凹曲线翻边零件橡皮成形回弹补偿系统二次开发及试验验证

橡皮成形是飞机钣金零件制造的一种重要成形工艺,为提高钣金零件成形的效率,对凹曲线翻边零件橡皮成形过程中产生的回弹问题进行了研究。首先,对新淬火状态下的2024-W铝合金板料进行材料试验,为回弹补偿系统和有限元模拟提供了材料本构关系;采用基于CATIA二次开发的曲线法平面截取法进行回弹补偿,在法平面内对弯曲圆角和弯边截面曲线进行补偿,生成新的补偿型面。最后,采用Pamstamp 2G有限元软件,对补偿后的模具进行有限元模拟。结果表明:成形压力越大,回弹角越小;在成形压力60 MPa时,零件回弹前后的角度偏差在1°以内,满足尺寸设计要求,验证了有限元模拟的可行性与回弹补偿系统的可靠性。     

利用板料反向回弹补偿的模具设计新方法

板料弯曲时回一通过反向回弹的模具补偿设计方法是目前尚未解决的办法，传统的方法是根据经验不断地试模、修模，直至回弹后的板料形状与所需形状合适，这种方法带有极大的废止性和试控性。本文提出计算机模拟反向回弹补偿的模具设计新方法，可有效地进行人尺寸设计，并通过实例计算验证了此算法的正确性。     

基于数值模拟的板料冲压成形回弹补偿方法

板料冲压中的回弹误差可以通过修正模具形状得到解决。基于冲压及回弹数值模拟,以控制系统、傅立叶变换及传递函数为理论基础,提出了一种模具回弹补偿的修正算法并开发了springbackcom系统。该方法通过两组小量变化的模具及其数值模拟得到回弹前后冲压件,建立模具形状传递函数,修正模具形状。利用此方法对某车引擎盖冲压过程进行了数值模拟及回弹补偿的实例验证,分析结果证明此回弹补偿方法是有效的,具有工程实用价值。     

板料成形回弹模拟及补偿技术研究现状

板料冲压成形过程中的回弹是卸载过程产生的反向弹性变形,是一种普遍存在的物理现象.目前,越来越多的商业化CAE软件实现了金属薄板冲压成形过程中的回弹模拟,但是回弹模拟精度仍然是数值模拟的难点.本文详细分析了影响回弹模拟精度的主要因素,总结了回弹模拟及补偿技术国内外发展现状.这对制定合理的冲压工艺方案,并在模具设计过程中,考虑回弹的关键因素,以便修正模具尺寸,补偿回弹误差,具有重要的实际意义.     

橡皮成形数值模拟回弹预测精度的影响因素

基于有限元数值模拟的工艺分析方法提高橡皮囊液压成形工艺的零件质量,回弹预测的精度,是直弯边橡皮成形数值模拟的关键。文章以有限元软件PAM-STAMP 2G为平台,针对铝合金板2B06-W30min的直弯边橡皮成形工艺,建立成形与回弹过程的数值模型,研究影响数值模拟回弹预测精度的关键因素,如单元积分类型、网格尺寸、厚向积分方案,以及板料厚度波动等对回弹量的影响规律。通过有限元数值模拟结果与实验测量结果对比,分析数值模拟中回弹预测精度的影响规律,提出了数值模型的改进方法。提高数值模拟成形精度,需要精确控制模拟过程的关键环节,力求在每个环节减小误差累积。该文对实际生产具有指导意义。     

补偿回弹的冲压件模具设计方法

回弹是金属板料冲压中的主要缺陷之一,它可以通过修正模具形状加以解决.基于对经过成形--回弹的有限元数值模拟,提出一种循环位移补偿回弹修正模具型面的方法.它基于对经过成形--回弹有限元数值模拟得到的成形工件与目标工件多次循环比较,用成形工件结点回弹位移修正实验模具形状,直到利用修正的模具能够换获得满意的工件为止.利用此方法对一小型三维铝合金板料冲压工件的冲压模具设计过程进行了数值模拟,结果表明,通过两次修正的模具可获得满意工件.并根据模拟得到的型面制作模具进行了实冲实验,证明此补偿回弹的模具修正法是有效的.     

基于遗传算法的板料成形回弹工艺参数优化研究

研究了基于遗传算法的回弹优化模型的建立过程.以压边力和凸凹模间隙为优化变量,以板料变薄量为约束条件,以确定的回弹角度为目标函数,以DYNAFORM为目标函数求解器,建立了板料成形回弹控制的优化模型和优化系统.得到了满足工艺要求的压边力和凸凹模间隙,实现了板料成形过程的工艺参数优化,为板料成形工艺参数的优化提供了一个有效的途径.     

影响板料成形回弹数值模拟精度的因素分析

分析了影响板料回弹精度的数值模拟因素：屈服准则、硬化模式、单元技术及有限元数值计算方法。研究结果表明各向异性屈服准则Barlat89更接近于材料的实际屈服行为;对于具有Bauschinger效应的材料及复杂加载问题,采用非线性混合强化材料模型预测板料回弹量的精度最高;由于实体壳单元具有实体单元和壳单元的优点,预测回弹模拟结果精度高。研究还表明,在时间允许的条件下,采用较小单元尺寸模拟精度高。     

轮罩拉深成形的回弹补偿模拟分析

针对轮罩的回弹会严重影响零件的形状和尺寸精度的问题,提出了通过模具补偿降低轮罩回弹的方法。在对轮罩成形进行回弹仿真分析的基础上,根据回弹变形后的形状与期望形状的偏差对初始模具型面进行修正,使得冲压件过正成形,对覆盖件进行回弹补偿。回弹补偿模拟分析结果表明,一次补偿后回弹量得到明显改善,回弹量控制在0.65mm以内,减少回弹量56个百分点,满足了工程设计要求,大大减少了反复试模、修模的工作量,降低了冲压件的制造成本,缩短了新产品的开发周期。     

汽车左右上侧梁外板冲压成形及回弹补偿研究

以DR210高强钢板汽车左右上侧梁外板为研究对象,讨论了制件的结构特点,制订了制件的冲压成形工艺方案,利用Dynaform软件对制件冲压成形过程中的破裂、起皱、回弹等缺陷进行了数值模拟。优化了压边力、摩擦系数、板料尺寸等工艺参数,解决了制件成形时的破裂问题,验证了优化工艺参数的可行性。预测了制件两侧壁的回弹大小,通过反向偏置模面对制件两侧壁进行了回弹补偿,补偿后得到的制件两侧壁的实际回弹满足公差要求,验证了反向偏置模面回弹补偿措施的有效性。     

基于小波变换闭环控制的时效成形回弹补偿

时效成形零件回弹较大且不易控制,为提高成形精度,文章提出了基于小波变换的回弹补偿方法,并详细阐述该算法的原理及其实现。将该方法应用于复杂壁板零件进行仿真迭代补偿,其偏差均在0.48mm以内,满足零件设计要求。采用"双井字"实验零件对方法进行验证,最大偏差为0.484mm,满足工程应用要求,证明提出的基于小波的补偿算法对于时效成形模具型面补偿可行。     

框肋零件弯边回弹补偿系统的开发与应用

针对框肋零件弯边回弹问题,基于CATIA V5平台,利用其二次开发工具CAA,开发了框肋零件弯边离散与信息提取模块、弯边重构模块;开发了基于知识库展现于Web浏览器的弯边回弹预测与补偿模块.工艺设计人员可以直接在CATIA环境与Web浏览器中,快速实现框肋零件弯边的回弹补偿.应用所开发的系统,对某一典型框肋零件弯边进行回弹补偿,并采用试验验证.     

汽车顶板拉深成形回弹分析及补偿的研究

针对汽车覆盖件拉深成形过程中存在回弹缺陷,以有限元分析软件Dynaform为平台,对某汽车顶板进行回弹分析与补偿的研究,解决该零件在成形过程中的回弹缺陷。通过利用回弹补偿法对模具结构进行4次有效迭代补偿修正,并运用Dynaform软件对优化的模具结构进行有效性验证,成形零件的最大正向回弹量从19.048 mm下降至1.052 mm,降低了94.477%;最大反向回弹量从-8.598 mm下降至-2.172 mm,降低了74.738%。通过研究发现,采用此方法可以控制大型冲压件的回弹量,但随着回弹补偿次数的增加会使模具结构出现过度补偿现象,导致回弹量增加。     

一种带有回弹补偿的钛合金钣金热成形工艺

钛合金零件热成形后的型面回弹是钛合金钣金成形工艺中亟待解决的重要问题。文章针对典型的钛合金弯曲类零件,采用数值解析法与几何修正法确定零件回弹前的型面尺寸,并在此基础上设计带有回弹补偿的热成形模具。结合工艺试验确认并优化了相关热成形工艺参数,有效控制了钛合金零件热成形过程的外形精度,实现了零件的精确成形。     

Variable blankholder force in U-shaped part forming for eliminating springback error

Springback is the main defect in U-shaped part forming, which can badly affect the shape of a part. Applying reasonable variable blankholder force in the forming process is one of the useful methods to solve this problem, but determination of the curve of blankholder force vs. punch displacement is still difficult. A method is advanced in this paper to control the forming process of a U-shaped part, by which a reasonable blankholder force curve can be easily gained. Comparing with constant blankholder force, higher forming quality can be obtained in both avoiding cracking and improving dimension accuracy. The benchmarks of the 2D draw bending problem in NUMISHEET’93 has been utilized to validate the method by FEM, and good results of springback elimination have been obtained.     

基于CATIA的橡皮成形凸曲线翻边毛料展开设计系统的二次开发

为了使飞机橡皮成形件在CATIA环境下更好地展开,获得一个比较满意的毛坯料形状、降低材料成本,提出基于CAA(Component Application Architecture)的CATIA二次开发方法,设计并搭建基于几何法的橡皮成形毛坯料展开设计系统平台,并提供了具体开发实例。首先利用板料展开系统,对凸曲线零件数模进行操作,得到毛坯料尺寸形状,再利用"一步法"成形型面回弹补偿系统,设计刚性模具。最后进行橡皮成形试验与模拟仿真。通过对比成形零件与原始零件吻合程度,得到翻边高度误差在0.15 mm范围之内,并且竖边两侧端线与腹板面之间的角度接近90°,验证了板料展开系统的准确性。     

基于位移回弹补偿原理的汽车加强板回弹补偿研究

回弹问题一直是汽车覆盖件冲压成形中的一大难题,而回弹补偿是控制回弹量的一种有效途径。本文以某汽车加强板为例,进行全工序仿真模拟和回弹分析,利用位移回弹补偿原理对拉延型面和整形型面进行回弹补偿,并将回弹补偿后的工艺数模再次进行回弹分析,验证回弹补偿结果是否满足设计产品的精度要求,为控制汽车高强板的回弹提供依据。     

整体壁板时效成形模具回弹补偿的工艺研究

时效成形是解决整体高筋壁板成形、提高零件制造精度和使用寿命的有效工艺方法,但由于具有回弹量大,且模具型面难以确定和修正的特点,限制了其在国内工程化的应用。该文针对小曲率、小变形整体壁板的时效成形,通过时效成形基础试验,研究其回弹规律,并应用几何补偿算法,进行模具型面的回弹补偿计算。实验验证表明,零件外形曲面误差小于1mm,筋条处的误差小于0.5mm,证明该回弹规律及补偿算法具有有效性和准确性。     

汽车车门玻璃导轨件冲压成形回弹补偿研究

回弹是板料成形中不可避免的现象,有效减小回弹量是制造合格零件的保证。利用软件Dynaform对汽车车门玻璃导轨的成形过程和回弹进行了数值模拟,并对回弹产生的原因进行了合理的分析。对于零件中回弹量较大的位置,利用节点对称的方法对模具型面进行了针对性的补偿,并利用Dynaform对零件的成形质量进行了有效验证。回弹量由0.67 mm降到0.3 mm以下,降低了近60%,模拟结果表明此方法可以有效控制回弹。     

基于试验和有限元方法的橡皮囊液压成形回弹规律

橡皮囊液压成形中常见的缺陷包括破裂、起皱和回弹等成形缺陷,其中回弹缺陷直接影响钣金件的尺寸精度。文章针对带下陷直弯边和凸弯边钣金件进行橡皮囊液压成形试验。结果表明,随着压力的增加,回弹值减小;弯曲线取向为90°的回弹值,大于弯曲线取向为0°的回弹值;弯曲成形性能与轧制方向的选取有关。有限元模拟结果与试验结果进行对比分析表明,模拟所得回弹值与试验结果相比偏小。