压边力在车身覆盖件成形中的应用

板料冲压成形中的主要缺陷为撕裂、起皱，而引起这些缺陷的因素又多种多样，如模具结构参数、板料材料物理性质、摩擦与润滑、冲压设备的选择、压边圈的设置等。要达到正确分析各参数的影响，必然要借助于弹塑性有限元理论和计算机技术。本文综合国外最近几年的研究结果，分析压边力这一参数对撕裂和起皱的影响规律，以及为此而采取的措施。     

复杂拉深件压边分界线

一、拉深件工艺性分析 1.零件图及材质此零件的结构形式如图1所示,材料系镀锌钢板,厚度为0.8mm。由于形状复杂,拉深较困难。 2.变形分析及加工难点从变形角度分析,四个棱锥属拉深变形(图1中Ⅰ处)。该部分的横断面方向又接近于弯     

筒形件拉深压边力区间的理论确定

本文建立了筒形件拉深的力学模型,运用能量法推导出筒形件拉深过程中抑制起皱的最小压边力与拉深高度的关系,通过压边力诱发的拉深力和材料的承受极限,推导出抑制拉裂的最大压边力与拉深高度的关系。通过案例,给出了筒形件拉深的合适压边力区间。     

适力压边拉深模设计

提出了一种适力压边拉深模具结构，在拉深过程中其压边力可以随拉深起皱规律而合理变化，能较好地满足拉深工艺的要求，分析了该压边机构的工作原理，给出了主要的设计与计算。     

板料拉深过程中的压边力控制技术

介绍了国内外板料拉深成形过程中压边力控制技术的发展现状，并讨论了研究过程中存在的主要问题和研究的发展方向。     

薄板深拉深压边力变化规律研究

压边力(BHF)是薄板拉深成形过程中的一个重要工艺参数,本文应用能量理论分析法建立了应变强度εi的计算模型,该模型比传统模型更接近于实际,且基于εi建立的压边力模型在成形极限允许范围内能有效地抑制起皱,对提高拉深件质量有着重要意义。     

盒形件多点常力压边拉深模设计

对盒形件拉深成形，提出了在周边多个位置施加压力的方法，且根据常力边原理，用弹簧和橡胶作弹性元件，可根据需要在不同位置施加不同的压边力，且每个位置的压边力在拉深过程中保持定值，以此设计的模具所提供的压边力，更适合复杂零件的成形，也更符合拉深工艺对压边力的要求。     

工艺切口在汽车覆盖件拉深成形中的应用

通过应力分析，结合作者生产实践讨论了工艺切口在汽车覆盖件拉深成形中的应用。     

典型圆筒件拉深的压边力控制数值模拟

根据冲压课程教学中的拉深网格实验,采用板料成形数值模拟软件Dynaform对圆筒形零件拉深工艺过程进行了模拟,并将模拟结果与理论压边力和物理实验结果进行了比较.验证了数值模拟结果与拉深网格物理实验的一致性,同时也验证了Dynaform板料成形模拟计算结果具有很高的可靠性,在实践中是可以应用的.     

基于变压边力的汽车翼子板成形

采用变压边力加载方式对汽车翼子板的冲压成形过程进行研究。运用Dynaform软件对汽车翼子板的成形过程进行有限元仿真分析。仿真结果发现,恒定压边力下零件发生轻微拉裂,不能满足成形要求。在恒定压边力无法获得满意成形结果的情况下,采用变压边力加载方式对其进一步研究,模拟分析了6种变压边力加载方式下的成形效果,获得了最佳的变压边力加载方式,大大改善了零件的成形效果。将实际拉深成形试模结果与仿真分析结果进行对比,验证了变压边力成形方案的可行性。在最终成形状态下,零件的最大变薄率为25.0%,最大增厚率为8.0%,总体成形质量较好,满足成形要求。研究结果表明,变压边力加载方式能够改善零件的成形效果。     

基于Dynaform的印涂铝盖拉深压边力控制技术

起皱和拉裂是印涂铝盖在冲压拉深过程中的两大主要缺陷,合适的压边力对防止起皱和拉裂具有十分重要的作用。实际中,通常采用理论计算和模具调试的方法来获得合适的压边力数值,但理论计算方法计算复杂、可操作性差,而模具调试繁琐且费时费工。针对这一问题,以非线性有限元分析软件Dynaform为平台,对印涂铝盖冲压拉深工艺过程和压边力进行数值模拟和理论分析,确定了压边力的合理范围,并根据压边力范围试冲产品以确定最佳压边力。结果表明,1716印涂铝盖首次拉深的压边力数值的合理范围为7~8.8 k N,最理想的压边力数值在8.8 k N附近。该方法减少了压边力调试的盲目性,缩短了模具调试时间,减少了模具调试难度,最终达到降低产品制造成本的目的。     

可控变压边力的盒形件拉深模具设计

压边结构及压边力对板料拉深成形质量有着重要影响。由于盒形件成形时具有应力分布不均匀、变形分布不均匀以及变形速度不均匀的特点，拉深模具压边结构采用了分区方式，将压边圈分为直边部分和圆角部分，各部分可以协调运动。拉深过程中压边力通过控制系统可以随拉深起皱规律而合理变化，有效地改善法兰区变形的不均匀性，提高盒形件的成形质量。     

拉延筋、压边力对冲压件成形性能的影响研究

冲压成形中合理的拉延筋、压边力是减少起皱、拉裂、回弹、拉深不足等的有效措施。以某车型汽车A柱加强板为对象,应用冲压仿真软件Dynaform,研究拉延筋、压边力对冲压件成形质量的影响,详细分析了模面有拉延筋、无拉延筋和不同压边力条件下工件的Z向最大回弹量、最大材料流入量、最大减薄量、最大增厚量和成形极限。分析结果表明:使用拉延筋后,工件的回弹缺陷得到控制,工件的最大增厚率下降,减小了起皱缺陷;压边力对工件成形质量有较大影响,压边力太大工件会出现破裂缺陷,压边力为100 k N是A柱下加强板最优的工艺参数。冲压试验结果与模拟结果吻合较好。     

变压边力控制与矩形件拉深成形特性的相关性研究

通过采用DYNAFORM软件进行数值模拟试验,确定出在定常压边力曲线控制下矩形件拉深成形压边力变化安全区的取值范围,然后根据该试验结果以及相关资料,选取出12种典型变压边力控制曲线进一步进行数值模拟。变压边力数值模拟试验结果表明,采用变压边力控制矩形件拉深成形过程时,变压边力对矩形件拉深成形特性影响显著。对试验所获得的矩形件最大增厚量和最大减薄量进行数据分析,变压边力对最大减薄量的影响较对最大增厚量的影响更为显著。根据试验结果比较所选取的12种典型变压边力控制曲线可知,改善矩形件拉深成形性能最优的变压边力曲线为曲线L,最差的变压边力曲线为曲线I。最后,分别采用曲线L,曲线I以及定常曲线A进行物理模拟试验,以验证数值模拟的试验结果。物理模拟试验结果表明,其最大减薄量的试验结果与数值模拟所获得的试验结果十分吻合。因此,通过数值模拟可以有效地进行变压边力曲线的预测和控制研究。     

新型变压边力拉深模设计

针对板料拉深成形过程中压边力控制较难的问题,根据凸轮机构运动的特点,设计了一种由曲柄滑块机构和凸轮机构组成的拉深模变压边力机构,该机构在拉深模工作过程中,能够合理控制压边力的大小。实践表明,变压边力拉深模满足拉深工艺要求,改善了拉深产品质量。     

板材拉深成形过程中摩擦条件与压边力设定关系研究

利用“板料拉深成形摩擦系数测试系统”,研究不同种类的润滑剂在不同压边力值设定条件下,拉深过程中的摩擦系数与压边力、拉深力与压边力之间的关系。从两种实验用坯料物理模拟的结果得知：实验用的油基润滑剂其粘度值越大,拉深性能越好,受压边力数值设定的影响也越小;坯料尺寸的增加使拉深成形变得困难,但对摩擦系数的影响很小。该研究结果有助于生产现场中润滑剂的选用和最佳压边力数值的确定。     

差厚板汽车覆盖件的拉延成形工艺参数优化

以某汽车差厚板前门内板件作为研究对象,为解决其拉延成形过程中的破裂和起皱缺陷,首先对差厚板材料的力学性能进行测试,可知相同材质的厚板和薄板具有相似的力学性能,拼焊板的屈服强度和抗拉强度比母材高。根据零件的特点设计工艺补充面,借助有限元软件AutoForm建立差厚板拉延成形的有限元模型。通过初步分析,针对成形缺陷提出引入工艺切口。然后,采用正交试验设计、数值模拟和多目标优化相结合的方法,对拉延成形的压边力、刺破刀C1、C2的凸出高度和摩擦系数进行了优化,得到最优的工艺参数组合为:压边力为1. 1×10^6N、刺破刀C1的凸出高度为12 mm、刺破刀C2的凸出高度为8 mm、摩擦系数为0. 125。最后,采用优化的参数进行试验验证,得到拉延成形的差厚板零件和数值模拟结果基本吻合。     

应用神经网络优化压边力

以汽车行李箱盖冲压成形过程为例,提出一种利用人工神经网络技术对压边力控制曲线进行优化的方法,将压边力优化理论与数值仿真技术相结合,建立了压边力优化RBF神经网络模型。仿真结果证明,采用优化后的变压边力控制曲线能有效改善板料的成形性能和成形质量。     

拼焊板方盒件冲压成形压边力数值模拟分析

用有限元分析软件Dynaform对拼焊板方盒件成形进行数值模拟,研究不同压边力对拉深过程中破裂危险点应变路径和焊缝移动的影响规律。通过调整压边力的大小和变化方式,可以实现对拼焊板方盒件薄板破裂危险点处应变路径的控制以及减小焊缝移动,从而提高拼焊板方盒件冲压成形性能。