基于Dynaform的圆筒拉深件数值模拟

以Dynaform为模拟分析平台,对典型圆筒件拉深成形过程进行了模拟。用正交实验的方法评定了压边力、冲压速度、凸凹模间隙三个因素对零件成形质量的影响,并得到一组优化的参数值。圆筒件拉深成形相关参数的最优值压边力为20kN,冲压速度为2000mm/s,凸凹模间隙为1.1mm。     

基于正交试验的半球形拉深成形工艺参数优化

以某半球形TA1钛合金拉深成形件为例,通过ABAQUS有限元软件建立了拉深成形三位模型和数值模拟正交试验方案。以是否破裂和起皱为衡量指标,探究凹凸模间隙、拉深速度和压边力对拉深成形件质量的影响,结果表明:起皱现象主要出现在压边区域不影响成形件质量,对底部最小厚度的影响从大到小依次为拉深速度、压边力以及凹凸模间隙。基于正交试验结果设计优化方案,得到最优工艺参数组合并将其应用于实际生产得到表面质量较好的拉深成形件,结果表明:基于正交试验对拉深成形工艺参数优化的方案可行,可以为企业生产提供指导,具有一定的工程应用价值。     

常压边力液压拉深模设计

针对液压拉深成形的特点,将常压边力的设计原理用于液压拉深模的设计中,采用这种结构,可使拉深过程中的压边力一直保护不变,不仅使液压成形在单动压力机上实现,且能达到用力控制压边效果的目的,可提高拉深成形极限,或生产出更加复杂的制件,最大可能在发挥液压拉深成形的优点。     

圆锥形凹模径向分块压边拉深工艺实验研究

采用圆锥形凹模拉深工艺可以提高成形极限,但需要用压边圈将板坯先压成与凹模面吻合的形状,当变形程度较大时,板坯很容易起皱。为了克服这一缺点,提出了将圆锥形凹模与径向分块压边方法结合的工艺,该工艺可有效改善压边圈与板坯的约束状态,从而达到抑制起皱的目的。对圆筒形件的拉深成形,采用了刚柔复合的径向分块压边圈结构,设计了圆锥形凹模径向分块多压边圈拉深模,取不同凹模半锥角的圆锥形凹模进行了圆筒形件的拉深成形实验。实验表明,新的压边方法能有效克服初始成形过程的起皱,可与锥度较小的凹模一起使用。采用凹模半锥角为45°的凹模,得到AA5754、AA6061和08Al三种板材的极限拉深系数分别为0.410、0.431、0.373,显著提高了成形极限。对圆锥形凹模的拉深成形,给出了理论计算成形极限的方法,理论与实验结果非常接近。     

半球底直筒形拉深件成形极限实验研究

以半球底直筒形拉深件为研究对象,用实验的方法,从压边力、摩擦系数、凹模圆角半径等几个方面对半球底直筒形件进行成形研究,得到了各工艺参数对其成形极限的影响.即压边力、摩擦系数在一定范围内的增大,半球底直筒形拉深件的胀形区域减小,成形极限有降低的趋势.     

板材拉深成形电控永磁压边方法研究

为了克服传统压边方法不能独立施加压边力,电磁压边能耗高且发热量大的问题,提出了一种基于电控永磁技术的压边方法。根据电控永磁技术和拉深成形工艺的特点,研制了带有磁力压边装置的拉深成形模具。采用有限元方法模拟了磁极单元和磁垫的充退磁过程,在进行磁场和力学场耦合分析的基础上,确定了以磁吸力作为压边力施加在成形板坯上的接触压力分布。由有限元软件模拟的电控永磁压边与传统压边作用下板坯的成形效果可知,两种压边方法所得拉深件的应变分布基本一致。采用电控永磁压边方法分别对直径为180 mm和195 mm的08Al板坯（厚度为0.98 mm）进行了拉深实验,拉深高度为48 mm,结果表明,电控永磁压边方法可以实现压边力的独立加载,能够提供足够大的压边力。最后,分别计算了采用传统压边方法、电磁压边方法和电控永磁压边方法的能量消耗,其中,电控永磁压边方法节能效果最好,相对于电磁压边方法,节能高达95%以上。     

矩形盒拉深时变压边力的数值模拟

建立了矩形盒拉深成形的三维仿真分析模型，并将其与实验结果进行了对比验证。在概述压边力在生产过程中的用途和意义的基础上，讨论了变压边力对薄板拉深成形过程的影响，利用DYNAFORM模拟软件研究了随拉深时间和压边圈位置变化的压边力对拉深成形质量的影响，得到了相应的数值模拟结果，为实际生产过程中合理调节压边力的大小提供了理论依据。研究表明，采用变压边力控制技术可以显著改善矩形盒的成形性能。     

汽车横梁拉深成形的有限元分析

建立了汽车横梁拉深的有限元三维模型，对其拉深成形过程进行了数值模拟，并与实验结果对比分析，说明数值模拟方法的可行性。在此基础上讨论了摩擦润滑条件、压边力和凸模的虚拟冲压速度对板料拉深过程的影响。通过有限元模拟分析方法得到最佳压边力数值，然后通过综合分析数值模拟结果和拉深实验结果确定了实际拉深过程中的最佳压边力。结果表明，在实际拉深过程中要尽量减小模具和板料的摩擦；在模拟拉深成形时，当虚拟冲压速度大于一定值时，会使模拟结果严重失真，因此，汽车横梁拉深数值模拟时最大虚拟冲压速度不要大于2000mm／s。     

基于分区压边技术的铝合金方盒形件拉深技术研究

提出了一种适用于盒型件等非轴对称结构的径向分区压边方法，可对法兰不同径向区域独立加载压边力。首先，采用理论方法建立了法兰区皱纹模型，并推导出相对于传统压边方法，新方法只需要更小的压边力即可以抑制起皱，初步验证了径向分区压边方法的理论可行性。然后，采用有限元方法对成形效果进行了数值模拟。结果表明，径向分块压边圈对控制材料的流动更有效，可有效地抑制起皱并且提高成形极限。最后进行了板材拉深成形实验。同样施加5.9 kN的压边力，径向分区压边方法作用下的盒型件具有更好的成形效果，验证了所提出的新压边方法用于板材成形是切实可行的。     

分区压边拉深工艺改善矩盒形件成形研究

板料拉深过程中成形性能的优化是最重要的问题之一。通过有限元分析软件DYNAFORM对矩盒形件拉深成形过程进行模拟,研究了盒形件在整体压边圈恒压边力、分块压边圈恒压边力以及分块压边圈变压边力情况下的成形性能。模拟分析结果表明,分块压边下存在最优压边力分布,对每一分区加载随凸模位置变化的压边力类V型曲线,能最大程度的提高矩盒形件的拉深成形性能,为实现矩盒形件拉深过程的最优化提供思路,并在实践生产中指导复杂工件的工艺优化,最终改进工件的成形性能。     

斜壁矩形盒件多点拉深成形的数值模拟

通过对斜壁矩形盒件多点拉深成形的有限元数值模拟,分析了成形过程中起皱与拉裂缺陷的产生,研究了四种不同压边力加载曲线即恒压边力、↘形压边力曲线、V形压边力曲线、■形压边力曲线对成形结果的影响。结果表明:斜壁矩形盒件在整个多点拉深成形过程中,在宽度方向的侧壁底部极易发生破裂缺陷,在法兰直边对称轴处起皱最严重;不同的压边力曲线对斜壁矩形盒件多点拉深最终成形结果的影响很大,其中■形状的压边力加载曲线最有利于斜壁矩形盒件的多点拉深成形。     

基于正交试验和能量转换的精密级进模多步拉深成形研究

应用正交试验方法,采用Dynaform对精密级进模多步拉深成形进行有限元数值模拟。结合能量转换原理,研究各步拉深中凹、凸模圆角半径、拉深高度以及压边力等工艺参数对成形件厚度和回弹的影响,并找出各因素影响的主次顺序。以射频(RF)连接器的壳件为例,通过上述方法优化各步成形参数,用以指导模具设计。     

压边力控制技术研究现状及伺服数控压边方法可行性探讨

对压边力控制技术研究现状进行了分析。现有的压边方法多数采用弹性介质传递力和运动。在拉深过程中，压料板和被压板坯的相对位移很小，压边所需能耗很小。实际压边过程中的大部分功耗都转变为弹性介质的势能或动能。采用数控伺服驱动方式压边，更符合拉深过程中的压边力、瞬时功耗、速度等要求。利用伺服电机良好的速度可控性，可以通过压边力调节装置调整作用在板坯上的压边力的大小，更容易实施变压边力控制。给出了最大设计压边力与压边装置结构参数、伺服电机参数的匹配关系，探讨了数控压边的软硬件系统的实现方法。可以以数控压边为手段对拉深过程中的成形极限、理想压边力行程曲线等问题进行深入研究。数控压边对改善生产环境、节约能耗以及完善和改进冲压成形的实验技术等方面有重要的实际意义，还将对冲压成形的自动化、柔性化和智能化等相关技术的发展产生积极的推动作用。     

考虑磁场区影响的电控永磁压边方法

电控永磁压边方法具有独立加载、传动链短、节能、易于控制等优点。针对铁磁性板材成形,提出了一种新的成形区和磁场区重合的电控永磁压边方法。以圆筒形件的拉深成形为例,采用新设计的压边装置对不同压边力加载条件下的结构变形进行了磁-力耦合有限元模拟,分析了板坯磁性对磁场和压边力分布的影响。由分析结果可知,新设计的压边力加载装置的刚度明显提高,新压边方法具有更好的压边效果,模具结构更紧凑。根据模拟和理论分析结果设计制作了拉深试验装置。实验结果表明,将成形区和磁场区重合的电控永磁压边方法是完全可行的。     

基于Autoform的轿车引擎盖板冲压成形仿真的研究

介绍了轿车引擎盖零件冲压成形仿真的研究背景,详细论述了板料冲压成形数值模拟的理论和主要步骤.以典型轿车引擎覆盖件为研究对象,以三维成形分析软件Autoform为平台,研究了板科与凸模、凹模的摩擦、压边力、拉深筋等因素对成形性能的影响.通过Autoform的成形仿真预测板料成形过程中减薄、拉裂、起皱等缺陷,分析产生缺陷的原因,进而优化板料成形工艺参数.     

汽车油底壳成形工艺数值模拟

采用Dynaform软件对某汽车油底壳的拉深成形过程进行了数值模拟.研究了压边力、凹模圆角半径以及有无拉延筋时对零件冲压成形的影响,通过FLD,厚薄图和成形结果对比,调整成形时压边力和凹模圆角半径,得到了优化的压边力和凹模圆角半径,为同类零件以及模具的设计提供参考.     

盒形件成形工艺及落拉复合模与切边模设计

根据毛坯面积与拉深面积(加上修边余量)相等的原则计得到零件落料尺寸165 mm*140 mm,零件相对拉深高度0.32 mm,小于最大拉深高度0.4 mm,得出能够一次拉深成形并且需要使用压边圈的结论,计算冲裁力、拉深力及压边力选出了满足要求的设备。同薄板折弯焊接以及落料/拉深/切边共三副模具两种方案对比,确定了模具结构为落料拉深复合模/切边模两副模具的方案,对模具关键工作尺寸、结构进行了设计,并通过实践验证了此工艺及模具方案实现了既保证拉深质量又提高生产效率的目的。     

薄壁半球壳零件拉深成形的有限元模拟分析

通过改变凹模圆角半径、压边力等成形参数对0.5 mm厚铝合金板拉深成半球形零件的成形过程进行了仿真模拟,研究了不同成形参数下零件成形过程中的应力应变分布和零件成形后的壁厚分布,揭示成形参数对半球形零件成形质量的影响.为实际生产中提高半球形零件的成形质量和抑制成形过程中板料起皱与开裂提供了一定的参考.     

非轴对称抛物面反射镜拉深成形数值模拟研究

利用板料成形分析软件Dynaform建立了合理的有限元模型,分析了典型的非轴对称拉深件——汽车前雾灯反射镜在拉深过程中的厚度分布、裂纹和起皱预测、成形极限图等;对板料形状、凹模圆角和压边力等多参数进行了优化,改进了传统的模具设计模式,对同类件的生产有一定的借鉴意义。     

混合压边液体内向流动动态充液拉深

为抑制液体内向流动动态充液拉深中凸缘增厚而造成的拉深阻力急剧增长,提出混合压边液体内向流动动态充液拉深新方法。对定间隙下设定恒定压边力的混合压边充液拉深压边形式实质进行分析,采用有限元研究混合压边方式下压边间隙、压边力以及径向压力的变化对成形过程的影响。研究结果表明:定间隙下设定恒定压边力的混合压边充液拉深压边形式的实质是设定压边间隙和设定压边力压边方式的混合;采用混合压边方式可以降低实际最大压边力,降低凸缘区的摩擦阻力,减少第二个谷底点的减薄率;压边力影响零件直壁部分壁厚分布,较大的压边力得到的零件直壁壁厚较薄;压边间隙的变化影响成形零件直壁壁厚分布,较小的压边间隙成形零件直壁较薄,第二个谷底点越接近零件底部。