筒形件反拉深数值模拟的关键技术

结合对Ｎｕｍｉｓｈｅｅｔ’９９标准考题的模拟研究,论述了反拉深成形过程有限元模拟的关键技术问题,涉及反拉深成形过程的强化模型、接触、起皱、破裂及回弹计算等,并介绍主要模拟结果。     

筒形件拉深工艺的计算机优化设计

筒形件拉深工艺的设计繁琐复杂，易出差错，本文提供的该套优化程序能方便自动地完成全部工艺设计及模具计算，程序操作方便，结构优化、明了。     

圆筒形件拉深成形的数值模拟研究

采用动态显式有限元方法和目前在板料有限元数值模拟中最常用的Hill各向异性屈服准则对筒形件拉深过程的变形情况进行了分析,得到各种不同的工艺参数对板料成形性能的影响,从数值模拟方面预测各参数对简单筒形件拉深中的变形影响.     

圆锥表件拉深过程数值模拟

对圆锥形件的拉深过程进行数值模拟实验验证。得到了圆锥形件在冲压过程中的位移场、应力场及应变场。对揭示圆锥形件冲压成形机理有重要意义。     

筒形件充液反拉深及其数值模拟

在分析普通拉深存在的缺陷基础上，提出新型充液反拉深模具结构，根据充液反拉深现有的模具结构，建立了有限元分析模型。利用有限元模拟和实验研究相结合的方法。得到了合适的工艺参数，论证了轴向推力对反拉成功的决定性作用。对1mm厚的08A1深拉钢板进行了轴推反拉深试验，获得了总拉深比为2．95的筒形件，其中轴推反拉深系数为0．533。     

筒形件毛坯热冲压成形过程数值模拟

针对某厚壁深孔筒形件,借助三维有限元模拟软件Deform-3D,对其成形的压型、冲盂和拔伸等3个工步进行模拟,分析得到各工步变形特点。结果表明,压型即将结束时载荷急剧升高,坯料底部转角处和凸台未完全充满,未充满部位在冲盂工步即将结束时得以充满;冲盂时凸模端部以下一部分锥形金属由于受摩擦作用不参与变形,随凸模刚性下移;拔伸过程坯料筒壁受轴向拉应力,润滑不良或变形量大时,筒底容易受拉变形,筒壁容易发生缩颈。     

摩擦系数对薄板阶梯筒形件拉深深度的影响及工艺试验

分析了在模具结构相同的情况下，不同摩擦系数对薄板阶梯圆筒件成形过程的影响规律，获得薄板阶梯圆筒件的拉深深度h与摩擦系数f呈线性关系，相关系数k为－62．8；生产实践表明理论分析与实际结果相符。     

二阶筒形件多次拉深成形工艺分析及数值模拟

通过对二阶筒形件拉深工艺进行分析和计算,确定采用三次拉深成形工艺,前两次拉深成形大直径阶梯,第3次拉深成形小直径阶梯,再采用有限元分析软件PAMSTAMP对该工艺方案进行模拟分析,得出各道次拉深成形时合适的压边间隙,缩短了试模周期。     

筒形件新型充液拉深的数值模拟及工艺机理分析

在简要回顾和分析充液拉深装置特点的基础上 ,提出了一种新型的筒形件充液拉深装置 ,该装置除了具有传统的充液拉深装置的优点外 ,还具有三大优点。在商用软件DYNAFORM PC中构建了合理的筒形件新型充液拉深有限元模型 ,分析了新型充液拉深中凹模圆角对成形工艺的影响 ,通过大量模拟进一步明确了新型充液拉深的成形机理 ,达到了合理设定工艺参数的目的     

变薄拉深过程的数值模拟

利用上限元法对变薄拉深过程进行了数值模拟。在考虑加工硬化的基础上分析了凹模、芯轴与制件之间的摩擦因子以及变形比对变薄拉深工艺过程的影响。     

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。     

板材拉深成形智能化控制过程中摩擦系数的识别

提出在板材拉深成形过程中确定摩擦系数的一种新方法。在阐述解析法描述摩擦系数的基础上,利用人工神经网络来实现对摩擦系数的识别,以便根据摩擦系数的波动,随时调整控制参数,以最佳的工艺参数来完成板材拉深成形的智能化控制过程。     

基于0.618法的深筒制件首次拉深系数判定方法

首次拉深系数对深筒制件多次拉深成形工艺和成形件质量有重要的影响,工程应用中主要依靠经验和反复试错的方法来确定,如何快速、准确地设定深筒制件首次拉深系数成为生产中亟需解决的问题。提出了一种深筒制件首次拉深系数的确定方法,该方法以控制筒壁最大减薄率为目标,基于有限元模拟技术,应用0.618优化方法确定首次拉深系数。将该方法应用于某深筒制件案例,结果表明:该方法可以快速、准确地获得与经验法一致的结果;同时,使用DC01钢及相似材料进行多次拉深时,将首次拉深最大减薄率控制在11%,后续拉深能够顺利进行。     

筒形件极限拉深系数数值模拟实验研究

凹模圆角半径r和板料厚度t是影响板料极限拉深系数的2个重要因素。利用板料成形软件Pam_Stamp分析筒形件拉深成形过程中r与t对极限拉深系数的影响。通过黄金分割法得到板料的拉深系数m值,设计r与t的双因子四水平正交设计实验,获得8个编号的极限拉深系数m优化值,经数据处理得到圆角半径r和板料厚度t与极限拉深系数m的关系曲线。采用数值模拟实验法具有成本低、周期短、精度高的特点,对实际的生产与模具设计有一定的指导作用。     

Numerical simulation of two-stage deep drawing of complex-shaped parts

1　INTRODUCTIONInrecentyears ,withtherapiddevelopmentofcomputersoftwareandhardware ,andtheintersectionandcombinationofcomputertechnology ,graphics ,mechanicsandprocessengineering ,thecomputeraid edengineering(CAE)technologybasedonnumericalsimulationhasbeenwidelyappliedinthesheetmetalformingfield[1,2 ] .Nevertheless ,untilnow ,thenu mericalsimulationisconfinedtosimulatesomebasicmodesofdeformationsuchasbending ,deepdraw ing ,bulgingandflanging .Forthedeformationofcomplexwork pieces ,forexa…     

基于计算机仿真分析的拉深工艺参数优化

汽车前照灯矩形反光镜是典型的非轴对称曲面深杯件，本文采用计算机仿真技术分析了其成形过程，并分别对毛坯形状，凹模圆角，压力力等工艺参数进行了优化设计，使成形质量大大提高。     

焊板拉深成形有限元模拟研究

数值模拟技术能够减少试验次数、降低生产成本、加快研制周期,在轻合金板料成形领域发挥了巨大作用[1-3]。可以快速准确地确定各种参数对金属塑性流动的影响,预测零件成形中起皱等缺陷的产生[4];预测并消除拉裂,计算压边力[5];对于汽车和飞机等工业领域关注的回弹问题[6]进行零件的尺寸[7]计算,为生产中工艺分析和模具设计提供科学依据。     

镁合金方形件液压拉深成形的数值模拟

采用Dynaform有限元软件对AZ31B镁合金方形件的液压拉深过程进行数值模拟,研究了分块压边条件下,压边力加载方式、拉深速度、液压力等工艺参数对镁合金方形件壁厚差值和最小壁厚值的影响规律,并分析了方形件的壁厚分布特点.结果表明:镁合金方形件分块压边液压拉深过程中,当圆角块和直边块初始压边力分别为3和1kN,压力增幅△Q为500 N,且均采用“增-恒-减”加载方式,液压力取12 MPa,拉深速度为3000mm·s-1时,可以获得较好的成形效果;拉深后期,压边力大小不断增大或保持不变对镁合金方形件成形效果的影响程度基本一致;液压力大小对镁合金方形件的壁厚极值分布位置影响较小.