汽车复杂梁形件冲压成形及回弹数值模拟

回弹问题是影响高强钢板进一步应用的原因之一,为了降低回弹影响,通常可以通过设置合理的工艺参数的方法减小回弹.以材料为高强钢的复杂型面汽车后边梁为例,对成形过程进行数值模拟分析,采用设置等效拉延筋及改变压边力大小的方法优化零件的成形结果,并最终确定后边梁成形时的等效拉延筋位置分布、拉延筋阻力和压边力的大小.利用计算出偏移最大的节点之间距离的方法对后边梁的回弹量进行测量.采用局部增大拉延筋阻力以及减小压边力的方法,对后边梁成形后所产生的卸载回弹及修边回弹进行控制,等效拉延筋阻力与压边力进行合理配比使回弹减小到较小的范围.最后将模拟所得到的结果与实验结果对比,即零件回弹较小,成形精度较高,进而得出该回弹控制方法可用于指导实际生产的结论.     

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.     

矩形和半圆形拉延筋几何参数对拉深阻力的影响

对拉延筋的作用机理进行了研究,基于ANSYS建立拉延筋约束阻力计算有限元模型,研究了矩形和半圆形两种典型拉延筋结构参数对拉深阻力的影响规律。结果表明:两种拉延筋结构参数中筋高与凹槽圆角半径对拉深阻力的影响是一致的,即拉延筋约束阻力与凹槽圆角半径成反比,与筋高成正比。但凸筋圆角半径对拉深阻力影响是不一致的,矩形拉延筋拉深阻力与凸筋圆角半径成反比;而半圆形拉延筋拉深阻力随着凸筋圆角半径的增大,拉深阻力先缓慢增大然后又逐渐减少。     

基于DYNAFORM的电机盖板冲压成形数值模拟试验研究

利用有限元分析软件DYNAFORM对一种浅拉深、大尺寸电机盖板零件进行冲压成形数值模拟试验,研究各主要工艺参数及拉延筋对拉延成形质量的影响,并分析缺陷产生的原因. 采用正交试验和综合分析法进一步优化工艺参数,以减少板料成形过程中出现的破裂、起皱和拉深不充分缺陷. 研究表明,通过合理布置拉延筋及优化工艺参数,可以有效提升拉延成形质量. 最终得到的最优工艺参数组合为:拉延筋阻力系数50%、压边力600 kN、摩擦因数0.16、冲压速度5000 mm/s、凸凹模间隙1.1t,通过模拟试验验证该工艺参数组合的准确性和有效性.     

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.     

应用直接法求解拉延筋约束力

结合板料冲压计算机模拟的实际情况,改进了李东升[1]等人提出的拉延筋约束力求解模型。在板料成形模拟过程中采用弹塑性本构方程,推导出塑性状态下应力应变关系。考虑厚向各向异性、应变率、弹性力和应变硬化的影响,根据平面应变假设采用弹塑性幂次强化模型求解拉延筋约束阻力,并将结果与试验值对比,从而验证了此改进方法的有效性。     

金属薄板拉延成形过程的通用计算机模型

建立了全面的金属薄板拉延成形过程塑性各向异性分析计算机通用模型；综合考虑了弯曲、摩擦、压边力、应变强化、板厚变化和模具几何性的影响，能用于动态模拟拉延成形过程；给出成形件应力、应变分布的连续变化曲线。结果表明，全量理论可代替增量理论分析、计算拉延成形过程的力和变形等。还得出弯曲因素的影响程度。     

板料拉延成形的数值模拟与网格试验法

为了对板料拉延进行缺陷预测,在分析板料成形数值模拟和网格试验技术的基础上,采用数值模拟进行拉延成形分析,以及网格试验法进行成形缺陷成因判断,并将两者综合应用进行拉延成形缺陷预测和工艺优化的实例中.     

FRP筋与混凝土粘结滑移数值模拟

目的对FRP筋与混凝土粘结滑移性能进行数值模拟.方法利用ANSYS非线性有限元程序,对混凝土、FRP筋以及两者之间的粘结滑移作用分别采用不同的单元类型,考虑各材料及其之间的本构关系,对FRP筋混凝土拉拔试件建立分离式的有限元模型,并对其进行计算分析,进一步将计算结果与试验结果进行对比分析.结果对比研究表明,拉拔试件的荷载-加载端、自由端滑移曲线与试验曲线相比,两者吻合较好,且荷载-加载端滑移曲线与试验曲线的吻合程度比自由端要好.另外,模拟得到的试件极限荷载、粘结应力峰值与试验结果均吻合较好,而其相对应的滑移计算值与试验结果相比略大.结论ANSYS非线性有限元程序能够有效地模拟FRP筋和混凝土之间的粘结滑移作用,可以得到较为准确的极限状态值,也能较为准确地模拟粘结滑移的真实受力过程.     

基于Dynaform软件的汽车内衬板冲压成形模拟

针对汽车覆盖件冲压成形后会出现起皱、拉裂等各种缺陷问题，以汽车覆盖件中最常用的内衬板为研究对象对其进行冲压仿真.详细阐述了用Dynaform 56软件实现板料成形有限元仿真的基本步骤及修正方法.模拟结果表明，所出现的起皱现象及增厚率都超出了允许范围，并提出在凹模入口处设置拉延筋以平衡材料流入量的修正方法，修正后的模拟结果基本理想.所阐述的板材冲压数值模拟方法，可显著降低模具加工成本和制作周期，为模具设计提供参考.     

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.     

基于DYNAFORM的油底壳拉延模具的数值模拟分析

根据客户提供的油底壳三维数字模型,应用UG NX7.0和DYNAFORM5.9建立了包括板料、凸模、凹模及压边圈在内的整体分析模型,通过模拟一次拉延成形过程来分析油底壳的成形性.模拟结果显示油底壳的一个侧面存在严重拉裂现象,并且多处存在起皱缺陷.在分析了缺陷产生的原因后,提出了改进措施,优化了模具设计方案.经过二次冲压模拟之后,破裂缺陷完全消除,起皱缺陷也得到了极大改善.     

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。     

基于数值模拟和神经网络的应变路径控制方法研究

在金属塑性成形过程的应变路径控制中，控制模型的建立是一关键。文中所采用的应变路径控制模型是建立在材料物性参数m值实时辨识前提下以数值模拟和神经网络技术为基础的控制模型。根据上一步加载材料的实际应变增量、所加应力增量以及材料所在的应力状态识别出材料物性参数m值，再根据材料加载后的应力状态、目标应变增量以及识别所得m值，由训练好的识别应力增量的人工神经网络产生应加的载荷增量。在MTS试验设备上进行了薄壁管拉扭试验，通过试验过程中的实际应变路径与想要得到的目标应变路径的比较，验证了在正确识别材料物性参数前提下，基于数值模拟和神经网络的应变路径控制方法的正确性。     

基于板料成形数值模拟的冲压模具设计策略

板料成形是利用模具使板料塑性变形成壳体零件的技术,存在对制件影响的复杂物理现象.金属板料冲压成形是重要的压力加工方法,在汽车等工业领域广泛应用.国内对成形模具设计采用传统试错方法,设计制造模具需要进行反复调试,导致模具生产效率低,开发周期长等严重弊端.对成形过程进行数值模拟,可以将问题解决置于模具制造前.针对复杂大型汽...     

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。     

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.     

板料成形过程数值模拟中的接触分析

根据板料成形过程中模具的运动特点,提出了全局搜索和局搜索的接触点搜索算法。建立了接触点的局部坐标系,并对特殊情况进行了适当处理,保证计算的连续性,建立了接触力学模型,分别采用罚函地和修正的库仑摩擦计算接触法向力和摩擦力,保证了接触计算的稳定性。     

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。     

蒙皮件多点拉形过程中成形缺陷的数值模拟研究

多点拉形制造技术融合了计算机技术与柔性制造技术,本文以有限元模拟理论为基础,从板厚、材质等工艺参数着手,对压痕和回弹两种成形缺陷进行了数值模拟,预测多点拉形过程中可能出现的成形缺陷,并分析成形缺陷影响因素,从而为拉形工艺方案优化提供依据,保证拉形质量,最终得到成形性优良、机械性能完好的蒙皮件.