拉深筋对板料回弹影响的试验研究

分析了拉深筋对回弹的影响机理,试验研究了板料经过半圆形拉深筋后的回弹情况。结合极差分析法,研究了半圆形拉深筋主要几何参数对回弹的影响。研究表明,板料经过拉深筋后板内的残留应力是影响回弹的关键因素;拉深筋几何参数对板料的回弹具有决定性作用,拉深筋圆角半径对板料过拉深筋后的回弹有较大的影响。     

环形拉深筋阻力计算及影响因素分析

拉深筋可以用来防止内皱的出现 ,本文对使用环形拉深筋拉深的变形机理进行了理论分析和试验研究 ,得到了使用环形筋压边时的拉深力公式及筋的阻力公式。此外 ,本文还讨论了筋的结构参数对拉深力以及筋的阻力的影响。其结果是 :上述两种力的大小主要受板料对筋的最终包角、筋及槽的圆角半径 3个因素影响     

拉深筋结构参数对变形及阻力的影响

文章通过数值模拟与实验相结合的方法,以A5757铝合金板材为对象,系统地研究了拉深筋的主要结构参数对拉深筋阻力及通过拉深筋后板厚减薄量的影响,从力能特性及变形两个方面对拉深筋进行了对比分析。研究结果表明,拉深筋结构参数对拉深筋阻力及板厚减薄量的影响趋势相同,而拉深筋圆角半径对板厚减薄量的影响远大于对拉深筋阻力的影响。并以此为基础,对拉深筋的设计调整策略进行了讨论,为拉深筋的设计调整提供了理论依据和实验数据。     

拉深筋对板材力学特性的影响

板材通过拉深筋时经过弯曲与反弯曲变形,塑性性能发生较大的变化,必然影响板材的后续成形。该文利用拉深筋结构影响实验及后续性能测试实验,对通过拉深筋后板材的力学性能进行研究,分析了半圆形拉深筋的结构参数——筋圆角半径和拉深筋高度对板材变形的影响。结果显示,板材通过拉深筋时产生预变形,预变形量与拉深筋结构有关,随筋圆角半径增大,预变形量降低;随拉深筋高度增大,预变形量增大。与未变形板材的性能相比,通过拉深筋后板材的力学性能发生了很大的变化,而且这些变化与预变形量有关,随预变形量增大,屈强比增大,断裂延伸率呈指数下降,板材的后续塑性变形能力显著降低。     

曲面零件拉深筋结构参数的优化

以曲面零件悬空区上径向最大拖动阻力为优化的目标函数，在模具几何约束、压筋时不诱发外皱、完全包筋等条件下，建立了拉深筋结构参数优化的数学模型。对拉深筋的高度H、圆角半径Rn、位置半径Rj、凹槽入口圆角半径rd等参数进行了优化，从而为合理选择拉深筋的参数提供了依据。文中还以实例进行了示算。     

板料在半圆形拉深筋中的变形研究

拉深筋是板材成形中的重要控制手段之一，目前对拉深筋的研究虽取得了一定的成果，但有关它对板材成形的影响研究还较欠缺。本文利用数值模拟的方法，研究了半圆形拉深筋的筋高和各凹槽圆角半径即结构尺寸对板材通过拉深筋后的厚度和累积等效应变的影响。研究结果表明，在半圆形拉深筋中，板料每通过一个圆角，其厚度都有所减薄，累积等效应变增大。筋高与板料的减薄量和累积等效应变之间存在良好的线性关系，随着筋高的增大二者也增大；并且拉深筋的各圆角半径的增大都使减薄量和累积等效应变减小。     

拉深筋对金属板材成形极限的影响

为了提高拉深成形数值模拟中破裂缺陷的预测精度,针对拉深成形工艺中拉深筋对金属板材成形性的影响展开了研究。设计加工了3种不同高度的凸筋镶块和3种不同肩圆角半径的凹筋镶块,将凸筋镶块与凹筋镶块组合出不同截面尺寸的拉深筋,然后并将金属板材拉过拉深筋,然后分析了过筋产生的预应变以及拉深筋的截面几何参数对板材成形极限的影响规律。结果表明,板材流过拉深筋后,板材的成形极限提高,成形极限曲线在应变空间中向上偏移。在任意一组拉深筋镶块的作用下,成形极限曲线的偏移量与过筋产生的预应变近似呈线性关系;在不同尺寸的拉深筋镶块产生相同大小的预应变时,成形极限曲线的偏移量随着拉深筋高度的增大而增大,随着肩圆角半径的增大而减小。     

一种考虑包辛格效应的等效拉深筋模型

基于Voce各向同性硬化模型和Armstrong-Frederic随动硬化模型,建立了一个考虑包辛格效应影响的混合硬化模型,并通过CR4钢板的拉压循环实验验证了该混合硬化模型的准确性。将该混合硬化模型引入Stoughton等效拉深筋阻力模型,替换原有的各向同性硬化模型,考虑包辛格效应的影响对该等效拉深筋阻力模型进行了改进。利用专门设计的拉深筋阻力测定装置,针对矩形拉深筋和半圆形拉深筋,分别获取了不同几何结构参数下的拉深筋阻力,经实验验证,改进后的等效拉深筋模型能够有效地提高拉深筋阻力的计算精度。     

拉深筋成形二维弹塑性有限元数值模拟

利用开发的拉深筋二维弹塑性有限元数值模拟软件 ,对圆形筋和矩形筋就压筋和成形的连续过程进行了数值模拟 ;分析了拉深筋主要几何参数对压筋力和拉深筋阻力的影响 ,研究了压筋和成形两个阶段板料在拉深筋作用下的变形规律与受力特点。模拟结果与实验结果吻合良好 ,为建立一种实用的等效拉深筋模型及进一步的三维拉深筋成形模拟奠定了基础。     

板料流经拉深筋厚度减薄的研究

采用平面应变假设、正交各向异性幂强化材料模型,推导了板料流经拉深筋过程中应力、应变的分布规律。针对试验过程中观察到的由于板料与拉深筋之间会发生分离,从而造成实际弯曲半径增大的现象,提出了有效弯曲半径的修正方法。建立了板料流经拉深筋时厚度减薄的解析模型,并与试验结果进行对比,验证了模型的正确性。基于此模型,研究了拉深筋参数对板厚减薄的影响,结果表明,拉深筋参数对板厚减薄影响较大。减薄随拉深筋高度增加而增大,二者近似呈线性关系,随拉深筋圆角半径的增大而减小。     

基于数值模拟的拉延筋约束阻力计算方法研究

在汽车覆盖件拉深成形中,拉延筋可以在较大范围内调节和控制板料的变形程度和变形分布,抑制多种成形质量问题的产生.其中,拉延筋几何参数起着重要的作用.本文以矩形拉延筋为例,建立了拉延筋约束阻力计算有限元模型,对拉延筋几何参数与约束阻力之间的关系进行分析研究.结果表明:拉延筋约束阻力与凹槽圆角半径和凸筋圆角半径成反比,与筋高成正比.结合某轿车B柱加强板实例,通过优化其拉延筋结构参数,得到当1号等效拉延筋高8mm、凸筋和凹槽圆弧半径3mm;2号等效拉延筋高4 mm、凸筋和凹槽圆弧半径6mm时,该制件成形质量达到最佳.     

A LOOP DRAWBEAD RESTRAINING FORCE MODEL IN SHEETMETAL DEEP DRAWING PROCESS

1. IntroductionIn the sheet metaJ fOrming process9 deep drawing is used frequently in the automotiveor packaging industry to manufacture products with comPlicated shapes and ctirvatures.In the deep drawing process, a sheet metal, the blank, is clamped between a die and a blankholder. The specific shape of the punch and the die is transferred to the blank during thedefor.atio.[1--4].In the deep drawing process, the material flow is restrained by both the friction con-dition and the blankholde…     

基于迭代学习控制模型的覆盖件模具拉深筋优化算法

提出了基于迭代学习控制模型的覆盖件模具拉深筋优化算法,极大地提高了优化效率。利用成形状态函数,成形质量函数和学习律函数构建工艺参数优化的迭代控制模型。将该模型应用到拉深筋阻力值优化中,利用有限元模拟代替很难显示表达的状态函数,预测给定工艺参数方案下板料成形后的应力应变状态。根据单元的应变状态,定义拉深筋线段的局部缺陷程度为成形质量函数,评价拉深筋周围的成形质量好坏。学习律函数不仅参考拉深筋段周围的成形质量偏差确定拉深筋阻力值的改变量,同时还能智能更新学习增益修正拉深筋阻力值的改变幅度,加快了优化收敛速度。通过门内板的算例,证明了该拉深筋优化算法的快速性和实用性。     

板料拉延成形中压梗约束力的计算机预测

在汽车覆盖件的成形中, 通常在压料面设置压梗, 以消除起皱, 提高成形质量。压梗约束力是一个很重要的参量,拉延材料的力学性能、压梗的几何尺寸以及摩擦系数等均对它有影响。本文基于人工神经网络基本理论, 建立了压梗约束力的网络模型, 并用该模型对压梗约束力进行了计算机预测, 预测结果与试验结果比较接近。本文的模型和结果对于有限元模拟系统的建立以及压力机吨位的合理选用和确定, 具有重要的参考价值。     

拉延筋约束阻力的数值模拟研究

在覆盖件的数值模拟中,为提高等效拉延筋的模拟精度,需要建立合理有效的拉延筋约束阻力求解模型。文章根据平面应变假设,建立了合理的数值模拟研究模型。模拟结果表明,弯曲过程中存在鲍辛格效应和加工硬化等现象。将该模型提取的拉延筋阻力曲线用于模拟软件,模拟结果与真实拉延筋模拟结果及物理实验进行比较,验证了该模型的合理性与有效性。该模型为研究拉延筋约束阻力提供了一种有效可行方案。