旋转挤压裂纹萌生趋势的数值模拟

针对旋转挤压成形易产生裂纹的问题,利用Deform-3D有限元软件对AZ31镁合金旋转挤压过程进行了裂纹萌生的模拟,研究凸模在轴向-周向加载和径向-周向加载过程中,凸模圆角半径与摩擦系数对试样裂纹损伤分布的影响。结果显示,摩擦系数越大,裂纹损伤因子越大;凸模圆角半径越大,裂纹损伤因子越小,虽然凸模圆角半径R大于8 mm时裂纹损伤因子仍在减小,但是考虑工艺及材料利用,凸模圆角半径R为8 mm时最佳。通过单独径向、周向旋转挤压数值模拟,并与实验结果对比验证,得到轴向-周向加载下,筋部上区域损伤最大;径向-周向加载对试样的损伤影响较小。     

拉形动态摩擦系数的正交试验分析

用正交设计法对拉形时的摩擦系数进行了测定,方差分析结果表明,平整量越大摩擦系数越小;润滑剂对摩擦系数的影响最大;摩擦系数随凸模行程的增大而增大,且基本为线性关系。凸模圆角半径处的摩擦系数比凹模圆角半径处的摩擦系数普遍大,这是由凸模圆角半径处的板材变形程度大、板材表面粗糙化大所引起。     

拉伸凸凹模圆角半径的分析与合理取值

拉伸凸、凹模圆角半径是拉伸模结构设计中凸、凹模上的重要特征与参数之一,不但不可缺少,取值合理与否对拉伸过程影响很大。对拉伸凸、凹模圆角半径在拉伸中的作用及如何合理取值等有关问题进行了研究分析,并提出了解决方案。     

影响拉深过程摩擦因素的实验研究

本文运用探针测试法,测量拉深过程不同因子影响下的摩擦系数值,得出拉深摩擦系数受润滑剂,压边力,毛坯直径,凹模圆角半径、凸模圆角半径以及凸、凹模间隙影响的规律。     

冷挤压工艺有限元模拟研究

在反挤压时．对输出（工件等效应变．挤匝力．凸模应力．凹模应力）影响最关键的输入因素是凸模圆角半径和摩擦系数。输出如应力应变．挤压力等对挤压速麦不是很敏感。     

矩形盒深拉深成形有限元模拟

针对矩形盒成形过程中各种形式的起皱和拉裂问题，采用MSC．Marc有限元分析软件对矩形盒深拉延成形过程进行模拟。建立了包括板料、凸模、凹模及压边圈在内的整体分析模型，通过对成形过程中拉深件的等效应力进行比较，分析了不同的凸模圆角半径、凹模圆角半径及凸模角半径对矩形盒拉深成形的影响。此外，还对模拟结果做了进一步的分析，得出了凸凹模圆角半径之间的相应关系，以便合理的确定矩形盒深拉延成形时二者的取值范围。考察了模拟方法的可行性和可靠性。     

基于Dynaform的高强钢U形件回弹影响因素研究

基于有限元理论与选定的回弹角度判定标准,采用Dynaform软件探究了汽车U形件在弯曲成形过程中压边力、摩擦系数、板料厚度和凸模圆角半径对回弹的影响。研究结果表明：回弹角度随板料厚度增厚而降低,随凸模圆角半径增加而增加,随压边力增大先增大后减小,随摩擦系数增加先增大后减小。不同因素对回弹影响程度并不相同,在选定参数范围内板料厚度因素影响最明显,压边力次之,摩擦系数略低于压边力,凸模圆角半径影响最小。     

基于Deform-3D的铝合金封头冲锻成形模具应力分析

应用Deform-3D软件对小型铝合金封头整体冲锻成形过程中的模具进行应力分析,讨论容差值大小对施加模具受力分析的影响,并分别讨论凸模下压速度、摩擦系数、凹模圆角半径对凹、凸模具应力的影响规律,并通过模具应力分析确定对模具有利和能减少封头缺陷的最佳工艺参数。结果表明:容差值的大小严重影响模具受力分析,当容差值≥2时,模具沿各方向的受力与坯料对应方向受力基本吻合;凹模圆角半径对模具受力影响最大,摩擦系数次之,凸模下压速度影响最小。同时,确定凹模圆角半径11 mm、凸模下压速度120 mm·s~(-1)、摩擦系数0. 02为最佳铝合金封头冲锻工艺参数。     

方形盒制件圆角处拉深破裂的数值模拟

金属薄板成形的数值模拟技术在冲压件生产和模具设计中起着重要的作用。文章借助Dynaform软件对某方形盒制件拉深破裂现象进行数值模拟,分析其产生原因和影响因素,并利用正交实验找出防止该制件圆角破裂的拉深条件组合。结果表明,在冲压速度、凸模圆角半径、摩擦系数和板料厚度4个因素中,凸模圆角半径对盒形件拉深破裂的影响最大。为降低因圆角处板料剧烈减薄而产生破裂的几率,盒形件拉深时应采用较大的凸模圆角半径。     

抛物面形件拉深成形有限元分析与正交优化

分析了影响抛物面形件成形性能的主要因素:压边力、板厚、冲压速度、摩擦系数以及凹模圆角半径。借助Dynaform软件对抛物面形件拉深成形进行了单因素分析,得到了合理的压边力、板厚、摩擦系数和凹模圆角半径取值范围。采用正交实验方法进行了多因素的正交优化分析,得到了最优的参数组合。     

基于有限元法的三通管接头多向模锻成形仿真与优化

针对三通管接头在模锻成形中易出现破裂、材料折叠、冲头载荷大等问题,研究了冲头速度、坯料初始温度、摩擦系数对锻件模锻质量的影响.通过Deform软件,研究了水平冲头和垂直冲头等速进给、水平冲头和垂直冲头差速进给、水平冲头进给而垂直冲头不运动3种工艺条件下锻件的成形规律,并基于上述最佳工艺,研究了坯料初始温度对模锻过程中温...     

Numerical and Experimental Study of the Efficient Parameters on Hydromechanical Deep Drawing of Square Parts

In hydromechanical deep drawing (HDD), a chamber of fluid replaces the matrix and the final form of part is determined based on the form of rigid punch. Allowable working zone in this process indicates the applicable range of chamber pressure versus drawing ratio to achieve a rupture-free drawing. In this article, the HDD of the square parts was studied using the finite element method (FEM) and the effect of different parameters of the process such as pre-bulging pressure, chamber pressure, and friction coefficient on the working zone was investigated. The results showed that increasing of the friction between blank and die or blank and blank-holder confines the working zone, while by increasing of the friction between blank and punch, the working zone becomes larger. A study was also carried out using experimental setup for verifying the FEM results. Finally, the numerical results were compared with experimental ones.     

基于正交试验的螺母冲裁成形模具磨损分析及参数优化

以某车用螺母冷镦冲裁模具为研究对象,基于Archard磨损理论采用有限元分析软件DEFORM-3D,对上冲头磨损进行模拟分析,结果表明:上冲头的磨损主要发生在受力较大的刃口区域。为使模具寿命尽可能地延长,设计了正交试验,以降低上冲头磨损量为目标,选取冲裁间隙、冲裁速度、上冲头表面硬度、摩擦系数作为因素,并采用极差和方差对结果进行分析,得出各因素对上冲头磨损量的影响程度依次为:冲裁速度>冲裁间隙>上冲头表面硬度>摩擦系数,并得出最优参数组合为:冲裁间隙为8%t、冲压速度为5 mm·s^-1、模具表面硬度为53 HRC、摩擦系数为0.14。上冲头最大磨损量由13.1×10^-6 mm减小为3.66×10^-6 mm,能够很好地指导企业的生产。     

基于正交试验的车用螺母成形分析及模具磨损优化

以某车用锁紧螺母冷镦成形为研究对象,基于Archard磨损理论,采用有限元分析软件DEFORM-3D对模具磨损及成形载荷进行模拟分析。结果表明:制件成形符合工艺要求。为得到更优的成形效果,选取上冲头切入角、冲压速度、模具表面硬度、摩擦系数作为因素,设计正交试验,以降低模具磨损和成形载荷为目标对因素进行优选。分析得出各因素对结果的影响趋势,并通过综合考虑生产效率、能量消耗、设备磨损等因素,得到了最优工艺参数组合为上冲头切入角20°、冲压速度5 mm·s-1、模具表面硬度61 HRC、摩擦系数0. 12。采用最优参数重新进行模拟,上冲头使用寿命得到了大幅提升,并予以试模验证。     

车用法兰螺母冷挤压成形工艺分析及优化

以车用法兰螺母冷挤压成形为研究对象,根据其结构特点设计6工位成形工艺,选取其中易出现缺陷的六角成形工序,采用有限元分析软件DEFOMR-3D对其成形过程进行模拟分析,采用双顶杆结构替代原有单顶杆结构,成功解决成形过程中的材料折叠问题。同时,为降低成形载荷,选取凹模圆角半径、模芯切入角、凸模切入角、摩擦系数作为因素,设计正交试验对参数进行优选,得出各因素对成形载荷的影响趋势,确定最优工艺参数为:凹模圆角半径为0.5 mm、模芯切入角为20°、凸模切入角为10°、摩擦系数为0.12,采用优化后的模具结构及参数进行试模,制件符合成形要求,成形载荷与模拟结果基本一致,为法兰螺母生产提供理论基础。     

基于Dynaform的印涂铝盖冲压拉深摩擦条件的数字化设计技术

以非线性有限元软件Dynaform为平台,保持凸模与坯料间的摩擦系数不变,分别将凹模与坯料间的摩擦系数取值为0.01,0.02,0.04,0.08和0.1,研究凹模与坯料间的摩擦系数对1716印涂铝盖冲压拉深过程中壁厚分布的影响;再将凹模与坯料间的摩擦系数保持不变,分别将凸模与坯料间的摩擦系数取值为0.1,0.125,0.15,0.17和0.18,研究凸模与坯料间的摩擦系数对1716印涂铝盖冲压拉深过程中壁厚分布的影响。结果表明:1716印涂铝盖末次拉深的相对合理摩擦条件是凸模与坯料间静摩擦系数取0.17,凹模与坯料间动摩擦系数取0.020。同时,生产试验表明,采用静摩擦系数为0.17、动摩擦系数为0.020的摩擦条件可以生产出质量合格的产品。     

5083铝合金弯头冷推弯数值模拟及试验研究

为成形高质量的5083铝合金弯头管件,采用有限元数值模拟方法对冷推弯过程进行了工艺模拟,模拟过程中研究了推制速度以及摩擦系数对成形质量的影响规律,并根据模拟结果对弯头进行了实际冷成形制备研究.结果表明,推制速度为4 mm·s-1、摩擦系数为0.06是优化的成形工艺参数.实际冷成形结果与模拟结果较为吻合.研究表明,控制推...     

蛋盒型结构成形过程数值模拟研究

蛋盒型结构是一种轻质、高强、具有吸能特性的新型结构,其成形过程和最终成形形貌对性能有很大影响。首先描述了蛋盒型结构的成形过程及受力情况;随后运用Abaqus/Explicit软件对典型蛋盒型结构的成形过程进行了模拟,得到了成形极限高度时的形貌、减薄率、成形力等;最后分别分析了凸模结构参数、摩擦系数对蛋壳型结构成形结果的影响规律。研究表明:凸模半径的增加会增大成形力及成形极限高度,摩擦系数的作用会使最大减薄位置由凸模顶点位置向外移动;当选用凸模半径为周期间距的1/5时,摩擦系数在0.1~0.15之间时成形效率较高。     

基于响应面模型和遗传算法的汽车发罩外板冲压工艺参数多目标优化

以汽车发罩外板为例,将压边力、冲压速度、凹模与板料间摩擦系数和凸模与板料间摩擦系数作为工艺参数变量,以拉延工序最大减薄率和修边工序后最大回弹量为优化目标,应用中心复合试验设计(CCD)及有限元模拟获取样本数据。由试验数据建立二阶响应面模型,结合非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)实现多目标优化,得到优化的工艺参数组合为:压边力为1145kN,冲压速度为3480mm·s~(-1),凹模与板料摩擦系数为0.106,凸模与板料摩擦系数为0.13。基于优化的工艺参数指导模面回弹补偿分析并试模,研究结果表明,发罩外板实际冲压成形质量较好。     

汽车座椅外侧板单动拉延成形工艺分析及优化

以某型号汽车座椅外侧板为例,采用Auto Form软件对座椅外侧板拉延成形过程进行模拟分析,并根据分析结果预测出拉延过程中的拉裂风险。通过调整零件的圆角半径和修改局部结构,消除了开裂风险,降低了最大减薄率。为取得更好的成形效果,选取压边力、摩擦系数、冲压速度、凸凹模间隙4个重要成形工艺参数进行正交试验及参数优化,得出最优工艺方案为:压边力250 k N、摩擦系数0.13、冲压速度1000 mm·s-1和凸凹模间隙2.42 mm,最终零件的最大减薄率为24.33%,最大增厚率为6.54%。采用优化后方案进行实际拉深试模,得出零件的成形性能与有限元模拟结果一致,工件质量完全符合设计要求。