高强钢板22MnB5热成形的一步逆成形有限元方法

在高强钢板热冲压产品及模具设计的早期,缺少一个仅仅根据产品的形状以及少量的模具信息就能快速评估出热冲压件可成形性的工具,能对后续的产品及模具设计起到指导作用。针对以上问题,提出并实现了高强钢板22MnB5热成形的一步逆成形有限元方法,用来快速评价高强钢板22MnB5在高温奥氏体状态下的可成形性。并以某汽车B柱的加强板为例进行计算,将其模拟结果与热冲压实验结果进行对比。结果表明:模拟结果与实验值基本一致,证实了高强钢板22MnB5热成形的一步逆成形有限元方法的有效性。     

高强度钢板热成形极限的模具设计及试验研究

热冲压成形工艺在车身上得到越来越广泛的应用,成形极限是冲压成形性能的重要指标。介绍了高强度钢板的热成形极限试验方法,设计制造了能满足高温胀形要求的热成形极限试验模具,进行了高温下的热成形极限试验。利用光化学蚀刻法和坐标网格分析法测量得到了800℃下22MnB5钢板的成形极限图。     

热冲压成形工艺技术及其在车身上的应用

本文在国内外热冲压成形技术的基础上,分析了热冲压成形主要工艺及其流程,阐述了热成形技术在汽车车身上的应用和该项技术的优势,并简要分析了热冲压成形技术在国内的发展状况。随着汽车行业对节能安全、环保降耗的需求越来越高,超高强钢热冲压件将在车身上得到广泛的应用。     

护罩冲压件冲压成形工艺分析

本文针对护罩冲压件的结构特点和生产要求,介绍了护罩冲压件冲压成形工艺和成形要点。分析了护罩冲压件在成形过程中容易出现的一些问题,提出了增加近似成形料包的工艺设计方法和底部小圆凸台采用反拉深的工艺方法,解决了护罩冲压件成形的难点问题。应用结果表明,该冲压成形过程和成形工艺设计方法是非常有效而可靠,对其他类似产品的成形工艺具有一定的启发与参考作用。     

板料冲压成形破坏判断准则的研究进展

分析板料冲压成形中有无明显集中缩颈的韧性破裂、剪切破裂判断准则的研究现状。比较成形极限图以及韧性破裂准则在判断板料破坏中各自的优缺点。针对当前有限元分析软件中的破坏准则用于判断板料局部小特征弯曲强化的成形极限或是先进高强钢板在缩颈前产生剪切破裂等问题所存在的局限性,综述上述特殊问题的研究进展。提出建立沿横、纵两个方向拉伸弯曲下的极限判据对于预测板料局部小特征弯曲的成形极限将更有普遍意义。同时有必要进一步研究先进高强钢板成形的剪切破裂机理,并建立可以有效预测先进高强钢板剪切破裂的有限元模拟失效判据。研究板料成形的上述破坏问题及其判断准则,对于丰富与发展塑性成形理论和指导实际生产具有重要的理论意义和工程应用价值。     

基于M-K模型的相变诱发塑性钢板的成形极限研究

在M-K模型的基础上，将描述相变诱发塑性的硬化方程引入到成形极限的推导中，通过考虑板料冲压成形过程中硬化性能的变化对TRIP钢极限变形能力的影响，建立了适合于TRIP钢板的成形极限预测模型。预测结果与试验结果吻合较好，表明提出的考虑相变诱发塑性效应的成形极限预测模型较准确地预测了相变诱发塑性钢的极限变形能力，有利于指导相变诱发塑性钢板成形工艺。     

两种典型车用高强钢板高速率成形试验研究

通过准静态下的拉伸试验获得深冲无间隙钢B170P1和烘烤硬化钢B180H1的冲压性能参数,对不同宽度的钢板进行静态拉伸试验和杯突试验,获得两种钢板在准静态下的成形极限图;采用间接加工方式,对两种钢板进行了电磁胀形试验,分析了驱动片厚度、放电电压和放电电容对成形的影响规律;比较了准静态和电磁间接成形两种条件下烘烤硬化钢B180H1和深冲无间隙钢B170P1的成形极限图;分析了高速率成形对B170P1钢和B180H1钢成形性能的影响。     

虚拟加工技术在汽车冲压件工艺中的应用

阐述了虚拟加工技术在汽车冲压件板料成形过程中进行有限元分析的一般过程与步骤及基本方法,应用该技术并结合某型号汽车上的某些较典型的拉延件的初始模具冲压工艺方案对冲压件板料仿真成形进行分析,预测了初始模具冲压工艺方案可能产生的冲压缺陷,提出了冲压工艺方案的改进措施,表明了虚拟加工技术为汽车复杂冲压零件成形分析与模具设计制造提供了一种十分有效的先进手段。     

虚拟加工技术在汽车冲压件工艺中的应用

阐述了虚拟加工技术在汽车冲压件板料成形过程中进行有限元分析的一般过程与步骤及基本方法，应用该技术并结合某型号汽车上的某些较典型的拉延件的初始模具冲压工艺方案对冲压件板料仿真成形进行分析，预测了初始模具冲压工艺方案可能产生的冲压缺陷，提出了冲压工艺方案的改进措施，表明了虚拟加工技术为汽车复杂冲压零件成形分析与模具设计制造提供了一种十分有效的先进手段。     

热冲压成形技术与数值模拟研究

随着我国经济的不断发展,对钢材的热冲压性能要求越来越高。现代冲压技术是将一种先进的高强度钢板加热到奥氏体温后进行钢板快速冲压,然后对钢板进行快速冷却得到超高强度的新型零件。首先对热冲压成形技术进行了简要概述,然后对热冲压成形技术的工艺原理进行了简要说明,其次简要叙述了影响热冲压成形的主要因素,最后针对某一成型零件进行了试验仿真并且对结果进行了分析,为实际的热冲压成形技术应用提供了参考。     

Experimental and theoretical study on the hot forming limit of 22MnB5 steel

To reveal the effects of forming temperature and blank thickness on the formability of boron steel 22MnB5, which is represented by forming limit diagram, the hot forming limit experiments and B-pillar hot stamping simulations are conducted. Combined with air cooling test, the forming limit diagrams of boron steels with different blank thicknesses of 1.8, 1.6, and 1.4 mm and forming temperatures of 800, 700, and 600 °C are established. The relationships between the formability and the crystal structure of steel, the forming limit diagram, and the effect of blank thickness and forming temperature on the formability of boron steel are extensively investigated. A model for prediction of hot forming limit of 22MnB5 steel before the occurrence of phase transformation induced by cooling based on Oh's ductile fracture criterion and Logan–Hosford yield criterion is derived and verified by experiments. The research thus provides an in-depth understanding of the formability of 22MnB5 steel for its process determination and process parameter configuration in industries.     

AZ31镁合金手机外壳冲压模具的设计与成形工艺

设计了手机外壳冲压模具,研究了镁合金薄板温度、模具温度、拉深速度以及润滑条件对AZ31镁合金手机外壳成形质量的影响。结果表明:镁合金薄板在加热到350～400℃,且凹模的温度不低于薄板温度,较低的凸模温度(50～90℃),较低拉深速度(6mm·s-1)及仅对薄板与凹模和压边圈接触部位润滑的条件下,可以制备出尺寸精度较高的镁合金手机外壳。     

拼焊板冲压成形与成形极限研究

概括了拼焊板在车身覆盖件冲压成形中的应用和技术优势,综述了拼焊板的冲压成形性能和成形问题及其影响因素,简要介绍了国内外在拼焊板冲压成形极限方面的研究现状和研究成果,重点讨论了在拼焊板冲压成形极限研究中仍存在的问题和进一步的研究发展方向。拼焊板的冲压成形及其成形极限的研究对汽车覆盖件冲压成形和未来汽车设计具有重要的理论和现实意义。     

T6态7075铝合金的温拉深成形研究

温热成形是铝合金板料成形的重要方法。通过改造后的极限拉深比试验与方形盒试验,研究了T6态的7075板料在不同温度下的等温以及非等温拉深性能,并通过对成形后材料强度进行单向拉深试验,分析了经过温成形后材料强度和硬度的变化。结果表明,T6态铝合金在140～220℃左右拉深性能最好,且成形后可以保持足够的强度和硬度,所以最佳的温拉深成形温度为140～220℃。     

耦合温度和应变率的铝合金板成形极限预测方法

为了提高铝合金板成形能力,一些先进成形工艺已经被开发。温成形是实现铝合金高成形能力和高成形精度的一种有效方法。温度和成形速度是影响铝合金板温成形工艺的重要参数,对其成形性能影响十分显著。提出一种综合考虑温度和应变率影响的铝合金板成形极限预测方法。采用响应面法建立铝合金板应变硬化指数n、应变率敏感度指数m与成形温度、应变率条件之间的力学性能函数关系;基于M-K理论,并结合Logan-Hosford屈服函数,推导出耦合温度和应变率的铝合金板成形极限图计算模型。模型检验表明力学性能响应面方程具有较高精度。成形极限的计算结果与已有的试验值对比表明,二者吻合较好,这证实耦合温度和应变率的铝板成形极限预测方法是正确和可靠的。     

Improvement of formability for the incremental sheet metal forming process

In order to obtain competitiveness in the field of industrial manufacture, a reduction in the development period for the small batch manufacture of products is required. In order to meet these requirements, an incremental sheet metal forming process has been developed. In this process, a small local region of a sheet blank deforms incrementally by moving a hemispherical head tool over an arbitrary surface. In this work, an incremental sheet metal forming process controlled three dimensionally by a computer has been accomplished. It has been shown by the experiments that a sheet blank is mainly subject to shear-dominant deformation. Therefore, the final thickness strain can be predicted. The uniformity of thickness throughout the deformed region is one of the key factors to improve the formability in the sheet metal forming processes. Using the predicted thickness strain distribution, the intermediate geometry is decided in the manner that a shear deformation is restrained in the highly shear-deformed region and vice versa. This double-pass forming method is found to be very effective so that the thickness strain distribution of a final shape can be made more uniform.     

三角冲压件的压边力成形仿真分析

建立了三角冲压件的有限元模型,利用DYNAFORM软件,采用数值模拟的方法研究了三角形冲压件拉深时,压边力随时间及位置变化对成形性能的影响.基于不同的压边力加载模式,对成形极限进行了仿真分析.分析结果表明,对于不同的压边力模式,拉深成形性能完全不同,合理的压边力能改善板材的成形性能.     

Effects of punch load for elliptical deep drawing product of automotive parts

Deep drawing process, one of sheet metal forming methods, is very useful in industrial field because of its efficiency. The production of optimal products using this process is dependent on the process variables such as blank shapes, profile radii of punch and die, and formability of materials. Of the variables, the blank shape is very important since it controls the formability factor. This paper reports the investigations on three kinds of blank shapes and the scribed circle test on three deformation modes. The punch load distribution for elliptical forming processes were measured under different conditions of profile radii of punch and die and discussed here. These experiments clarified the influence of the profile radii of the punch and die and the blank shape on the punch-load distribution for the elliptical deep drawing product of automobile parts. The aim of this study is to investigate the effect that the process variables have on drawability in a non-axisymmetric elliptical deep-drawing process and to obtain useful data from the industrial field.     

压边力控制技术研究现状及伺服数控压边方法可行性探讨

对压边力控制技术研究现状进行了分析。现有的压边方法多数采用弹性介质传递力和运动。在拉深过程中，压料板和被压板坯的相对位移很小，压边所需能耗很小。实际压边过程中的大部分功耗都转变为弹性介质的势能或动能。采用数控伺服驱动方式压边，更符合拉深过程中的压边力、瞬时功耗、速度等要求。利用伺服电机良好的速度可控性，可以通过压边力调节装置调整作用在板坯上的压边力的大小，更容易实施变压边力控制。给出了最大设计压边力与压边装置结构参数、伺服电机参数的匹配关系，探讨了数控压边的软硬件系统的实现方法。可以以数控压边为手段对拉深过程中的成形极限、理想压边力行程曲线等问题进行深入研究。数控压边对改善生产环境、节约能耗以及完善和改进冲压成形的实验技术等方面有重要的实际意义，还将对冲压成形的自动化、柔性化和智能化等相关技术的发展产生积极的推动作用。