QP980钢门槛隔板零件翻边成形边部开裂研究

翻边成形边部开裂包含减薄开裂和起皱开裂两种类型。针对某车型QP980钢门槛隔板零件存在的翻边成形边部开裂问题,对开裂零件样板进行基本力学性能检测、零件开裂部位断面研究;基于Auto Form软件对原工艺方案进行了全流程仿真分析,提出坯料优化方案,并从成形、主次应变状态、减薄等方面对新方案进行了评估;此外,对开裂零件的模具状态和修边质量进行现场优化,并对优化后的坯料方案进行现场零件试冲。结果表明:坯料优化后,起皱开裂区域增厚由18.6%降低至10.4%,起皱现象明显改善;优化模具表面状态能有效改善成形后零件表面拉毛情况,减薄开裂区域的开裂现象消除;采用激光切割获得优化后坯料,成形后零件无肉眼可见的起皱及开裂,此外零件边部质量改善明显。通过研究,总结出影响QP980钢门槛隔板零件翻边成形边部开裂问题的主要因素,便于指导后续零件设计及量产稳定。     

QP980在汽车座椅靠背边板上的应用与仿真分析

汽车座椅靠背边板零件的热门材料为DP钢,现采用宝钢第三代超高强钢QP980进行冲压,运用Auto Form有限元分析软件模拟QP980冲压成形过程,并对比分析DP980的成形状态,通过试验试制了QP980座椅靠背边板零件,并与仿真结果进行对比。结果表明,在相同工艺条件下,QP980具有更好的成形性,零件安全裕度较大,而DP980有开裂风险;同时CAE仿真能够准确预测零件成形过程中存在的缺陷,并优化工艺参数,指导模具设计工作。     

基于AUTOFORM软件的超高强钢前围板中间横梁零件工艺优化

针对某车型超高强钢零件前围板中间横梁存在的成形起皱开裂、回弹过大以及边部付型问题,借助于有限元软件AUTOFORM对原工艺方案进行了全流程仿真,并对问题原因进行分析,提出了一种优化工艺方案,并采用AUTOFORM软件从成形、减薄、回弹等方面对新方案进行了评估。结果表明:优化后的工艺方案最大减薄率减小约4%,同时边部付型良好,基本与产品边界一致;零件上的最大回弹值为1.21 mm,较优化前减小1倍,且呈对称分布;同时,零件在端部法兰位置的起皱基本消失,并从零件实冲结果得以验证。提出的优化工艺方案能够保证零件成形的充分性,回弹得到改善,且一步成形到底的方式边部付型更好,解决了原方案存在的问题,该方法可用于指导其他超高强钢零件的应用。     

高强钢边部开裂影响因素研究

基于高强钢边部开裂的应变特点,利用单拉试样的胀形试验,研究了边部加工状态、冲裁间隙及材料化学成分等对高强钢边部开裂的影响。结果表明,双相钢DP780+Z边部开裂对边部加工状态较为敏感,冲裁的加工方式易产生边部毛刺和引起边部开裂,而线切割及铣削加工能很好的避免这一现象的发生;冲裁间隙也是影响边部开裂的重要因素,不同强度的高强钢对应的合理间隙值是不同的,DP590产生边部裂纹时,最大主应变对冲裁间隙较为敏感,而对于DP780来说,产生边部裂纹时的最大主应变对冲裁间隙敏感性较差,随着冲裁间隙的增大,最大主应变未有明显变化;对双相钢DP780+Z来说,选用高屈强比的材料成分,降低两相的强度差,可有效地降低裂纹扩展的速度。     

翼子板前保险杠处冲压工艺分析

翼子板前保险杠处由于翻边面太深导致翻边起皱及外观圆角不顺等缺陷,影响零件的成形质量,通过实际案例介绍了2种常见的翼子板与前保险杠的搭接结构,并通过Auto Form软件对前期工艺方案进行成形性分析,找出最优的工艺方案,后期实际模具再验证方案的可行性,减少模具开发时间,为后续零件设计及工艺设计提供指导。     

汽车后地板上横梁冲压工艺优化

某汽车后地板上横梁在拉延后,出现了严重的起皱缺陷。针对该问题,首先使用Auto Form软件模拟其拉延工序,分析起皱原因。由于拉延过程中板料中间的材料没有被充分拉延,导致在产品台阶圆角与侧壁交界处因剪应力造成起皱。其次,利用Auto Form软件对冲压工艺进行了优化。仿真实验结果表明,通过增大台阶面的过渡圆弧半径R可以减少起皱,当R值过大时,在后序翻边时会导致台阶边缘有开裂风险,当R为400 mm时,产品成形较好。最后,通过冲压试验验证该优化方案的有效性,起皱问题得到了有效控制,从而减少了模具开发成本,缩短了生产周期,保证了该产品按期交货。     

车身后盖板外板回弹优化控制

车身后盖板外板型面复杂、成形困难,且局部外轮廓需要翻边以进行焊接连接,在试模过程中发现外板翻边处回弹值较大。通过对后盖板外板成形工艺的分析,结合使用Auto Form进行成形仿真,发现翻边过程中产生的多余材料是引起翻边回弹的主要原因。探究了减小翻边高度和增加翻边豁口对翻边回弹值的影响,结合两种方法提出了减小翻边回弹值的方案:即在不影响焊接的情况下减小翻边高度,并增加3个翻边豁口,通过样件的试制和三坐标测量验证了方案的可行性和仿真结果的准确性。最后在不影响整车功能的前提下通过对零件优化减小了翻边回弹值。     

汽车曲面翻边件成形工序改进及工艺参数分析

在冲压汽车曲面翻边件时,容易产生边部破裂缺陷.通过对产品的结构和成形特点分析,提出了弯曲、翻边复合加工工序,即在弯曲时进行一定程度翻边的预加工方案.采用有限元分析软件DYNAFORM对板料的成形进行数值模拟,并分析预成形量、凹模圆角等工艺参数对成形减薄量的影响.结果表明,该方案使板料的塑性流动更为合理均匀,降低减薄量,避免局部开裂,为下一步修改模具提供了设计依据.     

刃入时序对翻边回弹的影响及原因分析

翻边回弹一直是汽车覆盖件冲压成形中难以解决的成形缺陷,本文运用Auto Form软件模拟了多料翻边和少料翻边不同刃入时序的回弹,通过分析回弹量和应力状态,获得了不同刃入时序下翻边回弹的规律,为控制汽车覆盖件的翻边回弹提供了依据。     

基于半球凸模试验的高强钢边部成形性敏感度分析

基于半球凸模试验对4种780 MPa级别的典型高强钢开展了边部成形试验,分析了试验过程中的边部变形情况,并对4种典型高强钢冲裁及铣削2种边部质量状态下的试样顶点的极限开裂角度和开裂位置的减薄率进行对比。结果表明:当边部为冲裁边时,CP780极限开裂角度最高,DH780极限开裂角度略低于CP780,DP780及TRIP780极限开裂角度明显降低,仅为DH780的60%左右;对于开裂位置的边部减薄率,CP780最高,达到28.9%,DH780达到15.3%,DP780及TRIP780仅分别为DH780的8.2%和9.5%。改善边部质量可有效提升材料的边部成形性,但不同钢种对其敏感程度不同,相比冲裁边质量,经过边部铣削的DP780及TRIP780边部极限开裂角度及边部减薄率提升约1倍左右,对边部质量敏感程度最高;CP780仅提升1%左右,对边部质量的敏感程度最低;DH780介于CP780和DP780、TRIP780之间。     

主应变分析在成形零件边部开裂中的应用

介绍了冲压CAE中主应变分析在解决高强度钢板成形零件边部开裂问题的应用,探讨了采用主应变分析数值评判高强度钢板成形边部开裂的可行性,常规冲压CAE评判指标(变薄率等)不能作出准确评判。为解决该问题,结合材料延伸率,利用主应变分析数值评判高强度钢板成形零件边部开裂的风险,并在实际模具开发中进行了验证。     

结合CAE正误分析实践拉延成形转落料成形工艺

Autoform仿真软件已经被广泛应用于汽车领域,但仿真结果和实际生产结果不同的情况亦有发生。以解决某型商用车后视镜加强板生产和降低成本的问题为例,在现有模具的基础上进行改造,结合CAE分析结果和现场实验,确定零件工艺整改方案由拉延成形工艺改为落料成形工艺。结果表明:该零件材料利用率提升了47.3%,并解决了零件"硬化痕"和修边刃口"崩刃"的生产问题。最终证实,针对修边质量要求不高的多料翻边软钢材质零件,在CAE模拟结果不支持落料成形工艺方案的情况下,依然可以考虑采用落料成形工艺进行排布生产。     

微型车轮辐零件翻边成形的工艺改进

汽车轮辐零件的制作是一个多工步冲压成形过程,在最后一道工序圆孔翻边时经常出现开裂。利用仿真软件对汽车轮辐零件的成形过程进行有限元模拟分析,讨论了圆孔翻边系数、材料参数和成形工艺对翻边成形的影响。结果表明,材料屈服强度的增加对翻边开裂有很大影响。通过改进翻边工艺,使轮辐零件圆孔翻边开裂缺陷得到控制,开裂率降低到0.1‰,获得了较好的产品质量。     

高强度热轧钢板翻边性能数值仿真研究

对高强度热轧钢板QStE340TM的翻边性能进行了研究,总结了数值模拟的关键技术,包括板料的力学性能参数、流动应力模型、屈服准则及硬化模型等。对QStE340TM进行翻边模拟,通过对各个区域最大减薄率的分析,研究了翻边过程中材料的流动情况。通过不断优化模具几何尺寸及工艺参数,并以FLD图作为破裂准则,提出临界翻边高度作为评价高强度热轧钢板翻边性能的指标。     

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。     

Computer simulation and experimental validation of stretch flanging

The axisymmetric stretch flanging process is a common secondary operation in sheet metal stamping. The process is characterized by a uniaxial state of stress at the edge of the flange. An approximate analysis, based on the assumption that the state of stress throughout the flange is mainly uniaxial, is used to model the stretch flanging (second step) process. The approximation is derived from the total strain membrane theory of plasticity which incorporates strain hardening and normal anisotropy of the material. Under such conditions, flangeability is controlled by the tensile elongation of the metal and is limited by localized necking or fracture of the flanged edge. The analysis includes a stretching limit criterion to determine the flanging limit of the material. The influence of prestretching (first step) on flangeability is modeled using the membrane shell theory with axisymmetric deformation to solve the contact condition in stretch forming. Inputs to the model are a desired flange profile, material properties, and sheet thickness. The output includes the feasibility of the flanging operation, any requirements for prestretching and the size of the trim radius needed to successfully flange the profile. The model is verified by experimental results.     

侧围外板顶盖搭接处冲压新工艺的应用

侧围外板是白车身制造过程中的关键,探讨合理的工艺方案可以避免产品A面产生二次冲击线,减少焊接边翻边整形时起皱叠料现象,确保产品料边稳定一致,保证产品质量。     

A柱加强板热冲压延迟开裂机理

针对某车型超高强度硼钢A柱加强板热冲压成形后小翻边易发生延迟开裂的问题,进行了变薄率、化学成分、断面硬度、残余应力和断裂面扫描电镜等试验,对延迟开裂的原因进行了详细地讨论,并提出了改进措施。研究结果表明,开裂面呈韧窝形态,翻边圆角处发生氢脆现象。小翻边部位在热冲压时圆角处的应力集中导致镀层开裂,且放置一段时间后氢原子积聚形成氢分子易从开裂的镀层间隙处释放,形成该零件的延迟开裂。通过增加露点控制以有效降低氢的导入,可以避免氢脆的发生。     

车辆A柱加强板热冲压工艺的NSGA-Ⅱ多目标优化

为了提高车辆A柱加强板的热冲压质量,提出了响应面法与NSGA-II算法相结合的工艺多目标优化方法.以最小化冲压件的最大减薄率和最大增厚率为优化目标,选择板料初始温度、摩擦系数、上下模压料力等作为优化参数,使用Box-Behnken方法设计了4因素3水平实验,依据Autoform有限元软件得到了实验仿真结果.基于二阶响应...