基于拉深孔成形技术的杯形件拉深数值模拟

分析了拉深孔成形时的力学机理,并以杯形件为研究对象,进行拉深孔成形有限元模拟,同时分析了拉深后拉深件的危险断面处厚度减薄率和成形极限图（FLD）。分析结果表明,拉深孔排列规律、密度和孔径变化对板料的极限拉深高度有很大影响。     

变压边力对差厚拼焊板方盒形件拉深成形质量的影响

与单板相比,由于料厚比（或强度比）、焊缝性能以及成形过程中焊缝移动的影响,使拼焊板成形更为复杂。拼焊板拉深是拼焊板冲压成形中最典型成形工艺,影响拼焊板拉深成形质量的主要因素有压边力、模具几何参数、料厚比和摩擦条件等。其中,压边力的大小及加载方式对拉深成形极限及焊缝移动有着显著影响。本文采用数值模拟技术,研究了拼焊板方盒形件拉深成形过程中变压边力方案对焊缝移动及成形极限的影响规律。研究表明可以通过调整焊缝两侧板料压边力的大小,使得在尽可能满足成形深度的同时减少焊缝移动,从而提高拼焊板方盒形件的成形质量。     

Influence of process parameters on deep drawing of AA6111 aluminum alloy at elevated temperatures

To gain a deep insight into the hot drawing process of aluminum alloy sheet, simulations of cylindrical cup drawing at elevated temperatures were carried out with experimental validation. The influence of four important process parameters, namely,punch velocity, blank holder force(BHF), friction coefficient and initial forming temperature of blank on drawing characteristics(i.e.minimum thickness and thickness deviation) was investigated with the help of design of experiments(DOE), analysis of variance(ANOVA) and analysis of mean(ANOM). Based on the results of ANOVA, it is shown that the blank holder force has the greatest influence on minimum thickness. The importance of punch velocity for thickness deviation is 44.35% followed by BHF of 24.88%,friction coefficient of 15.77% and initial forming temperature of blank of 14.995%. After determining the significance of each factor on forming characteristics, how the individual parameter affects characteristics was further analyzed by ANOM.     

扁袋笼顶盖冲压模设计与成形分析

在扁袋笼顶盖零件工艺分析的基础上,得出其优化工艺为落料—浅拉深（小于内壁高）—冲孔—内翻边,重点介绍落料拉深复合模的设计和三维建模。为了保证扁袋笼顶盖拉深成功,采用Dynaform软件模拟了扁袋笼顶盖的成形过程,对凸模圆角、凹模圆角和压边力工艺参数进行优化,并得到了其成形极限和减薄量图。结果显示,当凸模圆角5 mm、凹模圆角6.5 mm、压边力为50 kN时成形效果较好,无明显缺陷。     

梯温充液拉深成形数值模拟分析

提出梯温充液拉深工艺,即在板料温充液拉深实验装置中的凹模和压料板表面分别打上有规律的孔,通过接触加热在板料上形成梯度分布温度场。通过有限元模拟0Cr18Ni9不锈钢板料筒形件拉深过程,对比分析均匀加热与梯温加热2种不同加热方式对板料成形性能的影响。研究表明,与均匀加热相比,梯温加热拉深工艺能进一步提高板料的极限拉深比。     

汽车覆盖件冲压数值模拟分析及参数优选

针对汽车覆盖件尺寸大、厚度薄、形状复杂,以及在冲压生产过程中易产生的各种质量问题等特点,采用基于DYNAFORM软件的冲压过程模拟分析技术,来快速评估模具设计,及时消除设计缺陷,并给出修改方案.以典型汽车后围零件为例,对模拟得到的板料成形极限图(FLD图)、应力分布图和材料减薄图等进行分析,评估了模具设计质量,优选了工艺设计,得到了最佳冲压工艺参数.     

不规则形状拉深件毛料的计算机辅助设计

采用不同高度上的截面形状对复杂形状斜壁拉深件的外形进行描述。应用势流原理和边界元法对拉深件进行逐层展开。这种方法兼有理论上的可靠性和计算方法上的简单实用性，并且对复杂形状的直壁、斜壁拉深件皆适用。通过验算，用本文方法所得毛料外形合理，具有实用价值     

基于Dynaform的轮罩拉延工艺优化

为实现轮罩拉延成形工艺的优化,用Dynaform对某轮罩的拉延成形进行数值仿真。对压边力、冲压速度、模具间隙、摩擦因数以及拉延筋阻力等影响成形质量的工艺参数进行正交试验设计,对最大减薄率和起皱率2个质量评价指标设计不同的加权系数进行综合加权评分,并对在3种加权系数组合下的3种综合加权评分进行极差分析,找出最优的加权系数组合和因素水平组合。结果表明,采用优化后的工艺参数和加权系数进行仿真可得到较优的成形质量。     

某重型汽车挡泥板成形过程模拟与工艺优化

针对重型汽车挡泥板成形过程中拉延不足的问题,运用数值模拟技术对其成形工艺过程进行分析,根据分析结果,进行工艺优化和模拟验证,得到优化的工艺补充面以及合理的拉延筋高度及分布参数:工艺补充面在宽度和长度方向上补充线长增加到200 mm;过渡圆角加大到150 mm;在拉延筋设置高度中,较浅拉延筋是2.5 mm,较深拉延筋是4 mm。试模结果表明,其有效地解决了制件成形过程拉延不充分的问题,保证了产品质量;对该类零件模具工艺设计具有参考意义。     

厚壁圆筒件成形工艺及有限元模拟

采用有限元模拟成形结合试验，研究厚壁圆筒件的成形工艺以及适用其热成形的有限元模型的建立方法，通过模拟及试验对比，分析了颈缩缺陷与成形工艺、预制坯尺寸、模具尺寸、冷却条件的关系，优化了厚壁筒形件的成形工艺、预制坯及模具设计。提出了消除颈缩缺陷的解决方案。     

LS-DYNA在汽车冲压件成形过程中的应用研究

针对汽车冲压件成形的复杂性,以及在冲压生产过程中易产生的各种质量问题,应用LS-DYNA软件,以汽车冲压件后地板前角封板为研究对象,建立了有限元模型,模拟了该零件的成形过程,最终得出了成形极限图(FLD)和厚度图,成形极限图是判断和评定板料成形性能最为简单和直观的方法,厚度图反映了冲压件在成形后板料厚度的变化,通过这些图的分析,预测了板料的起皱和破裂,为模具设计和生产提供了理论依据.     

基于支持向量机的随机聚焦搜索算法优化冲压成形工艺

针对板料冲压成形工艺优化问题,研究了一种新的优化设计方法。采用支持向量机(support vector ma-chine,SVM)构建工艺参数与成形质量之间的多元非线性回归函数模型,在此基础上将一种新的群集智能算法,即随机聚焦搜索(stochastic focusing search,SFS)算法应用于冲压成形工艺参数寻优,以达到优化成形质量的目的。结合盒形件拉深实验证明,SVM在小样本条件下学习后所构建的非线性拟合精度比神经网络具有优势,表明了SVM具有更好的泛化性能。在SVM模型基础上应用SFS算法对板料冲压成形的工艺参数进行优化,将优化后的工艺参数进行实验验证,结果表明可获得较好的成形质量,说明了该优化方法具有较好的精确度和有效性,有一定的工程实用价值。     

基于数值模拟的筒形件正反拉深复合成形

通过对筒形件正反拉深一次复合成形的有限元数值模拟,分析了主要工艺参数对筒形件正反拉深一次复合成形的影响。依据数值模拟设计了某一型号的机油滤清器壳体正反拉深复合成形模具并进行了工艺调试,既验证了数值模拟的可靠性又将正反拉深一次复合成形工艺用于了机油滤清器壳体的实际生产,获得了较为理想的效果。     

基于多工序回弹补偿的大型汽车覆盖件成形优化

针对某品牌SUV汽车大型覆盖件成形过程存在的易起皱、破裂和回弹等质量问题,进行了工艺参数多目标优化和回弹补偿优化.首先,以最大增厚率和最大减薄率为评价目标,利用正交试验和Design - Expert软件对压边力、模具间隙、冲压速度和摩擦系数进行多目标优化,并确定最优工艺参数组合; 其次,以最大回弹量为评价目标,利用多工序补偿法对拉延模和修边冲孔模进行回弹补偿,并对最优冲压工艺参数组合和回弹补偿面进行仿真分析和试模实验.研究表明:优化后的成形工艺参数能够防止零件破裂,减少起皱以及降低最大增厚率和最大减薄率; 多工序回弹补偿能够有效控制回弹量,减少整形工序.本文的优化方案可为提高大型汽车覆盖件的成形质量和节约成本提供参考.     

转向节闭式挤锻工艺多目标优化设计

针对现有转向节成形过程中出现的材料利用率低、能耗大等问题,提出闭式挤压制坯-模锻新工艺.首先简述闭式挤压制坯的工艺优势和重要的结构参数;其次通过正交试验设计,选择适当的设计参数样本以及响应值,将遗传算法应用在以对数路径函数为核函数的增强RBF近似模型上进行优化,得到优化的挤压工艺参数:圆角半径R=10 mm,挤压长度a=112 mm,冲头凸模两侧预留距离b=83 mm、c=72 mm;最后通过有限元模拟和生产实践验证,证明了该方法很好地解决了汽车转向节闭式挤锻工艺中充型不满的问题.     

5A90铝锂合金板材的温热拉深成形

在数值模拟研究压边力、毛料直径、凸凹模圆角半径、变形温度等对5A90铝锂合金板材拉深成形影响的基础上,采用正交试验设计方法对拉深成形工艺参数进行了优化设计,并进行了相应的拉深成形试验研究,研究表明,变形温度对拉深成形影响最显著,其次是毛料大小,而变形速度和压边力大小的影响较小,同时,通过对试验结果的计算、分析和总结,获得了5A90铝锂合金板材拉深成形的最佳工艺参数组合,在最佳工艺参数条件下,铝锂合金的拉深系数达到了0.45.     

Numerical simulation of wrinkle phenomenon during multi-point forming process of shallow rectangle cup

In this paper, the principle of multi-point forming (MPF) technique is presented. One of the most serious defects, wrinkling, during the multi-point forming process of a shallow rectangle cup is discussed by means of numerical simulation on the shallow rectangle cup forming process. The effects of thickness, material of sheet metal and the pressure of the blank holder are investigated. Based on the simulation results, the reasons and control methods of wrinkling are pointed out. Moreover, the experiment on the multi-point die forming of the shallow rectangle cup by the MPF machine is done to validate the efficiency of the numerical simulation,and the result oroves that the application of an elastic cushion in the forming can restrain wrinkling efficiently.     

镁合金矩形盒热拉深成形有限元模拟

用MSC.Marc有限元模拟软件模拟了镁合金矩形盒热拉深成形过程.依据数值模拟结果,分析了拉深件表面温度分布以及厚度分布.实验结果与有限元模拟结果相吻合.     

拼焊板成形过程控制参数优化设计

为解决拼焊板（TWB）成形数值模拟中的强非线性问题并消除计算噪声效应，提出了一种基于近似优化技术的最佳成形过程参数求解方法.采用响应面方法（RSM）构造每次优化迭代的目标和约束逼近曲面，逐次迭代收敛得到全局最优解.借助空间映射（SM）技术的代理模型求解响应面和相关优梯度，利用一个精细模型为下一优化迭代修正设计点.选取拉延筋成形阻力和压边力控制参数为设计变量，选取成形极限图（FLD）标准为约束条件，建立最小化焊缝偏移量为目标函数的优化模型.优化计算结果表明，该方法能有效求解拼焊板成形过程参数，使焊缝有害偏移量减少75%以上.     

半球底筒形件充液拉深加载路径优化研究

针对半球底筒形零件充液拉深过程中悬空区形成的"软拉深筋",通过理论分析、数值模拟和工艺试验对与半球成形阶段直接相关的液压加载路径进行优化研究.理论推导得出液压载荷加载范围,并以其为基础进行多种加载路径条件下的数值模拟,获得不同加载路径对破裂关键点的壁厚及应变的影响规律,结合试验确定了合理的液压加载路径.结果表明:零件半球部分成形过程中破裂关键点在优化的加载路径条件下既可产生必要的有益摩擦,改善成形过程的应力应变状态,又可避免破裂关键点的过度减薄,提高了零件壁厚分布的均匀性和成形极限.