汽车右门拉延工艺的数值模拟

采用计算机数值模拟来研究汽车右门拉延成形工艺,分析探讨起皱、开裂等缺陷的原因和解决方法;通过Autoform软件模拟分析了拉延工艺参数(拉延筋、压边力和摩擦系数)对成形质量的影响,并确定优化的工艺参数。     

汽车零件冷冲压成形质量的优化

针对汽车零件冷冲压成形过程存在的起皱、开裂等质量问题,以某品牌汽车的后地板横梁为例对其进行了板料形状和冲压工艺参数的优化.首先,根据拉延时板料的流动情况确定板料的形状和设计拉延筋的分布;其次,通过正交实验确定最优冲压工艺参数组合,并对最优冲压工艺参数组合进行仿真分析和拉延实验.仿真分析和拉延实验表明,零件无起皱现象,开裂现象明显减少,成形充分,最大厚度和最小厚度均符合零件的设计要求.因此,该优化方案能够为汽车零件冲压成形工艺提供参考.     

手刹固定板冲压成形数值模拟

利用有限元模拟软件AutoForm对某车型手刹固定板进行了冲压成形数值模拟,研究了工艺参数对拉延成形质量的影响规律,并分析了原因。采用正交试验优化设计方法进一步优化了工艺参数,并进行了全工序模拟。研究结果表明:在合理设置拉延筋基础上,通过优化工艺参数能够有效控制成形件质量。最佳工艺参数条件为:压边力600 kN、凹模圆角半径6mm、凹凸模模具间隙1.50 mm、摩擦因数0.15。通过实际实验验证了模拟结果的正确性,说明利用数值模拟可以有效指导实际生产。     

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。     

汽车前地板成形有限元数值模拟

以某汽车前地板为例,运用有限元软件Autoform进行了成形过程数值模拟分析。通过模拟分析预测了板料成形过程中拉深不足、起皱、失效等缺陷;通过调整压边力大小、拉延筋参数、凸凹模间隙和摩擦因数,对模拟的结果进行优化,获得了一组最适合实际生产的工艺参数。在设置变强度双重拉延筋的基础上,最佳的工艺参数条件为:压边力为650 kN,成形力为5200 kN,凸凹模模具间隙为0.8 mm,摩擦因数为0.15。基于模拟结果进行成形实验,得到了合格的成形件,有效地缩短了模具的开发周期,降低了设计成本。     

基于自适应GA-ANN的拉延筋阻力优化

以某汽车的侧壁板的拉深成形为例,研究了基于神经网络的拉延筋阻力(DBRF)的优化和拉延筋反向设计方法.以反映拉深成形效果的参数最大等效应力、最大等效应变和板厚最大减薄率作为神经网络的输入参数,记为:x1,x2,x3.以拉延过程中不同位置拉延筋的拉延阻力为输出参数,利用Dynaform进行有限元分析,为神经网络提供训练样本,利用训练好的神经网络模型对给定的成形性能指标进行计算,从而获得了优化的拉延筋阻力分布状态,表明根据等效拉延筋阻力的解析模型结合优化算法可以反求拉延筋几何参数.为了克服BP算法训练神经网络具有收敛速度慢和易于陷入局部最优的缺陷,采用遗传算法(GA)训练神经网络,以提高网络计算精度.针对简单遗传算法(SGA)采用固定交叉率和变异率在处理非线性问题时效果不好的缺陷,作者在进行遗传运算时采用自适应交叉率和变异率,组成自适应GA-ANN以提高训练算法的收敛速度和求解精度.有限元仿真实验证明,通过这种方法进行DBRF优化有利于提高板料的成形质量和稳定性,利用该方法获得的设计参数可以对实际设计起到重要的指导作用.     

汽车后风挡横梁冲压工艺仿真分析与优化设计

以某汽车后风挡横梁为研究对象,通过UG软件建立产品的三维数模,结合产品的结构特点及冲压工艺分析,拟定其冲压方案为拉延、修边冲孔和翻边冲孔。基于Dynaform有限元分析平台,对其拉延成型过程进行有限元数值仿真,获得了润滑条件、拉延速度、拉延筋、模具间隙对拉延成型质量的影响,并采用正交实验方法对各工艺参数进行优化设计,确定了最优的工艺参数组合:拉延速度为1 000 mm/s,压边力为420 kN,坯料与凸模间摩擦系数为0.075 (半干摩擦),坯料与凹模间摩擦系数为0.05 (边界摩擦),模具间隙为1.2 mm。模拟结果表明,采用优化后的冲压工艺参数可以有效预防零件的起皱、开裂等缺陷。     

矩形件拉深成形工艺参数的多目标质量优化

矩形件拉深成形涉及诸多工艺参数,各参数相互交叉对成形质量的影响不同.探究摩擦因数μ、压边力F、冲压速度v、模具间隙c等工艺参数对典型矩形件拉深成形质量的综合影响,建立板料的最大减薄率、最大增厚率和最大拉深力的多目标评价层次分析法(AHP)模型.基于灰色系统关联度分析,分别计算影响矩形件成形质量各目标的关联系数和多目标的关联度,进一步获得各成形工艺参数的平均关联度.结果表明:当摩擦因数为0.08,压边力为20 kN,冲压速度为2 000 mm/s,模具间隙为0.88 mm时,可以获得矩形件拉深成形的最佳组合.最后用优化的工艺参数最佳组合进行有限元数值模拟,结果表明成形件质量明显提高,可为矩形件成形质量控制提供一定的指导.     

汽车覆盖件模具拉延筋阻力

拉延筋是控制汽车覆盖件成形过程及质量的重要工艺措施之一,拉延筋阻力是拉延工艺设计中配置拉延筋和板料成形有限元数值模拟中设定拉延筋模型的依据.本文对半圆单筋、半圆双筋、方筋和拉延槛等四种形式拉延筋(槛)的拉延阻力进行了有限元数值模拟与试验,二者结果吻合良好,可作为工艺设计和工艺过程数值模拟分析的依据.     

基于FEM的翼子板充液成形工艺与优化

针对复杂结构零件冲压成形时出现的破裂与拉延不充足等问题,采用板料成形模拟软件Dynaform对汽车前翼子板充液拉深工艺进行了有限元数值模拟研究。依据翼子板各处进料规律,提出了三种拉延阻力系数不同的拉延方案。以零件的成形极限图(FLD)为分析标准,研究了拉延阻力系数、液室压力加载路径和压边力对翼子板成形质量的影响规律。研究结果表明:设置合理的拉延筋、加载路径和压边力,可以改善翼子板的成形性能,并且能够获得壁厚分布均匀的零件。     

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.     

Simulation and formability analysis of drawing process for automotive B-pillar

The numerical simulation on drawing process of automotive B-pillar was carried out on AutoForm software,and dangerous forming areas were discovered.The processing parameters,such as the layout of drawbeads,blank holding force and the shape of blank,were adjusted and optimized according to the simulation results.Results indicate that the quality defects can be forecast and removed,which improves the stability of forming process.The cost of design is decreased and the research cycle is shortened.It is proved that the drawing process and die design of B-pillar forming are feasible in actual production.     

半球面形件拉延变形过程数值模拟

运用有限元模拟软件对不锈钢带凸缘半球面形件进行了拉延过程模拟.分析了凹模圆角半径、摩擦系数对拉延过程的影响,模拟了它们在不同工艺参数下的拉延过程,并从中分析出最佳的工艺参数.从模拟结果中得出当凹模圆角半径R=10mm左右时成形性与拉延质量最佳.     

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。     

135油底壳冲压成形质量问题及其解决

通过对现有油底壳成形质量问题的研究,有针对性地对135柴油机的油底壳拉延成形生产过程中出现的质量问题进行分析,经采用对拉延筋橡胶的调整和对凸凹模具磨损部件进行更换调整,以及改进模具部分结构,最后使产品质量得以稳定提高。     

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.     

基于Dynaform喇叭口形制件冲压成形数值模拟

利用Dynaform软件对喇叭口形制件拉深成形过程进行数值模拟分析,通过理论计算,对制件进行两次拉深.模拟结果显示:该制件能正常成形,说明工艺参数设置合理.利用Dynaform软件能够很好地预测成形过程,提高产品质量.     

Effect of drawbead on forming performance of subsequent sheet

In order to research the plastic performance of sheet going through the drawbead and the simple tensile test of sheet, the influence of drawbead structure parameters on sheet performance and the subsequent performance of the sheet were performed to investigate the residual deformation characteristics of the sheet through different drawbead structures, and also the influences of drawbead structures and geometry parameters on pre-deformation and subsequent forming characters of sheet were analyzed. The results show that the pre-deformation decreases with the increase of the round corner radius, the pre-deformation increase with the increase of the height of drawbead, and the subsequent forming characteristics of sheet going through drawbead are remarkably different from undeformed sheet and these differences heavily depend on the pre-deformation. With the increases of pre-deformation, the yield ratio increases, but the subsequent elongation exponential decreases. These means deformability of the sheet is significantly reduced. As the structure of drawbead changes, the mechanical characteristics of material in different cyclic loading conditions also change. For the BUFDE+Z deep drawing steel sheet, the subsequent performance of the sheet is hardened when the pre-deformation is greater than 0.044. For the DC52D+ZF hot-galvanize steel sheet, the subsequent performance of the sheet begins to harden when the pre-deformation is greater than 0.079, and it presents that the pre-deformation is not bigger than 0.052.