汽车前地板单动拉延成形工艺分析与数值模拟

以某型号微型面包车的前地板拉延成形过程为例,对材料特性进行分析,并建立数学建模后,进行冲压模拟分析。选取冲压成形工艺参数中的压边力、凸凹模间隙和拉延筋高度3个因数进行正交试验分析,以坯料的局部最小厚度为优化目标值,以防止产生拉裂现象。冲压数值模拟分析表明,压边力最显著,拉延筋高度为其次,凸凹模间隙为最次。为保证前地板冲压成形的均匀性,最佳工艺参数为压边力950 k N、凸凹模间隙0.84 mm、拉延筋高度6 mm,并对前地板零件进行验证。验证结果表明,成形表面较为光顺,且无裂纹,虽在曲率变化较大的区域有少量褶皱外,但冲压质量完全符合前地板设计要求。     

后地板纵梁前段拉深数值模拟及工艺参数优化

以汽车后地板纵梁前段为研究对象,基于Dynaform软件对其进行拉深数值模拟,根据模拟结果进行成形性分析,找出冲压成形板料产生缺陷的原因,结果表明,通过优化压边力和拉深筋的方法能显著改善板料的成形性,缩短零件开发周期,降低了制造成本。     

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。     

钛及钛合金板材冲压成形及有限元模拟

综述了钛及钛合金薄板的塑性及冲压成形性,在此基础上研究了钛板冲压成形的影响因素,着重分析了压边力、模具尺寸对钛板冲压成形的影响。然后介绍了有限元模拟的基本原理及壳单元、本构方程的选择,并利用DYNAFORM软件模拟了TA2纯钛半球形工件的成形过程,并对压边力进行优化,得出最适压边力范围为27~37 k N。     

轿车后地板纵梁冲压工艺分析及拉延模设计

轿车后地板纵梁形状复杂,难以掌握冲压变形规律。通过对左纵梁零件工艺分析,确定了零件的冲压工艺方案。基于Dynaform软件,对零件成形工艺进行了分析,预测了板料成形过程中的开裂与起皱缺陷,提出增大圆角半径和添加拉延筋的措施。利用UG软件,设计了拉延模具中的上模、下模及压边圈。通过实际调试,生产出合格的轿车后地板纵梁零件,最终验证了拉延模具的合理性。     

铝合金车门防撞梁热冲压成形缺陷(英文)

通过试验和数值仿真研究生产车门防撞梁中经常出现的减薄、破裂、起皱和回弹成形等缺陷。建立了适用于350~500°C的本构模型,并用于铝合金热冲压数值仿真。进行冲压试验和数值模拟以弄清成形缺陷的量化规律并分析工艺参数对成形缺陷的影响。研究结果表明:铝合金热冲压中破裂现象得到改善,回弹基本消除。增大压边力可减轻起皱的程度,但压边力超过15 kN将导致工件最大拉深处破裂。在压边力为3~5 kN,冲压速度为50~200 mm/s及有润滑的条件下,可以避免成形缺陷的产生。     

压边力对双焊缝差厚拼焊板拉延成形焊缝移动的影响

拼焊板在拉延成形时焊缝移动受多方面因素的影响,本文模拟分析了不同压边力值和分段压边力对具有两道焊缝的差厚激光拼焊板汽车后纵梁在拉延成形过程中焊缝移动的影响。通过分析在不同压边力下两条焊缝的移动量得出了焊缝最大移动量随压边力的增大而增大的规律。为了减小两条焊缝的移动量,成形过程中在保证总压边力不变的情况下对差厚拼焊板的不同板厚部分设置不同的压边力。通过模拟分析得出了焊缝最大移动量随着薄侧压边力的增大和厚侧压边力的减小而减小。合理的增大薄侧板料压边力,减小厚侧板料压边力可以减小焊缝移动量,提高成形质量。     

基于Dynaform的拼焊板冲压成形压边方法研究

拼焊板技术是板料成形的先进制造技术,具有减少生产成本、降低车重、降低油耗、提高整体性能等优势,已经广泛应用于汽车行业中,但拼焊板成形时存在的破裂、起皱及焊缝移动等问题也相当严重,合理施加压边力可以改善和解决拼焊板成形中的这些问题.本文基于Dynaform平台采用有限元模拟的方法研究拼焊板冲压成形压边方法及其对模具受力、焊缝移动及工件成形质量的影响;基于不破裂前提,从合理压边间隙控制中获得常压边力控制所需的恒定压边力.模拟结果表明:固定压边间隙方式较恒定压边力作用方式有利于板料的冲压成形、减小焊缝的移动和改善模具的受力情况,同时有助于获得拼焊板恒定压边力控制值,提高效率,固定压边间隙法是拼焊板冲压成形中一种有效的压边方法.     

乘用车地板通道零件回弹及起皱特性分析

地板通道零件是乘用车车身骨架中形面复杂的代表性零件,零件冲压成形过程中极易产生回弹与起皱从而影响到零件质量。应用CAE分析软件-Autoform对地板通道零件的板料冲压成形过程中回弹与起皱特性进行分析,得到了最佳的冲压力、冲压速度、压边力及回弹补偿等参数,确定最优工艺参数为:冲压速度5000 mm·s-1,压边力1200 k N、模具拉延筋向外移动4 mm。采用最优工艺参数进行成形工艺试验,试验结果表明,成形零件回弹变形量可以控制在-0.626~0.937 mm之间,同时解决了零件起皱缺陷,获得了质量合格的地板通道零件。     

基于正交试验的高强钢板热冲压成形影响因素研究

高强钢板热冲压成形工艺参数是影响成形零件质量的关键因素.建立了U形件的热冲压有限元模型,采用热力耦合数值模拟得到了热冲压过程中板料的温度、厚度及应力的分布规律.并在此基础上,利用正交试验,研究了热冲压过程中板料初始温度、模具初始温度、冲压速度、压边力4个工艺参数对U形件成形后的最低温度和最大应力的影响程度.结果表明,板料初始温度的影响最大,随着板料初始温度的下降,U形件成形后的最低温度下降,最大应力值大幅度上升;模具初始温度的变化对U形件成形后的最低温度和最大应力值的变化影响最小;冲压速度的影响较大,随着冲压速度的减小,U形件成形后的最低温度下降,最大应力值上升;压边力的变化不影响板料与模具之间的传热,随着压边力的减小,U形件成形后的最低温度和最大应力值相应减小且变化范围较小.     

汽车离合器盘毂法兰盘成形工艺分析

根据汽车离合器盘毂的结构特点,设计其轴杆部分与法兰盘分开加工的工艺,探讨了厚度为3mm的离合器盘毂法兰盘采用精密冲裁的可能性。首先利用有限元方法,采用Deform-3D对法兰盘精密冲压进行模拟仿真,分析不同间隙以及不同压边力和反压力对工件质量的影响,结果表明:厚度为3mm的离合器盘毂法兰盘可采用精密冲裁加工;当模具间隙0.03mm,压边力为800kN和反压力为400kN时零件质量较好。     

汽车地板纵梁前段冲压工艺优化设计

地板纵梁是汽车车身的重要零件之一,强度要求高,工艺难度大。以某车型地板纵梁前段为例,简述通过制定合理的冲压工艺规划和利用CAE软件仿真模拟分析,提前对产品可能出现的起皱、开裂、回弹等缺陷进行预测,对产品造型进行优化,以提升产品质量,节约因后期设计变更而产生的成本。     

变压边力控制对拼焊板成形性能的影响研究

分析了控制焊缝移动的拼焊板薄厚两侧所需的压边力关系式,并据此提出了变压边力控制方案。通过数值模拟对比分析了不同方案的冲压结果,验证了：减少厚侧压边力可有效的降低焊缝向薄侧的移动量,从而降低薄侧材料应力集中,改善应力状态,大大提高了拼焊板的成形性能。     

前地板质量缺陷的改善方法

对我公司某种车型前地板零件压料面设计进行了分析,阐述了此种压料面导致冲压零件的质量缺陷的原因,提出了目前有限元软件分析存在的不足,同时,阐述了遇到此类问题的模具改造办法。     

基于CAE的汽车动力电池固定支架冷冲压工艺设计与分析

以汽车动力电池固定支架为研究对象,基于CAE软件Dynaform对该产品的冷冲压工艺进行设计与分析。通过CAD软件UG建立产品的三维数字模型,结合产品的材质、结构特点、精度和质量要求,确定了产品的冷冲压工艺方案为落料、拉延、冲孔修边。重点利用Dynaform软件对其拉延工序的工艺设计及参数进行数值模拟,依据模拟结果的成形极限图,获得了压边力、润滑条件和拉延筋参数对产品成形质量的影响。在压边力为700 k N、采用液体润滑剂(摩擦系数0.05)和拉延筋高度为7 mm、宽度为11 mm、圆角半径为4 mm、槽凸缘半径为3 mm的条件下,避免了产品出现起皱、拉裂、变形不足等缺陷,保证了产品的成形质量。     

Tooling-integrated sensing systems for stamping process monitoring

In-situ stamping process monitoring plays a critical role in enhancing productivity and ensuring part quality in sheet metal stamping. This paper investigates the realization of two sensing methods to create a tooling-integrated sensing system: mutual inductance-based displacement measurement for sheet draw-in, and distributed contact pressure measurement at the tool–workpiece interface. The two sensing systems are complementary in nature, and together, they significantly enhance the on-line observability of the stamping process. The performance of the draw-in sensor was evaluated using numerical simulations and experiments in a small-scale and a large-scale lab setup, and its effectiveness has been confirmed under the presence of wrinkled sheet. To study the spatial and temporal variations of the tool–workpiece contact pressure in a stamping operation, experiments were conducted on a customized panel stamping test-bed with an array of thin-film force sensors embedded below the die flange and die cavity. The force sensor data were then numerically interpolated to form the contact pressure distribution across the tool–workpiece interface, based on the thin plate spline (TPS) method. Comparison between the interpolated pressure obtained from the surface generation techniques and direct measurement using redundant sensors and a press mounted load cell confirms the validity of the new contact pressure sensing method. The integrated sensing technique provides insight into the stamping process by quantifying process variations and providing a reference base for process control to reduce product disparities. Additionally, new product and process designs can be created based on the quantified and referenced variations.     

轿车π形件冲压成形工艺及回弹解决方案

阐述了轿车纵梁类制件的技术要求、制件特点,冲压工艺设计中所涉及的工艺分析及模具设计。根据制件的特殊形状及材料性能,结合实际情况,从压弯、拉伸成形、整形的角度分析了制件生产的工艺过程及回弹解决方案,制定了切实可行的冲压工艺方案和成形要点,确保了生产的可靠性和产品质量的稳定性。对纵梁类制件的冲压工艺、模具设计及制造具有一定的指导意义。     

铁路货车下侧门冲压成形质量影响因素的数值分析

通过Dynaform数值模拟方法研究了材料性能、毛坯形状、模具间隙、压边力等对下侧门成形质量的影响因素,通过对数值模拟计算结果的分析得出了材料采用本溪钢厂09CuPCrNi—A、1,425×1,120mm的矩形毛坯形状、模具间隙采用坯料厚度的1．0倍、压边力为120T等结论。该结论应用到冲压工艺和模具优化设计中,产品质量得到了明显改善。     

汽车侧壁上外板冲压成形过程仿真及实验

针对汽车侧壁上外板成形过程中的缺陷问题,研究了冲压成形过程仿真技术。以一种汽车侧壁上外板为对象,对冲压成形过程和结果进行分析,发现零件发生了较不均匀的变形和局部破裂现象。针对成形缺陷,对工艺参数和条件进行改进,增设14段拉延筋,调整合理的拉延筋阻力,将压边力增加至100 k N,并改善模具的润滑条件。建立冲压成形改进模型,重新进行仿真分析,破裂和起皱缺陷被消除,厚度变化比较均匀,通过实验验证了工艺方案的可行性。研究结果表明,所提出冲压成形过程仿真技术具有较高的实用性。