汽车翼子板拉深成形模拟及工艺参数优化

以汽车翼子板为研究对象,采用有限元分析软件Dynaform对其拉深成形过程进行了模拟。针对拉深成形过程中出现的破裂和起皱等缺陷,选取压边力、冲压速度、板料厚度、摩擦系数4个重要成形工艺参数进行正交试验及参数优化,模拟结果表明,最优拉深成形工艺方案为:压边力1600kN、冲压速度3000mm·s-1、板料厚度1.0mm和摩擦系数0.10,得到零件的最大变薄率为27.7%,最大变厚率为8.5%。采用优化工艺方案进行汽车翼子板拉深试模,成形件质量较好,经检测零件最小壁厚0.728mm,最大壁厚1.08mm,试模结果与有限元模拟结果基本一致。     

汽车前轮罩板有限元模拟及成形性分析

采用板料成形三维有限元分析软件Dynaform对某车型前轮罩板的拉深成形过程进行了数值模拟.通过对前轮罩零件的成形工艺性能分析,发现在轮罩板件的产品型面上有部分破裂,为了消除破裂现象,将拉深筋设置和工艺圆角型面进行了工艺优化.优化前后的FLD图对比表明:优化型面和拉深筋参数可将板料变薄率控制到27%左右.采用优化后的工艺方案,生产出了合格的前轮罩零件产品.     

铝合金曲面斜法兰罩盖成形工艺的数值模拟与试验研究

研究了铝合金罩盖刚性模拉深预成形-新淬火-充液拉深终成形的多道次成形工艺。通过分析零件的几何特征,确定预成形中间构型的几何形状以及确定合理的冲压方向。基于有限元分析软件Dynaform对成形工艺进行模拟分析,优化成形过程的关键工艺参数,并进行试验验证与优化。研究表明:液室压力及加载路径对充液拉深成形零件质量影响较大,成形所需最大液室压力为15 MPa,充液拉深终成形后的零件壁厚最大减薄率为11.424%,侧壁与法兰没有明显的起皱趋势。试验证明对于该铝合金罩盖零件,采用刚性模拉深预成形-新淬火-充液拉深终成形的多道次成形工艺较传统多道次拉深工艺有明显的优势,可得到表面质量良好的合格零件。     

2024铝合金薄壁马鞍形尾椎上壁板半管零件的双层板液压拉深成形工艺北大核心CSCD

为解决某国产飞机上某2024铝合金薄壁马鞍形尾椎上壁板半管零件在传统落压以及蒙拉中容易产生的破裂、起皱、表面质量差等问题,采用液压拉深工艺,综合考虑尾椎上壁板半管零件的马鞍形脊线在成形过程中导致的局部失稳现象,借助双层板辅助成形的思想,解决了零件尾部流料问题。利用有限元软件建立了有限元模型,对2024铝合金薄壁马鞍形尾椎上壁板半管蒙皮件的双层板液压拉深工艺进行了数值模拟。通过模拟分析,结合双层板液压拉深成形过程中对辅助板料的要求,确定了辅助板料的屈服强度的范围;根据材料变形能力和零件结构形状,优化了充液加载时的最大液室压强。模拟得出的最优结果为:辅助板料的屈服强度应在174 MPa以上,最大液室压强为15 MPa。最后对模拟结果进行了实验验证,试制出了合格的马鞍形尾椎上壁板半管零件,为此零件的成形提供了一套符合工业生产要求的工艺方法,对此类形状零件的成形具有很大的借鉴作用。     

动力电池方形铝壳变薄拉深数值模拟

选取某方形锂电池铝壳为研究对象,基于冲压成形Dynaform软件开展变薄拉深成形工艺有限元数值模拟。首先,对板料进行3个方向的静态拉伸实验,获取材料的应力-应变曲线和3个方向的各向异性系数;其次,对板料进行极限减薄率实验,获取材料的最大减薄率;然后,基于Dynaform软件进行有限元建模,板料采用三维实体单元进行模拟,采用动态显式非线性有限元分析软件LS-DYNA进行求解;最后,在Dynaform软件中分析计算结果。结果表明,变薄拉深模拟结果在形貌、厚度、高度、成形性等方面与实验结果吻合较好,验证了变薄拉深模拟方法的有效性,为锂电池铝壳的薄壁化提供了重要的虚拟预报和轻量化设计支持。     

汽车覆盖件拉深过程中的压边力预测

结合数值模拟与人工神经网络技术研究了汽车内覆盖件承载地板在冲压成形中压边力的预测。将板料模型零件导入到Dynaform中进行网格划分并对其拉深过程进行模拟仿真,结合正交试验获取不同参数条件下最佳压边力的数据样本,然后运用Matlab软件中的GRNN神经网络工具箱对数据进行训练学习,采用训练好的神经网络对板料成形过程中的压边力进行预测,获得了板料拉深过程中的压边力变化曲线。通过预测结果和模拟结果对比,预测误差在10%以内。将预测的曲线对零件模拟仿真,结果显示零件最大减薄率在25%以内,并对板料进行实际冲压验证。结果显示成形效果良好,无起皱、破裂缺陷,符合实际生产的要求,说明GRNN神经网络可以用于零件冲压过程中压边力的预测。     

车灯反射镜液压力作用区域与径向压力

针对不规则曲面板材零件成形需要,提出了凹模腔液压力作用区域和主动径向加压的充液拉深新技术。通过数值模拟方法,采用分析软件eta/DYNAFORM5.6和HYPERWORKS9.0相结合,对St16板材车灯反射镜零件液压力作用区域和主动径向加压充液拉深成形过程进行了研究。以零件成形最终壁厚分布和短轴最小宽度为评定标准,分析了不同液压力作用区域和主动径向压力加载路径对成形质量的影响。通过数值模拟证明了,在不同液压力作用区域和主动径向加压充液拉深过程中,成形件的最小厚度的变化趋势。研究表明,采用凹模圆角处向外偏置6mm的液压力作用区域,并配合1.3倍液压力的主动径向压力加载路径,获得的车灯反射镜最大减薄率为10.056%,零件质量好。     

阶梯圆筒件液压拉深中预胀方式研究

基于有限元软件Dynaform,以阶梯圆筒液压拉深零件为例,结合物理实验与数值模拟,研究了预胀力加载方式在液压拉深成形中对零件的影响。结果表明:合理的预胀方式对液压拉深是有利于的;在数值模拟中,线性加载液池预胀压力直至板料成形结束,成形效果最好,零件壁厚最为均匀,且模拟结果和物理实验吻合较好。     

变速拉深影响B340/590DP板料成形性能的机理分析

为了研究冲压成形中变速拉深影响板料成形性能的机理,分别建立了拉深过程中的虚功率方程和有限元分析模型。研究结果表明,主变形区的等效应力、等效应变速率、板料和模具之间的摩擦以及法向应力是影响拉深成形性能的主要因素,而变速拉深通过降低主变形区的等效应力、等效应变速率和板料与模具间的摩擦,影响板料的拉深成形性能。进一步通过拉深实验,对比了不同成形速度下的成形状态和成形零件质量,验证了理论分析和有限元模拟的正确性。成形过程中合理的变速能够降低总变形功,从而提高板料的拉深成形性能。变速机理分析为变速成形的应用提供了理论基础。     

基于Dynaform的汽车发动机盖内板成形分析

对汽车发动机盖内板的成形过程进行了研究,基于数值模拟的方法对其成形过程进行了有限元仿真分析,得到零件的成形极限图和厚度变化图,并以此来判断成形效果。针对成形过程中出现的拉深不足和起皱等缺陷,通过反复调整工艺参数和拉深筋尺寸及分布,得出了较好的零件成形状态,零件的最大减薄率为22.8%,最大增厚率为5.9%。根据该工艺方案进行了实际冲压试验,通过比较仿真分析与试验结果不同测点位置的厚度,其偏差小于3%,从而验证了两者的一致性。研究结果表明,数值模拟分析用于板料成形分析是可行的,能够提高设计生产效率。     

预成形件对超高强钢板热冲压减薄率的影响

为了降低超高强钢板在热冲压过程中的减薄率,以车轮侧盖为研究对象,设计了4种预成形件结构方案,通过有限元模拟分析预成形件形状、尺寸对减薄率的影响,基于模拟结果,进行了预成形件热冲压实验。结果表明:热冲压件的显微组织为板条马氏体,显微硬度达到460 HV以上;零件球窝处材料减薄率最大,预成形有利于降低材料减薄率;预成形件储料面积越大,热冲压件材料减薄率越小;预成形件为深度为22.8 mm的圆拱形储料结构且切角时,材料减薄率最小,为11.67%,壁厚均匀性较好。实际热冲压实验结果和数值模拟结果基本一致。     

汽车座椅外侧板单动拉延成形工艺分析及优化

以某型号汽车座椅外侧板为例,采用Auto Form软件对座椅外侧板拉延成形过程进行模拟分析,并根据分析结果预测出拉延过程中的拉裂风险。通过调整零件的圆角半径和修改局部结构,消除了开裂风险,降低了最大减薄率。为取得更好的成形效果,选取压边力、摩擦系数、冲压速度、凸凹模间隙4个重要成形工艺参数进行正交试验及参数优化,得出最优工艺方案为:压边力250 k N、摩擦系数0.13、冲压速度1000 mm·s-1和凸凹模间隙2.42 mm,最终零件的最大减薄率为24.33%,最大增厚率为6.54%。采用优化后方案进行实际拉深试模,得出零件的成形性能与有限元模拟结果一致,工件质量完全符合设计要求。     

铝合金防碰撞吸能管液压成形加载路径研究

针对防碰撞吸能管成形需要,提出了对铝合金6061圆管液压胀形过程的轴向进给补偿-液压力加载路径控制过程.通过数值模拟方法,采用分析软件ABAQUS 6.10对铝合金6061管材液压胀形的加载路径进行了研究.以成形件不发生起皱、破裂两种失效方式以及最终成形壁厚分布为依据,分析了不同轴向进给和液压力加载路径对成形件质量的影...     

基于有限元分析的板料形状对S梁拉深的影响

基于DYNAFORM动力显式有限元分析软件,将数值模拟技术应用于S梁的坯料优化过程,研究了不同的毛坯形状、尺寸对S梁拉深的成形极限图、厚度分布、减薄率的影响。通过对比分析不同的坯料成形模拟结果,确定较为合理的毛坯形状尺寸。研究结果表明:方式1是不可取的,而方式2能很好地成形出合格零件,最大减薄率为16.6%,最大增厚率为1.84%。在法兰处可以适当添加拉延筋以缓解起皱趋势。     

盒形件增量拉深成形数值模拟及工艺试验

为了探索板料增量拉深成形的特点和规律,设计了增量拉深成形轨迹,用Deform-3D模拟软件,对盒形件增量拉深过程进行了数值模拟,分析了凹模圆角半径和凸模进给速度对成形件质量的影响,获得了成形过程中的等效应力和等效应变;并设计了具有双向调节机构的增量拉深模,在Gleeble1500D热模拟试验机上进行了工艺试验验证.结果...     

基于Dynaform的印涂铝盖拉深速度的数字化设计

在非线性有限元软件Dynaform平台上,以1725印涂铝盖首次冲压拉深成形为例,在保持其他工艺参数不变的条件下,对不同拉深速度下的冲压拉深成形过程进行了数值模拟。结果表明:1725印涂铝盖首次冲压拉深能避免拉裂现象的速度范围为2000~6000 mm·s-1(不包括2000和6000 mm·s-1)。研究了最大壁厚、最小壁厚、最大壁厚与最小壁厚的差值,以及增厚率、减薄率、竖直壁的厚度方差等参数的变化规律,结果发现:1725印涂铝盖首次冲压拉深的合理的速度范围为4000~5500 mm·s-1,其中,4000 mm·s-1是更为理想的拉深速度。最后通过生产试验证明,拉深速度为4000 mm·s-1时可以生产出质量较为理想的合格产品。     

后背门内板成形工艺缺陷分析与优化

以汽车后背门内板为研究对象,根据零件形状起伏变化较大且拉深较深的特点,拟定了4道工序成形工艺方案。利用AutoForm软件对成形工艺方案进行数值模拟,分析拉深过程中零件右上角部位出现的拉裂现象、尾灯附近处存在起皱风险、法兰面有较大回弹量、局部变薄等缺陷,并提出通过加大开裂处R角半径、优化压料面及修改拉延筋减少起皱、在回弹量大的法兰面增加加强筋等措施。结果表明,优化后的后背门内板工艺方案在成形过程中无起皱、开裂缺陷,与数值模拟结果一致,验证了数值模拟分析的正确性。     

球底筒形件表面摩擦系数对拉深成形影响的数值模拟

通过ABAQUS软件对球底筒形件拉深过程进行数值模拟,得到球底筒形件模具表面摩擦系数对成形件厚度和材料流动性具有重要影响,且模具表面存在最优的摩擦系数分布.基于此,采用均匀试验,对模具表面的摩擦系数进行优化组合.模具表面摩擦系数优化组合后,成形件的最大减薄率降低了26.54％,成形件的厚度分布更加均匀,均匀度提高24.87％;模拟结果为模具表面摩擦系数的主动优化设计制造提供理论依据.