝合金板与模具表面之间有较大的吸附力.     

基于正交试验的汽车覆盖件冲压工艺参数优化

将正交试验设计方法与冲压数值模拟相结合,综合评估了冲压过程中的压边力、摩擦系数、模具间隙和冲压速度等对汽车覆盖件冲压成形质量的影响,并确定优选的工艺参数组合.以汽车翼子板为例,建立了冲压件和模具的计算机辅助工程模型.运用正交试验方法进行仿真计算方案的设计,通过对仿真数据的方差等分析,找到了最优的工艺参数组合.所得结论对冲压工艺的设计具有指导意义.     

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。     

汽车覆盖件冲压成形仿真的研究及其工程应用

拉延是板料冲压成NAFORM建立有限元冲压仿真系统,对板料拉延成形过程进行了研究.结果表明,坯料形状、压边力大小和拉延筋布置是影响板料拉延成形的关键因素;典型仿真范例验证了研究结果的可靠性,并从成形极限图(FLD)上进行了工艺方案的改进.     

基于灰色理论和GA-BP的拉延筋参数反求

采用灰色关联分析对影响拉延筋阻力的因子进行分析,获得主要的影响因子.利用拉丁超立方试验设计方法对主要因子进行取样,利用DYNAFORM软件对方盒件成形进行仿真,得到样本数据.以成形件中的减薄、增厚和主应变为输入,以拉延筋几何参数为输出,建立拉延筋参数的反求模型.利用遗传算法优化反向传播(Back propagation,BP)网络权值,通过与单纯使用BP进行映射得出的几何参数预测值进行比较,该模型的精度得到很大提高,表明基于遗传算法(Genetic algorithm,GA)优化的BP神经网络的模型能极大提高预测能力.基于GA-BP模型,以拉延筋几何参数为输入,增厚为输出目标,利用训练好的优化权值,获得拉延筋几何参数与成形件增厚的非线性映射关系式,并再次利用遗传算法对其优化,获得最佳的拉延筋几何参数.通过比较优化前后的数值仿真结果,优化后的拉延筋能极大地提高板料成形性能.     

用数值模拟TRIP600汽车前翼子板成形研究

对使用新型高强度相变诱导塑性(TRIP)钢板拉深成形的某轿车翼子板进行研究,针对零件的拉深成形工艺,采用有限元模拟对成形过程进行仿真,通过分析定性地判断成形件的危险区域,并通过调整压边力、拉深筋的布置以及板料的形状等,定量地获得拉深成形过程中的工艺参数,实现了拉深成形工艺的优化,并最终得到合格的拉深件制品,为实际生产提供指导。     

机盖外板主棱线滑移控制方法

介绍滑移线对外覆盖件面品质产生的影响,针对某轿车机盖外板主棱线滑移问题,利用CAE分析手段,从冲压方向选定、压料面设计、工艺补充处理等方法有效地控制了滑移线,并通过优化拉延筋和局部工艺补充保证外板的刚度要求。利用优化所得参数进行试模,调试出合格产品,满足生产质量要求。     

封头零件拉深工艺的模拟和改进

应用Dynaform软件模拟分析了封头零件拉深工艺参数对成形质量的影响,提出采用拉延筋改进现行工艺的方 案,可明显提高材料利用率、降低压边力和提高零件成形质量。     

汽车覆盖件成形中拉延筋的设计与数值模拟

汽车覆盖件冲压成形中容易出现未充分变形、起皱、变薄、拉裂等缺陷。为了提高成形质量,通常在模具上设置拉延筋来控制坯料的流动,从而提高成形质量。在有限元模拟仿真中,为了简化网格划分,减少计算时间,通常采用等效拉延筋,因此给出了等效拉延筋的拉延阻力和最小压边力计算模型。使用有限元分析软件Autoform模拟了某汽车覆盖件的拉延成形,并通过改变拉延筋的几何尺寸,改善了拉延成形工艺,缩短了模具的开发周期,降低了设计成本。     

基于FASTAMP汽车减震器钣金件冲压工艺及修边模设计

以某型号汽车减震器上的钣金件拉延成形过程分析为例,对该钣金件的冲压成形过程进行模拟分析。借助于FASTAMP分析软件对汽车减震器上钣金件的成形过程、成形极限图和减薄率进行预测,得出了坯料的形状和拉延筋深度、形状等工艺参数对成形质量的影响。在此基础上对成形参数进行优化,解决了起皱和拉伸不足等缺陷。并利用UG软件,设计了拉延模具中的上模、下模及压边圈等结构。     

基于近似模型的拉延筋几何参数反求

引入响应面方法和遗传算法建立基于近似模型的拉延筋几何参数反求方法。首先以等效拉延阻力为设计变量，通过均匀拉丁方试验设计方法提取适当的设计参数样本构造响应面近似模型，并不断优化响应面模型，获取最优等效拉延阻力；然后以最优等效拉延阻力为约束条件，结合等效拉延阻力计算和小种群遗传算法反求拉延筋几何参数。整个反求过程采用等效拉延筋有限元模型进行仿真计算，避免有限元模型的网格重划分及由真实拉延筋模型引入的计算效率问题。数值算例表明，基于近似模型的拉延筋几何参数反求方法可在设计兴趣域内快速寻优，有助于加快模具设计进程，降低生产成本。     

某汽车保险杠横梁前板成形质量控制研究

针对汽车冲压件的成形质量问题,以某汽车保险杠横梁前板为例,采用正交试验进行工艺参数方案设计,并借助Dynaform软件进行工艺参数分析,以开裂和回弹量为优化目标,完成了压边力、模具间隙、摩擦系数和冲压速度4个工艺参数的优化,利用模面回弹补偿方法对拉延模进行回弹补偿,经3次回弹补偿迭代后,冲压件回弹量符合要求。将补偿后的模面加工,并完成试模。实验表明经工艺参数优化和拉延工序模面补偿后,某汽车保险杠横梁前板成形质量得到有效控制。