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。     

滤清器外壳成形工艺分析和模具设计

滤清器外壳由于拉深系数m较大,很难成形,我们在原有多副单工序模的基础上,通过结构改进、参数优化、材料选择等方法设计了一副落料-正反拉深模,实现在一副模具上完成3道工序,提高了生产效率,保证了零件的精度。通过试验确定当压边间隙为0．25mm,正拉深压边力为200kN,反拉深压边力为100kN时,零件成形可以有效抑制起皱、破裂等缺陷。     

基于dynaform宽凸缘拉深件数值模拟分析

宽凸缘筒形件在冲压成形中金属流动复杂,板料变形困难,容易出现起皱和拉裂成形障碍。生产中常需要进行多次拉深,但成本较高。以宽凸缘拉深件为研究对象,在dynaform平台中对板料进行前处理、数值分析、后处理设计,通过对拉深速度、压边速度、压边力等拉深工艺参数进行了优化,并根据成形极限图、厚度云图对成形障碍进行了分析,最终得出一组最佳工艺参数。该优化参数为实际生产中拉深出合格质量的产品提供重要的参数指导,是提高生产效率和企业经济效益的重要条件。     

汽车引擎盖外板拉延成形工艺参数优化研究

针对汽车引擎盖外板拉延成形容易产生起皱、破裂、拉延不充分等缺陷的问题,对影响引擎盖外板成形质量的工艺参数进行了研究。运用单因素变量法,研究了压边力、凸凹模间隙、摩擦因数、拉延筋高度、冲压速度对引擎盖外板拉延成形的影响;提出了一种基于正交试验法和极差分析法,以最大减薄率为优化目标,获得了最优工艺参数组合,确定了各因素对引擎盖外板最大减薄率影响主次顺序的优化方法,并对试验结果进行了方差分析,得出了影响最大减薄率的显著因素;应用优化后的工艺参数进行了模拟仿真,获得了良好的拉延成形效果。研究结果表明:使用最优工艺参数组合进行试模,获得的引擎盖外板最大减薄率为19.585%,最大增厚率为1.047%,成形质量较好;应用基于正交试验法的数值模拟技术能够提高引擎盖外板成形质量,减少试模次数、缩短生产周期、降低生产成本。     

方盒形件分区压边方式拉深压边力的数值模拟

板料拉深成形是冲压生产中的一种少、无切削的先进加工方法,拉深成形的重要工艺参数之一是压边力,是保证零件成形质量的关键.根据方盒形件的拉深成形特点,将压边圈设计为直边区域、法兰转角区域及直边与转角交界区域的十六块分区压边方式,并对分区压边圈在不同压边力加载模式下进行了模拟分析.分析结果表明:对于方盒形件的拉深,将压边圈设计为适当的分区结构、各分区压边圈采取合理的变压边力加载模式可以充分改善板料的成形性能、达到抑制板料起皱和延缓破裂以及提高板料拉深成形质量.     

数值模拟的双层金属板拉深成形工艺研究

某轿车排气歧管保护罩采用双层镀铝钢板同步拉深工艺制成,为获得最佳成形工艺参数,避免拉深时产生严重减薄及起皱现象,采用Dynaform软件对双层金属板同步拉深成形过程进行了有限元数值模拟,分析了压边力对拉深成形过程的影响,获得了不同压边力下保护罩内、外层板的壁厚减薄与增厚分布规律。结果表明,与单层板拉深成形相似,对于复杂型面双层金属板拉深件而言,单纯增加压边力并不能完全避免拉深过程中的起皱现象;采用压边力及合理布置拉深筋,可以保证内、外层板材料塑性流动均匀,有效抑制起皱、拉裂等缺陷。根据数值模拟结果进行了产品试制,获得了质量合格的拉深件。     

SS304不锈钢水槽拉深成型性能优化研究

针对SS304不锈钢水槽件在拉深过程中出现的零件起皱问题,采用正交试验方法研究凹模圆角半径、压边力和摩擦因数对起皱问题的影响。通过有限元分析软件Dynaform对正交试验方案进行仿真验证,考察了最大增厚率和凹模圆角半径、压边力和摩擦因数等3个成型影响因素之间的关系。试验结果表明,该SS304不锈钢盒型件的最佳成型工艺组合为R1C4F4,即：凹模圆角半径为5 m m,摩擦因数为0.2和压边力为50 kN。依据优化结果,改进了模具结构设计,从而较好地解决了SS304不锈钢盒型件的成型问题。     

基于正交实验的铝瓶盖冲压成型参数优化

以某型号药用铝3003瓶盖为研究对象,针对瓶盖顶部凸环内壁处拉深变薄率较高,生产中拉裂安全裕度不够的问题,通过将正交试验设计与冲压数值模拟相结合应用的方法,以ABAQUS有限元软件为仿真优化平台,综合评估了冲压过程中的压边力、坯料直径、凹模圆角和模具间隙等参数对冲压件冲压成形质量的影响;通过对仿真数据的极差分析和工艺分析,确定了优选的工艺参数组合。实验表明,基于正交试验对瓶盖成形工艺参数和结构参数优化的方法可行,所得结论对拉深工艺的设计具有指导意义。     

1060纯铝微杯形件微拉深成形研究

微拉深成形以其高效率、低成本、高质量等优点成为一种可行的制造开口、空心、薄壁微型零件的微细加工方法。然而,由于微型化的影响,使得微拉深要比宏观拉深更加困难。研制精密微型落料-拉深复合模,成形出内径仅为1 mm的微杯形件。试验材料采用厚度为50 μm的1060纯铝,在真空氛围下经300 ℃分别退火1 h和8 h。微拉深试验在SANS CMT-5504电子万能试验机上进行,试验速度为0.05 mm/s,润滑剂为聚乙烯薄膜。研究退火工艺和压边力对拉深力、拉深比、制耳和起皱的影响。试验结果表明,顺利成形出质量良好、拉深比为2.1的微杯形件;经退火处理的坯料,拉深力降低,拉深比增大,制耳减弱;随着压边力的增加,起皱减弱,但当压边力超过一定数值后则导致拉裂。     

多目标质量的覆盖件成形工艺参数优化

覆盖件冲压是复杂的塑性变形过程,成形工艺参数较多,难以精确地建立工艺参数与成形质量之间的关系。选取优化合理的工艺参数匹配是保证无破裂、无起皱和板料厚度均匀分布等成形质量的关键。通过将压边力、拉深筋高度、凸筋圆角半径、凹筋圆角半径、摩擦因数作为自变量的条件下,以正交试验为设计方案,模拟轮包覆盖件成形,获得成形质量目标破裂、起皱、厚度最大变薄率的数据。通过层次分析法计算多质量目标的权重,利用灰色系统理论,分别计算成形质量对理想单目标值的关联系数和多目标函数的关联度,进一步计算获得各成形工艺参数的平均关联度,用优化的工艺参数进行有限元模拟验证,最终指导设计、试模,板料冲压结果表明成形的质量明显提高。     

镀层薄板拉深过程中镀层厚度变化影响因素分析

对镀层板料拉深成圆筒件的过程进行模拟及试验研究,得到了圆筒件各部分镀层厚度的变化规律。选取镀层最薄处厚度为镀层质量评价因素,利用LS-DYNA软件,基于正交法分析了拉深过程中的主要工艺参数（压边力、凹模圆角半径、凸模入口圆角半径和摩擦因数）对镀层厚度变化的影响规律,并结合拉深机理对其进行了深入研究,得到了所选工艺参数的最优组合。     

智能化拉深控制中的法兰起皱临界条件

建立了轴对称件拉深法兰起皱的数学模型。从能量平衡原理出发，推导了考虑几何参数、摩擦系数和材料性能参数及板材皱曲时约束条件的轴对称拉深成形过程中法兰起皱临界压边力的变化规律，给出了皱曲判据。理论分析与实验吻合较好，为拉深过程的智能化控制提供了理论依据。     

Experimental study on multi-stage deep drawing for rectangular cup with high aspect ratio

Multi-stage deep drawing process for rectangular cup using finite element method has been analyzed to understand the main process parameters, to modify the tool configurations for achieving sound intermediate blanks, and to obtain the rectangular deep-drawn cup in the prior study. As shown in the results of the numerical analysis, it has been ensured that the rectangular deep-drawn cup could be obtained. In this study, the tool fabrication and development considering the effects of the intake angle and the ironing operation are performed. The developed tool sets are applied to the multi-stage deep drawing process of this study, and a systematic experiment for the rectangular deep drawing process is carried out. From the first trial in the experiment, several failures are predicted. To solve these failures, the contact surface on the lower die is modified. As shown in the experimental results for the second trial by applying the modified lower die, it is investigated that the failures such as wrinkling and tearing phenomena are not observed, and the excessive deformation behavior due to thinning and thickening effects is decreased. Furthermore, the thickness distributions on the major axis and the minor axis of the intermediate blanks are investigated to be already satisfied by the target (ironing) thickness, respectively. By this systematic approach, it is confirmed that the experimental results show a good agreement with the designed and required configuration of the final product.     

基于正交试验的汽车覆盖件冲压工艺参数优化

将正交试验设计方法与冲压数值模拟相结合,综合评估了冲压过程中的压边力、摩擦系数、模具间隙和冲压速度等对汽车覆盖件冲压成形质量的影响,并确定优选的工艺参数组合.以汽车翼子板为例,建立了冲压件和模具的计算机辅助工程模型.运用正交试验方法进行仿真计算方案的设计,通过对仿真数据的方差等分析,找到了最优的工艺参数组合.所得结论对冲压工艺的设计具有指导意义.     

Experimental and finite element investigation on wrinkling of circular single layer and two-layer sheet metals in deep drawing process

This paper deals with the comparison of wrinkling behavior of both single and two-layer sheets in the deep drawing process. Unfortunately, due to the significant difference in the material properties of the two layers, it is very challenging for the finite element method to predict the location and relative possibility of wrinkling in the multilayer sheets. Blank holder force (BHF) has a significant effect on the failure mode of sheet metals. By decreasing BHF, wrinkling turns out as the principal failure mode, whereas its increase results in splitting and fracture. Thus, this paper investigates the effect of blank holder forces on wrinkling and fractures in drawing process of single and two layers. Moreover, the effect of material and arrangement of layers on wrinkling, fracture, and required deformation forces in the cylindrical deep drawing will be discussed. Results show that the optimum blank holder force for two-layer sheets is affected by the material and arrangements of lay-ups.     

数值模拟分析工艺参数与拉深件壁厚变化的关系

在分析板料拉深成形有限元理论的基础上建立数值模拟的分析模型,利用数值模拟技术系统地对拉深过程进行模拟。主要研究模具圆角半径、摩擦因数、压边力与模具间隙等工艺参数与拉深件壁厚最大变薄率的内在关系。     

拉深工艺中脉动压边力控制方法

压边力是板料拉深成形过程的重要工艺参数之一 ,合理控制压边力的大小可避免起皱或破裂缺陷。采用脉动变化的压边力控制拉深工艺 ,可提高成形极限及拉深件的表面质量。本文采用数值模拟方法研究了脉动变化压边力的振幅、振频对成形的影响。     

考虑极限切削宽度的45钢切削力仿真分析

以高速车削45钢为研究对象,针对高速车削颤振问题,通过绘制稳定性叶瓣图得到无颤切削参数。利用Third Wave AdvantEdge有限元分析软件,基于无颤切削参数设计正交试验,运用极差分析法得到切削用量对各切削力的影响主次顺序和最优组合。根据仿真试验结果,建立了车削力预测模型并检验了回归模型的可靠性。通过单因素试验法分析研究了各切削参数对车削力的影响规律,从减小车削力和提高高速车削加工稳定性方面出发,在所选参数范围内得出了高速车削45钢时的最优参数组合为:v=1200m/min,f=0.05mm/r,ap=0.2mm。