汽车覆盖件成形中拉延筋约束力的模拟计算

通过拉延筋基本单元模拟试验，对板料在筋内变形机理、压边力和筋的几何参数对拉延筋约束力的影响规律，拉延筋约束力随模具包角变化的规律及板料拉过筋时的变形情况进行了研究，建立了拉延筋约束力计算模型。     

拉深筋成形二维弹塑性有限元数值模拟

利用开发的拉深筋二维弹塑性有限元数值模拟软件 ,对圆形筋和矩形筋就压筋和成形的连续过程进行了数值模拟 ;分析了拉深筋主要几何参数对压筋力和拉深筋阻力的影响 ,研究了压筋和成形两个阶段板料在拉深筋作用下的变形规律与受力特点。模拟结果与实验结果吻合良好 ,为建立一种实用的等效拉深筋模型及进一步的三维拉深筋成形模拟奠定了基础。     

板料拉深成形过程中的变压边力技术

压边力是板料成形过程中的重要参数之一。在概述压边力在生产中的主要用途和意义的基础上，从压边力的加载模式、理论模型、实验研究变压边力技术与拉延筋、人工智能技术的交叉应用等方面，比较全面的综述了压边力技术的研究现状及存在问题，并探讨压边力技术的研究方向。     

梯形拉深筋等效约束阻力模型研究

对拉深成形过程中板料经过梯形拉深筋时的变形情况进行了分析,运用能量法建立了一种简单实用的梯形拉深筋等效约束阻力计算模型,利用Dynaform软件对梯形拉深筋的等效约束阻力进行了模拟,将计算结果与模拟结果进行了比较。分析结果表明:在拉深成形过程中,如拉深筋设置在圆弧部位,板料经过拉深筋后最终等效约束阻力是随拉深过程的进行而变化的;板料通过设在直线段的筋产生的等效约束阻力,在一定的压边力下,其值为恒定的值;理论计算与模拟值基本吻合,在数值模拟时,该模型可以作为等效拉深筋使用。     

拉延筋约束阻力的一种解析计算方法

根据虚功原理和对板料在拉延筋处变形的分析,得到平均外力的计算公式,然后参考Levy方法提出了一种计算拉延筋约束阻力的参数拟合公式,并根据试验得到参数值。公式中考虑了材料的各向异性和应变速率敏感性。通过将计算结果与Nine的试验结果进行对比,证明了该计算方法对各种材料的有效性。     

基于有限元分析的覆盖件拉延筋设计与优化

结合等效拉延筋模型，采用基于有限元逆算法的三维有限元分析软件，对汽车后窗内板的拉延成形进行模拟。在确定合理的等效拉延筋阻力后，通过适当的优化算法对拉延筋的真实几何结构进行优化设计。并通过UG二次开发技术，获取优化的拉延筋几何参数和位置，在拉延件上生成真实的拉延筋模型。     

A LOOP DRAWBEAD RESTRAINING FORCE MODEL IN SHEETMETAL DEEP DRAWING PROCESS

1. IntroductionIn the sheet metaJ fOrming process9 deep drawing is used frequently in the automotiveor packaging industry to manufacture products with comPlicated shapes and ctirvatures.In the deep drawing process, a sheet metal, the blank, is clamped between a die and a blankholder. The specific shape of the punch and the die is transferred to the blank during thedefor.atio.[1--4].In the deep drawing process, the material flow is restrained by both the friction con-dition and the blankholde…     

Drawbeads in sheet metal forming

Drawbeads are used to control the flow of sheet metal into the die cavity during stretch-draw forming of large panels. They prevent wrinkling in formed panels, reduce the blankholder force, and minimize the blank size needed to make a part. Drawbead restraining forces (pulling forces) and failure locations in the formed sheets are usually evaluated by using drawbead simulation tooling. In this article, a drawbead simulation apparatus is used to assess the influence of variation in material, bead penetration, and fric-tion conditions on the drawbead restraining force. Results from the test can be used as input for sheet metal forming simulation programs.     

汽车灯罩冲压工艺分析及有限元数值模拟优化

采用基于动力显式算法的板料成形非线性有限元分析软件Dvnaform对某轿车灯罩的拉深成形过程进行了数值模拟仿真.研究了不同坯料形状及应用实际拉延筋时压边力对零件冲压成形的影响,通过FLD和成形结果对比,对坯料形状和压边力大小进行了调整,并得到了优化的拉深件坯料尺寸和压边力,为同类零件的生产起到了指导作用.     

板料冲压成形数值模拟中等效拉延筋模型的建立与实现

设置拉延筋是板料拉深成形过程中控制材料流动的有效方法。在板料成形数值模拟中,为节省计算时间,常采用等效拉延筋模型。本文在参考国内外有关资料的基础上,建立了一种等效拉延筋模型。模型中考虑了拉延筋约束力、塑性厚向应变以及垂直于压料面的约束保持力的影响,并在程序中予以实现。文中给出了一个计算实例。     

Analysis of an equivalent drawbead model for the finite element simulation of a stamping process

In order to facilitate the three-dimensional finite element analysis for the stamping process, an equivalent drawbead model was adopted to simulate the restraining effects produced by the real drawbead. In the present study, the restraining force exerted by the real drawbead was first computed by the finite element simulation, and the optimum pseudo drawing speed and mesh sizes for both the drawbead and sheet metal employed in the computation were determined through a systematic approach. The computed restraining force was then assigned to a regular mesh which replaced the mesh of the real drawbead. This constitutes the equivalent drawbead model, which avoids the extremely fine mesh required to describe the deformation of sheet blank in the drawbead area. In consequence, a huge amount of computation time can be saved. The accuracy of the finite element simulations using the equivalent drawbead model was validated by both the experimental data and the theoretical predictions.     

基于数值模拟的拉延筋约束阻力计算方法研究

在汽车覆盖件拉深成形中,拉延筋可以在较大范围内调节和控制板料的变形程度和变形分布,抑制多种成形质量问题的产生.其中,拉延筋几何参数起着重要的作用.本文以矩形拉延筋为例,建立了拉延筋约束阻力计算有限元模型,对拉延筋几何参数与约束阻力之间的关系进行分析研究.结果表明:拉延筋约束阻力与凹槽圆角半径和凸筋圆角半径成反比,与筋高成正比.结合某轿车B柱加强板实例,通过优化其拉延筋结构参数,得到当1号等效拉延筋高8mm、凸筋和凹槽圆弧半径3mm;2号等效拉延筋高4 mm、凸筋和凹槽圆弧半径6mm时,该制件成形质量达到最佳.     

温度和R/t对拉深筋阻力的影响

在不同的模具温度下,对常用的半圆形拉深筋进行了一系列拉深筋阻力(DBRF)试验.试验结果表明,随着模具温度的提高,拉深筋阻力会有很大的变化,这种变化会对DBRF解析计算模型的精度产生不容忽视的影响.考虑到模具温度以及R/t(压筋半径/板料厚度)的影响,提出一个新的DBRF解析计算模型.相较于几种常用的计算模型,新模型计...     

一种考虑包辛格效应的等效拉深筋模型

基于Voce各向同性硬化模型和Armstrong-Frederic随动硬化模型,建立了一个考虑包辛格效应影响的混合硬化模型,并通过CR4钢板的拉压循环实验验证了该混合硬化模型的准确性。将该混合硬化模型引入Stoughton等效拉深筋阻力模型,替换原有的各向同性硬化模型,考虑包辛格效应的影响对该等效拉深筋阻力模型进行了改进。利用专门设计的拉深筋阻力测定装置,针对矩形拉深筋和半圆形拉深筋,分别获取了不同几何结构参数下的拉深筋阻力,经实验验证,改进后的等效拉深筋模型能够有效地提高拉深筋阻力的计算精度。     

拉深筋结构参数对变形及阻力的影响

文章通过数值模拟与实验相结合的方法,以A5757铝合金板材为对象,系统地研究了拉深筋的主要结构参数对拉深筋阻力及通过拉深筋后板厚减薄量的影响,从力能特性及变形两个方面对拉深筋进行了对比分析。研究结果表明,拉深筋结构参数对拉深筋阻力及板厚减薄量的影响趋势相同,而拉深筋圆角半径对板厚减薄量的影响远大于对拉深筋阻力的影响。并以此为基础,对拉深筋的设计调整策略进行了讨论,为拉深筋的设计调整提供了理论依据和实验数据。     

板料成形拉延筋技术研究现状

拉延筋在汽车覆盖件拉深成形中起着十分重要的作用。利用拉延筋可以调节和控制板料的变形程度和变形分布,抑制破裂、起皱、面畸变等多种冲压质量问题的产生。在很多情况下,拉延筋的设置合理与否将决定覆盖件拉深的成败。较系统地总结了板料成形拉延筋技术以及拉延筋作用原理、阻力模型、影响因素等的研究现状。     

半球形件冲压成形拉深筋影响研究

利用 ANSYS/ L S- DYNA3D软件 ,建立了包括凸凹模、压边圈及板料在内的整体分析模型。分别对半球形件在有拉深筋和无拉深筋两种情况下的拉深过程进行了数值模拟 ,分析了拉深筋对半球形件拉深成形的影响 ,从应力场的角度分析了皱曲产生的内在原因 ,指出了判定皱曲的依据因素。     

半圆形拉深筋尺寸参数对其阻力的影响

通过数值模拟和实验相结合的方法 ,研究了半圆形拉深筋的高度、圆角半径等参数对拉深筋阻力的影响 ,分析了不同尺寸参数下拉深筋阻力的构成特点。研究表明 ,拉深筋高度和拉深筋圆角半径对阻力均有显著的影响。其中拉深筋高度与阻力之间存在较好的线性关系 ,是控制拉深筋阻力的首选参数。拉深筋的高度变化主要影响拉深筋的摩擦阻力 ,而圆角半径主要影响局部圆角的变形阻力。最后在实验和分析的基础上 ,给出了半圆形拉深筋的设计调整原则     

拉深筋对板厚减薄量的影响

利用数值模拟的方法,着重研究了板料通过半圆形拉深筋和矩形拉深筋时板厚的变化规律和特点,分析了板料通过拉深筋时影响板厚减薄的主要因素,为探索板料通过拉深筋后的后续可成形性提供理论基础。研究结果表明,板料通过拉深筋时的弯曲变形是导致板厚减薄的根本原因,同时减薄量还受到板内张力及变形程度的影响。并指出累积等效应变不适于用来评价板料通过拉深筋后的变形程度。     

基于迭代学习控制模型的覆盖件模具拉深筋优化算法

提出了基于迭代学习控制模型的覆盖件模具拉深筋优化算法,极大地提高了优化效率。利用成形状态函数,成形质量函数和学习律函数构建工艺参数优化的迭代控制模型。将该模型应用到拉深筋阻力值优化中,利用有限元模拟代替很难显示表达的状态函数,预测给定工艺参数方案下板料成形后的应力应变状态。根据单元的应变状态,定义拉深筋线段的局部缺陷程度为成形质量函数,评价拉深筋周围的成形质量好坏。学习律函数不仅参考拉深筋段周围的成形质量偏差确定拉深筋阻力值的改变量,同时还能智能更新学习增益修正拉深筋阻力值的改变幅度,加快了优化收敛速度。通过门内板的算例,证明了该拉深筋优化算法的快速性和实用性。