冲压速度对车身钢板U型弯曲回弹的影响

为明确冲压速度对回弹的影响规律,采用试验及数值模拟方法研究了冲压速度为0. 05～50 mm·s~(-1)时SPCC和DP780车身钢板U型弯曲回弹量的变化情况,并分析了冲压速度对回弹的影响机理。试验结果显示:DP780钢板的回弹量高于SPCC钢板; SPCC钢板的回弹量随着冲压速度的增加而减小,DP780钢板的回弹量随着冲压速度的增加而增大。为提高成形部件的尺寸精度,需要考虑冲压速度对不同材料回弹行为的影响。数值模拟结果显示:SPCC钢板的回弹行为对应变速率不敏感,因为受惯性影响在侧壁区的上侧和下侧切线应力有较大差异;而DP780钢板受应变速率强化的影响,对回弹行为很敏感。     

基于不同U形弯曲冲压工艺的高强度钢板回弹实验研究

基于自行设计制造的回弹实验模具,针对帽形件进行了大量的实验研究与分析,比较了HC420LA、HC420/780DP和QP980这3种不同性能的高强度钢板在不同U形弯曲成形的冲压工艺及不同成形状态下的回弹规律,为实际生产和设计提供理论指导。结果表明:任一冲压工艺下,HC420LA钢的回弹都远小于HC420/780DP钢与QP980钢;帽形件侧壁回弹在自由弯曲成形工艺下最小,法兰边回弹在中间预压料弯曲成形工艺下最小,而带压边力弯曲工艺下的回弹始终最大;随料厚的增加,3种高强度钢板的回弹不断减小,但料厚为1.4 mm的QP980钢进行中间预压料弯曲成形时,回弹呈反向增大的趋势;3种高强钢板的回弹随凸凹模间隙的增大而增大,180～280 kN压边力区间对HC420/780DP钢和QP980钢影响较小,而板料法兰边回弹随弯曲角度的增大而增大。     

高强钢精密冲压件回弹量预测及控制研究

运用Dynaform软件建立高强钢板DP590的U形件有限元模型,进行了恒定压变力、恒定冲压速度条件下的回弹预测,并通过相同条件下的实验验证了回弹预测的准确性。为实现高强钢精密冲压件回弹的智能控制,进行了变冲压速度和变压边力条件下的U形件的拉深试验。其试验结果表明,采用变压力技术比变冲压速度技术更能有效地控制高强钢精密冲压件的回弹。     

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.     

基于Kriging模型的高强钢成形回弹工艺优化和模面补偿研究

为了提高冲压成形件的精度,利用工艺参数优化与模具型面补偿对回弹进行控制。以高强钢TRIP780双C件为研究对象,使用有限元软件Dynaform对双C件的冲压、回弹过程进行数值模拟。通过冲压试验,并使用三坐标测量仪测量冲压件的回弹角,以验证有限元模型的精度。以成形后的回弹角为优化目标,基于正交试验,筛选出对回弹影响程度较大的因素。运用拉丁超立方抽样方法进行随机抽样,建立工艺参数与回弹角的Kriging代理模型,并采用多目标优化遗传算法寻求最佳工艺参数的Pareto解集。基于最佳工艺参数,利用模面补偿对双C件回弹进行控制,并对比优化前后的回弹角,结果表明该方法能有效地减小双C件的回弹。     

基于响应面法的DP800高强钢冲压回弹工艺参数优化

以U型零件为研究对象,依据中心组合试验设计方法进行试验,对U型零件冲压进行数值模拟,获得不同工艺参数下的回弹量。基于响应面法获得不同工艺参数影响下U型件的回弹量的响应模型,研究了摩擦系数、压边力以及板料厚度对DP800先进高强钢冲压回弹量的影响规律,并对各个回弹参数的响应模型进行了优化。多目标优化结果表明:对于DP800先进高强钢,采用NUMISHEET'93标准考题的U型件模型,在摩擦系数为0.2、压边力为100 k N左右、板料厚度为2 mm时,或者摩擦系数为0.1、压边力为20 k N、板料厚度为2 mm时,可以达到最小回弹量。     

微观组织对高强度双相钢板冲压回弹影响的研究

高强度双相钢(Dual Phase Steel,DP)板冲压成形的主要缺陷为回弹,而马氏体相是影响回弹的重要因素。把DP600钢试样加热至740℃且保温8 min后水淬,再分别降温至200、260、320℃且保温1 h,以获得多相材料,用U形弯曲模具进行了实际冲压实验。通过SEM测试了钢中马氏体相的体积分数,观察并分析微观组织晶粒形貌;通过拉伸实验,获得了试样的力学性能。分析马氏体体积分数对U形件回弹量的影响,研究了回弹量与铁素体晶粒度的关系。结果表明,马氏体体积分数越大,屈服强度与抗拉强度越高;铁素体晶粒大小对冲压回弹量几乎没有影响。     

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.     

DP980高强钢U形弯曲实验与数值模拟

为了评估DP980高强钢材料的成形与回弹特性,通过加载-卸载实验与单向拉伸-压缩循环加载实验,获得了考虑包申格效应的吉田-上森硬化模型参数,并对DP980高强钢的U形弯曲实验进行了研究。实验结果表明,DP980高强钢U形件在凹模圆角处易开裂,在成形过程中需减小压边力并增大凹模圆角。由于材料的回弹量与施加的压边力有关,可通过增大压边力来减小U形件的回弹,但压边力过大又可能导致开裂,因此,需合理选择压边力。同时,对U形件成形后的回弹进行仿真分析,仿真中分别采用等向硬化模型与吉田-上森硬化模型,通过将实验数据与模拟的回弹结果进行对比分析发现,采用吉田-上森硬化模型的仿真结果与实验结果吻合良好,证明了吉田-上森硬化模型模拟回弹的准确度较高,可以应用于回弹仿真中。     

DP钢板非线性滞弹性力学行为及对回弹预测的应用研究

研究了高强钢板在大塑性变形下滞弹性变形的力学行为及其对冲压回弹预测精度的影响。为了精确描述双相DP钢板的滞弹性变形和各向异性硬化行为,对先进的非线性弹塑性集成本构模型包括Yoshida-Uemori非线性弹性模型、Yld2000-2d各向异性屈服准则和各向异性硬化(HAH)模型等进行理论分析;结合数字图像相关法(DIC)技术,采用单向加载-卸载循环实验标定随着塑性应变的增加弹性模量的滞弹性衰减参数;通过典型三维板材成形案例,即非对称DP780 P型梁结构件采用实验验证分析滞弹性行为对回弹预测的影响。结果表明,采用考虑滞弹性衰减特性的本构模型,DP钢板冲压扭转回弹的预测精度得到明显提高。     

22MnB5高强钢板热成形淬火时间对回弹的影响规律

以22MnB5高强钢板力学及热物理性能的实验数据为基础,运用PAMSTAMP软件对22MnB5高强钢板U形梁的热冲压成形过程、成形后的淬火冷却工艺以及回弹分析的全部过程进行了有限元模拟,并根据模拟参数进行了物理实验验证,找出了22MnB5钢板U形梁热冲压成形后的淬火时间对回弹影响的基本规律.实验分析结果表明:在特定时间内,随着淬火时间的增加,板料回弹量有所降低;当淬火时间继续延长时,板料回弹值不再发生显著变化,最佳淬火时间为20 s.实验分析结果为高强钢板热冲压工艺的实际生产运用提供了良好的实验依据.     

弯曲型件冲压回弹的快速模拟

提出采用一步逆成形有限元法和静力隐式有限元法相结合的弯曲型件拉延回弹的快速混合模拟方法,数值模拟弯曲型板材的成形与卸载回弹全过程。模拟了Numisheet 2002的标准考题之一“无约束圆柱弯曲成形”的卸载回弹过程,并与实验结果进行了比较;预示了货车纵梁的冲压成形过程和脱模卸载回弹过程,回弹模拟后将纵梁6个关键截面的口宽与实测值进行了比较,比较结果说明,快速混合回弹数值模拟方法对弯曲成形卸载回弹预示是快速、准确和有效的。     

高强度钢板U形件冲压回弹的仿真研究

利用Dynaform软件对高强度钢板U形件在不同成形参数下的回弹情况进行了模拟分析,着重研究了压边力和摩擦因数对回弹的影响,并通过试验对模拟结果进行了验证,对实际生产具有指导意义。     

U形件弯曲影响回弹因素模拟分析

板材在弯曲过程中存在的最突出的问题是弯曲回弹难以精确控制.弯曲卸载后产生的回弹,使弯曲件的形状和尺寸与模具工作部分的形状和尺寸不符.弯曲件的最后形状与整个变形过程有关,模具几何参数、材料性能参数等都会对回弹产生很大影响.在板材弯曲成形智能化控制系统中,准确确定实时识别和预测模型的输入、输出参数是弯曲智能化控制的成功与否以及回弹控制精度高低的关键.本文采用Ls-dyna软件,对U形件弯曲影响回弹的因素进行了分析,得出了影响回弹规律的主要因素.为U形件弯曲智能化控制神经网络参数识别及预测模型输入、输出参数的选择提供依据.     

热镀锌DP780钢板成形性能实验研究

对实验室炼制的780 MPa级热镀锌双相钢进行成形性能研究,通过烘烤硬化实验和V形弯曲实验,研究了不同工艺参数对钢板抗凹陷性能和回弹性能的影响。通过扩孔实验深入分析了钢板塑性断裂过程中裂纹的形成与扩展机理。结果表明：小于2%的预应变量可以提高DP780钢的BH值;弯曲变形后实验钢板的回弹角随凸模圆角半径的增大而增大;DP780钢板发生塑性断裂过程中,裂纹通过孔洞相互贯通而形核,并沿着马氏体岛边缘呈“扭折”状进行扩展。     

成形工艺参数对U形件回弹影响的仿真分析

针对U形件弯曲回弹问题,在Abaqus软件中建立6061铝合金薄板U形件拉延成形二维有限元模型,使用Numisheet’ 2011会议回弹测量方法和成形极限图缺陷判据,研究U形件成形过程中单工艺参数对回弹量的影响,通过L_9(3~4)正交试验获取U形件回弹控制最优工艺参数组合。结果表明:不改变其他成形工艺参数,U形件回弹量随着凸、凹模圆角半径或拉延深度的加大,总体呈上升趋势,随凸、凹模间隙值的减小总体呈下降趋势;U形件回弹量随"凸模-板料"摩擦因数的增大而增大,随"凹模、压边圈-板料"摩擦因数或压边力的增大而减小;成形工艺参数影响U形件回弹量的主次顺序依次为"凹模、压边圈-板料"摩擦因数、"凸模-板料"摩擦因数、凸、凹模间隙值、压边力,以优水平工艺参数组合A_2B_3C_1D_3进行成形模拟,U形件法兰端部最大位移偏移量为0.84 mm,回弹控制效果明显。     

超高强钢板V形弯曲回弹影响因素有限元分析

回弹是超高强钢板冲压成形过程中影响冲压件尺寸精度和形状精度的重要因素之一.本文应用ABAQUS有限元模拟软件,以试验验证为基础,通过正交试验对超高强钢板980GI的V形弯曲成形与卸载回弹过程进行有限元数值模拟,研究试验过程中几何参数、工艺参数对回弹的影响.由模拟结果分析出各因素对回弹影响的主次顺序及变化趋势,并进行仿真预测,为实际应用提供参考.     

基于数值模拟的U形件热冲压工艺参数研究

保压结束后的温度分布对高强钢热冲压零件的组织性能至关重要。以U形件为例,建立热冲压有限元模型,通过基于数值模拟的正交实验讨论了热冲压工艺参数板料成形初始温度、冲压速度、保压时间、摩擦系数对保压结束后U形件最大温差的影响。结论指出:保压时间对保压结束后U形件最大温差的影响显著,延长保压时间可显著降低保压结束后U形件的最大温差;板料成形初始温度显著水平次之;冲压速度与摩擦系数影响较小。同时确定了优化工艺参数组合。在此基础上进行了U形件热冲压试验,模拟结果与试验结果基本吻合,U形件温度变化趋势基本一致,验证了数值模拟的正确性与可靠性。     

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。     

22MnB5高强钢板热成形淬火时间对回弹的影响规律

以22MnB5高强钢板力学及热物理性能的实验数据为基础,运用PAMSTAMP软件对22MnB5高强钢板U形梁的热冲压成形过程、成形后的淬火冷却工艺以及回弹分析的全部过程进行了有限元模拟,并根据模拟参数进行了物理实验验证,找出了22MnB5钢板U形梁热冲压成形后的淬火时间对回弹影响的基本规律。实验分析结果表明:在特定时间内,随着淬火时间的增加,板料回弹量有所降低;当淬火时间继续延长时,板料回弹值不再发生显著变化,最佳淬火时间为20s。实验分析结果为高强钢板热冲压工艺的实际生产运用提供了良好的实验依据。