5系铝合金车门内板冲压成形及回弹研究

目的 在整体式车门内板上应用质量较轻的5系铝合金材质以达到新能源汽车的轻量化要求。方法 在工艺设计阶段,采用AutoForm数值分析软件及CAE数值仿真分析技术预测零件的成形难点及回弹趋势;分析整体式车门内板的深度,并提出几种改善零件成形性的方案;根据回弹结果对模具型面进行回弹补偿;对模具加工、调试等重要环节进行深度管控。结果 成功解决了零件9个区域的成形问题。对已量产的铝合金整体式车门内板深度进行了对标分析,提出了将零件的深度由171 mm降低至156 mm的方案,经CAE分析验证,铝合金整体式车门内板的合理深度参考值为150 mm。对钢、铝材质的理论回弹值进行了对比分析,计算出铝合金的回弹值为低碳钢回弹值的2.6倍。结论 通过对该门内板整个开发环节进行管控,形成了一套铝合金车门内板成形、回弹控制的模具开发体系;用首样件验证了整套开发方案的正确性,成功保障了该铝合金整体式车门内板的开发。     

汽车前地板纵梁高强钢应用及回弹控制技术

目的研究造型相对复杂的前地板纵梁高强钢(HSS)应用回弹变形特点,探寻回弹控制方法。方法借助CAE分析技术,对零件进行全工序和回弹仿真分析,深入探讨零件回弹特点,提出回弹整改控制措施。结果通过整改措施的落实,样件尺寸精度达到1 mm控制要求,零件平均合格率达到90%以上,满足质量要求。结论数值仿真分析可以对零件的成形性及回弹进行预测,为工艺设计及模具开发提供有益参考。提出的回控制技术可用于指导同类型高强钢零件的模具开发工作。     

薄板坯连铸连轧低成本高性能微合金化钢的研发进展

近年,薄板坯连铸连轧这一崭新的钢铁短流程生产线在我国得到迅速发展,目前在生产线数量、产能以及年产量等方面中国都位居世界前列,并在薄板坯连铸连轧的工艺特征和组织性能控制机理研究等方面开展了大量工作.简要说明了薄板坯连铸连轧工艺的冶金材料学特征,综述了近年我国在利用薄板坯连铸连轧工艺进行低成本高性能微合金化钢的研发方面的进展,重点介绍了薄板坯连铸连轧研究开发的微合金化高强和超高强耐候钢、工程机械用低碳贝氏体超高强钢、高强汽车结构用钢、冷冲压用钢和高性能管线钢等微合金化板带产品的成分、组织和性能.     

超高强钢前纵梁零件冲压开裂分析与处理

目的解决780 MPa级别超强度钢板冷冲压生产汽车前纵梁时发生的冲压开裂问题。方法通过网格应变分析技术和仿真分析,研究该零件冲压开裂的原因,分析引起开裂的因素,基于CAE模型系统,研究压边力、模具间隙、坯料尺寸、材料性能对开裂的影响规律。结果降低压边力和增加模具间隙均能减轻开裂,但是无法消除冲压开裂;坯料尺寸缩小可以消除冲压开裂,但是优化坯料尺寸需要改变模具上的坯料定位器,同时增大起皱风险;通过提升材料性能可以消除开裂。结论考虑最终各方案成本,选择性能优异的材料进行生产,将冲压开裂率降低至0.6%,满足了冲压要求。     

超高强钢 QP980 液压成形 B 柱仿真及试验研究

目的研究超高强钢QP980液压成形汽车B柱的可成形性。方法基于Autoform有限元模拟软件,仿真对比了宝钢第三代超高强钢QP980及当前广泛应用的DP980超高强钢液压成形B柱的可成形性,通过试验试制了QP980液压成形B柱,并与仿真结果进行对比。结果在相同工艺条件下,QP980具有较高安全裕度,DP980具有开裂风险,采用2种材料模拟壁厚减薄率及回弹趋势一致,DP980壁厚减薄率大于QP980,QP980回弹大于DP980;QP980液压成形B柱模拟及试验对比显示,壁厚减薄率和回弹变化趋势一致,试验壁厚减薄率大于模拟,样件实际回弹小于模拟,QP980液压成形B柱实测最大壁厚减薄率7.6%,一端施加约束,另一端回弹约6 mm。结论超高强钢QP980液压成形B柱成形性良好,满足零件性能要求。     

汽车用热成形钢新材料与新工艺进展

正1前言随着全社会对汽车节能环保及安全性要求的不断提高,汽车轻量化和碰撞安全性已成为汽车制造业关注和亟待解决的焦点问题。高强度钢因其优异的性能在汽车减重和碰撞性能提升方面发挥了重要的作用,且相比其他轻量化材料具有明显的成本优势。然而,在采用传统的冷冲压方式制造高强度钢零件时,回弹控制难,零件尺寸稳定性低,且一直存在冲压开裂问题,因此也限制了更高强度此类材料的应用。在这种情况下,热冲压成形技术得以快速发展。     

低合金超高强度钢HC950LA典型零件应用及回弹控制

目的以低合金超高强度钢HC950LA为对象,研究其在汽车座椅滑轨零件上的典型应用及回弹控制。方法通过V弯试验分析HC950LA在不同弯曲角度下的最小弯曲半径,根据试验结果优化滑轨零件折弯圆角设计,使HC950LA满足滑轨零件的成形性要求,并通过试制滑轨零件,在成形过程中研究回弹控制进行方法。结果 HC950LA沿着垂直于轧制方向的折弯性能较好,成形模具半径可以小至1 mm,满足滑轨零件成形需求。使用HC950LA试制座椅滑轨零件,通过优化产品折弯圆角设计、模具型面调整及改变零件弯曲时的应力分布状态对零件进行回弹控制,零件回弹控制效果明显。结论低合金超高强度钢HC950LA冲压座椅滑轨零件成形性良好,满足零件精度、性能要求。     

离合器齿毂型轧成形研究

目的 针对具有复杂特征的离合器齿毂类零件加工成本高、精度低等问题,开展型轧成形工艺研究。方法 分析型轧成形工艺的相关运动规律、材料流动及回弹特点;采用筒形件作为坯料,设计并加工成工装模具,确定相关成形工艺参数。结果 成形芯轴锥度确定为0.025,成形所得高精度离合器齿毂零件尺寸公差为±0.15 mm。结论 利用型轧工艺可实现高精度离合器齿毂类零件的制造;成形件侧壁存在显著径向回弹现象,且回弹程度沿底部至口部逐渐增加;成形件回弹由减薄后的残余应力和产品周向回弹引起;成形件的回弹可通过优化芯轴锥度及调整材料减薄量进行补偿。所得成果可为此类零件型轧成形工艺及工装模具的开发提供一定依据。     

基于AutoCAD的冷冲模模架及零件生成CAD系统开发

全面探讨了在AutoCAD2007环境下自动生成冷冲压模具模架零件的零件图及其三维图形技术,制定了在AutoCAD2007环境下冷冲压模具模架CAD系统的开发策略,拟订了冷冲压模具模架CAD系统的系统功能、总体结构及运行模式,并用VBA语言实现其代码设计.最后,通过工程示例的运行,证明了系统开发技术路线的正确性、开发策略的可行性.     

复相钢CP800典型零件冲压开裂原因分析与改进

目的解决热轧酸洗复相钢CP800在底盘拖曳臂外壳零件应用过程中出现的开裂问题。方法借助有限元软件AUTOFORM对零件进行仿真评估,研究材料性能、润滑状态、模具圆角、坯料尺寸等对开裂的影响,分析影响开裂的原因。结果通过提升材料性能、降低摩擦因数、放大凹模圆角以及优化坯料边界,可以有效改善开裂区域的成形性能,其中优化坯料边界效果最佳,开裂风险可完全消除。结论材料性能按均匀伸长率≥5%控制,同时通过优化开裂区域坯料边界及放大凹模圆角,开裂得到了有效解决。     

汽车中央通道冲压回弹及其补偿研究

为了研究回弹量及回弹补偿对冲压件成形的影响,以某车型中央通道为研究对象,针对其型面复杂、模型边界高、成形曲度大的特点,采用有限元分析软件Dynaform5.7.1对其进行成形分析、回弹模拟分析和回弹补偿模拟分析.利用截面法对成形及回弹后的零件进行分析,获得边缘回弹量和角度回弹量;经两次反向修模补偿,得到优化的模具型面;利用优化后的模具型面进行模具设计,并对中央通道进行实际生产验证,结果表明,采用截面法和模具型面补偿法能够使最终生产出的零件的回弹量减小,且成形效果更好.     

基于 AHP 与灰色系统理论的隔热件成形回弹控制优化

目的汽车隔热件的冲压成形过程比较复杂,成形工艺参数较多,实际生产难以准确地建立起工艺参数与质量目标之间的联系,研究工艺参数对成形质量及回弹的影响为实际生产提供指导必要而有意义。方法对模具间隙、凹模圆角半径、摩擦因数等影响回弹的因素进行正交试验,设计了试验方案,获得了成形零件的回弹数据;结合层次分析理论(APH)计算了成形工艺参数对多质量目标的权重,最后利用灰色系统理论,计算出了成形质量相对目标函数的关联度,再进行进一步计算获得各成形工艺参数的平均关联度,将优化后的工艺参数应用于有限元仿真与实验验证。结果通过层次分析理论和灰色系统理论对成形工艺参数进行优化,获得了优化工艺参数组合,隔热件成形质量明显提高,回弹量控制在较小范围内。结论当模具间隙为0.805 mm、凹模圆角半径为12 mm、摩擦因数为0.125时,回弹前后距离差Δd=0.918 mm、回弹前后夹角差Δα=0.340°,回弹得到有效控制。     

不锈钢车顶弯梁拉弯成形研究

利用ABAQUS软件,对某轨道车辆的不锈钢车顶弯梁的拉弯成形过程进行了模拟研究,分析了L形型材拉弯后截面畸变及回弹的影响因素及控制方法。结果表明:模具立边深度对截面畸变的影响较大,拉伸量对其影响相对较小;包覆拉伸量对回弹时发生的截面扭曲的影响最大,补拉量对回弹时发生的侧面弯曲的影响最大;采用模具型面补偿法可以有效减小回弹,提高轮廓精度。实验证明,当预拉量和补拉量为1%、包覆拉伸量为7.5%和模具立边深度为H-0.5mm并且模具型面补偿量为最大回弹量的1.1倍时,可以制造出高质量的不锈钢型材拉弯件。     

汽车翼子板的前门区域尺寸匹配控制方法研究

目的研究汽车翼子板前门区域尺寸匹配控制方法,提高前门区域尺寸匹配平整度。方法从拉延补充工艺面造型、直翻工艺、侧翻角度3个方面来优化成形工艺,依据回弹扫描结果进行局部回弹补偿,建立翼子板的前门区域尺寸匹配控制方法。结果大量同类翼子板应用测试结果表明,在拉延补充工艺面造型、直翻工艺、侧翻角度3个方面的工艺优化基础上,进行局部区域的回弹补偿,可以使翼子板的前门区域匹配精度较好地达到评估标准。结论实验验证这套方案适合多数翼子板零件,可以有效保证翼子板与前门匹配处平整度。     

汽车纵梁成形回弹及补偿

目的分析某型汽车纵梁的结构特点和冲压工艺性,并根据实际生产经验、条件制定多步成形工艺方案。方法借助AutoForm有限元软件对零件进行冲压成形模拟,有效防止成形缺陷的形成,降低模具形成的风险。对于高强度钢纵梁在成形后具有较大回弹的情况,使用迭代回弹补偿方法来补偿模具的回弹。在此基础上,根据回弹补偿后的模具型面设计并加工模具。结果经过多次回弹补偿,零件的最大回弹由补偿前的13mm减小至±0.5 mm以内,回弹补偿效果较为显著。结论此回弹补偿方法具有可行性并具有指导工程应用的价值。     

Multi-regression modeling for springback effect on automotive body in white stamped parts

The use of high strength steel (HSS) materials in automotive body in white (BIW) stamped parts has increased the occurrence of springback after the forming process. Although HSS exhibits superior strength, weight reduction, and crash energy, it strongly influences springback impact on the sustainable development of BIW stamped parts. In this study, an empirical springback prediction model was synthesized based on the contemporary data sets of springback-prone components of automotive BIW stamped parts. Two different BIW stamped parts from an actual industrial stamping production line were selected as pilot parts for this study. A statistical multi-regression (MR) analysis was used to model the springback prediction effect by examining the sensitivity of springback input parameters on existing die geometry. The outputs represent the total springback values of the stamped parts. A total of 240 data from samples of selected stamped parts were tabulated to synthesize the springback prediction model. The results show that the MR models for the two parts were linear with the springback estimated errors between the measured and predicted values between 0.5° and 3°, which is acceptable from an industrial viewpoint. The proposed MR models are capable of predicting the springback effect with minimal error by incorporating all possible variations that are inherent in the shop floor process.     

DP800 双相高强钢折弯及回弹研究

目的针对高强度钢板成形过程中的回弹问题,研究工艺参数对回弹的影响规律,优选工艺参数组合,以获得回弹较小的V形件。方法采用dynaform软件对V形件进行成形及回弹的数值模拟,以摩擦因数、模具间隙、冲压速度、凹模圆角半径等工艺参数为自变量,以回弹前后水平距离差最大值为因变量,设计了四因素三水平的正交试验方案,研究多个工艺参数对回弹影响的规律。结果实验结果表明,V形件回弹值大小随着摩擦因数的增大呈现减小趋势;随着模具间隙、凹模圆角半径的增大,回弹值呈现增大的趋势;而冲压速度对V形件回弹的影响较小,且工艺参数影响V形件回弹大小的主次顺序为模具间隙、摩擦因数、凹模圆角半径、冲压速度。结论优选工艺参数组合为:摩擦因数为0.2、模具间隙为2.6 mm、冲压速度为1200 mm/s、凹模圆角半径为12 mm,此时回弹水平距离差最大值为0.566 mm,最大减薄率为1.40%;实际生产可以忽略冲压速度对回弹的影响,仿真结果对实际生产具有指导意义。     

Experimental and simulation studies of springback in rubber forming using aluminium sheet straight flanging process

Rubber forming is very widely used in aircraft manufacturing. Springback of rubber forming process is an important and decisive parameter in obtaining the desired geometry of the part and design of the corresponding tooling. In this research, the rubber forming of aluminium sheet was conducted. To investigate the springback, the straight flanging was employed in die design. The deformation process was studied by preparing the sheets with different thicknesses and different die radii. The influence of process parameters (time and pressure) on the rubber forming process was studied. Based on the analysis of experimental results, it was found that springback of straight angle decreased with the increase of blank thickness t, whilst increased with the increase of the die radius r. The springback can be eliminated with the bending ratio r/t < 2. The increase of forming pressure and time of rubber forming had little effect on the springback when the blank coincided with the die face. Springback of flanging in rubber forming process was smaller than that of stamping. In the jogged flanging, a better shape was formed by using the polyurethane.     

板料成形过程回弹的三维检测与评价方法研究

针对板料成形回弹数值难以精确测量、实际误差无法全面估计等问题,采用近景摄影测量系统和面扫描系统相结合的测量方法对板料的成形过程回弹进行了研究,提出了一种精确获得板料成形空间回弹量的新方法,研究了该方法的原理、程序和步骤.结合本方法定义了板料回弹评价的新指标S,该指标用空间回弹值和x、y、z三个方向回弹值组成的向量来表示,以某型号冰箱门外壳为实例进行了成形回弹量的检测和评价.结果表明:对于冰箱门外壳大表面,三维空间回弹数值的影响主要来自z方向,x方向回弹数值为0,y方向影响较小,三维空间回弹数值大小和方向与z方向回弹值的大小和方向保持完全一致.