板料冲压成形及回弹数值模拟的应用与研究

介绍了板料冲压成形及回弹数值模拟的研究背景,详细论述了板料冲压成形与回弹分析的基本理论.在Dvnaform中对U形冲压件进行了冲压成形和回弹过程的仿真,通过对仿真结果分析,得出了数值模拟参数对回弹的影响规律,并总结出了控制回弹的措施.     

成形工艺参数对U形件回弹影响的仿真分析

针对U形件弯曲回弹问题,在Abaqus软件中建立6061铝合金薄板U形件拉延成形二维有限元模型,使用Numisheet’ 2011会议回弹测量方法和成形极限图缺陷判据,研究U形件成形过程中单工艺参数对回弹量的影响,通过L_9(3~4)正交试验获取U形件回弹控制最优工艺参数组合。结果表明:不改变其他成形工艺参数,U形件回弹量随着凸、凹模圆角半径或拉延深度的加大,总体呈上升趋势,随凸、凹模间隙值的减小总体呈下降趋势;U形件回弹量随"凸模-板料"摩擦因数的增大而增大,随"凹模、压边圈-板料"摩擦因数或压边力的增大而减小;成形工艺参数影响U形件回弹量的主次顺序依次为"凹模、压边圈-板料"摩擦因数、"凸模-板料"摩擦因数、凸、凹模间隙值、压边力,以优水平工艺参数组合A_2B_3C_1D_3进行成形模拟,U形件法兰端部最大位移偏移量为0.84 mm,回弹控制效果明显。     

机架间距对U形件成形及回弹的影响

为了研究成形道次对U形件辊弯成形过程中应力、应变及回弹的影响,使用有限元软件ANSYS建立模型,利用ANSYS的动态显式算法,对不同机架间距下板料在辊弯成形过程中圆角处应力、应变规律进行了研究,利用其静态隐式算法分析了机架间距对U形件回弹量的影响。结果发现,板料成形过程中,随着机架间距的改变,U形件圆角处的应力、应变值及回弹量均变化不大。     

基于Dynaform的L形件弯曲回弹有限元分析

以L形件为研究对象,根据板料成形特点及回弹规律,利用Dynaform软件对L形件冲压成形进行了回弹仿真试验。依据回弹仿真试验结果,用正交试验法对冲压参数凸凹模圆角半径、板材厚度、压边力和摩擦系数与L形件冲压回弹之间的关系进行了分析。结果显示,凸凹模圆角半径、板材厚度、摩擦系数对L形件的冲压回弹有显著影响。当弯曲工艺参数处于合理范围内时,L形冲压件回弹量随凸凹模圆角半径增大而增大;随板料厚度的增大而越小;随摩擦系数和压边力的增大,回弹角先增后减。     

U形件拉深成形回弹影响因素的计算机仿真(英文)

回弹是板料冲压成形中的主要缺陷之一 ,控制回弹涉及到回弹量的准确预算。利用DANAFORM软件 ,对U形件拉深成形回弹影响因素进行了计算机仿真 ,得到了压边力、凸凹模间隙、摩擦系数、材料特性等参数对回弹影响的数值结果 ,并对模拟结果进行了分析。     

基于Dynaform的V形件成形及弯曲回弹的数值模拟分析

弯曲回弹是板料在弯曲成形外力卸载后产生的不可避免的普遍现象。回弹量的大小直接影响到冲压件的几何精度和其后的装配性能等。由于影响回弹的因素很多,在理论上准确计算回弹值比较困难。因此本文应用Dynaform软件对V形件弯曲成形进行数值模拟,通过正交试验法,以回弹角为评价指标,研究弯曲角、成形温度以及成形速度对V形件弯曲回弹性能的影响。并分析影响回弹角的因素的主次顺序,且通过试验得到最优解组合,为参数优化做准备。为实际生产中解决回弹问题、提高零件成形质量、缩短新制件开发周期具有重大意义。     

高强度钢冲压回弹量对板料力学性能参数的灵敏度分析

回弹是板料冲压成形中影响冲压件质量的关键因素之一。本文采用正交试验方法,以典型高强钢DP钢U形件弯曲为例,对影响回弹的板料力学性能参数进行了灵敏度分析。考虑各参数按照相同百分比波动时的灵敏度分析结果表明：弹性模量对板料回弹量的影响最大,其次分别为硬化系数、初始屈服应力、硬化指数以及各向异性参数r0,而各向异性参数r45及r90对回弹量的影响可忽略。考虑各参数按照不同百兮比波动时的灵敏度分析结果表明：弹性模量对回弹量的影响最大,其次分别为硬化系数、硬化指数、初始屈服应力以及备向异性参数r0,而r45及r90对回弹量的影响则可忽略。所以,板料的力学性能参数中弹性模量对回弹的影响最明显,其次为硬化系数、硬化指数、初始屈服应力及各向异性参数r0,而r45及r90对回弹量几乎没有影响。     

基于Dynaform的高强钢U形件回弹影响因素研究

基于有限元理论与选定的回弹角度判定标准,采用Dynaform软件探究了汽车U形件在弯曲成形过程中压边力、摩擦系数、板料厚度和凸模圆角半径对回弹的影响。研究结果表明：回弹角度随板料厚度增厚而降低,随凸模圆角半径增加而增加,随压边力增大先增大后减小,随摩擦系数增加先增大后减小。不同因素对回弹影响程度并不相同,在选定参数范围内板料厚度因素影响最明显,压边力次之,摩擦系数略低于压边力,凸模圆角半径影响最小。     

热轧钢U形件弯曲回弹影响因素的分析

本文以板材模拟有限元软件Dynaform为工具,选择板料厚度t,模具间隙z,压边力F,凹模圆角半径Rd,凸模圆角半径rp和材料的K值,n值,r值等9个参数为变量,按照选定的正交试验表对32组不同参数组合的U形工件进行成形及回弹模拟分析.最终按照影响热轧钢U形工件回弹量的敏感程度,对9个参数进行了排序,找出影响U形工件回弹量的主要因素,以便于在实践生产中更加有效地控制热轧钢U形工件的弯曲回弹.     

基于正交试验和神经网络的激光拼焊板回弹预测

准确预测和有效控制拼焊板成形回弹,研究各因素的影响及其交互作用具有重要意义。以U形件拼焊板为研究对象,通过数值模拟、正交试验和神经网络相结合的方法,考察多个工艺参数对拼焊板回弹的交互作用,建立拼焊板回弹的BP神经网络预测模型,对U形件拼焊板的回弹进行预测和控制。结果表明,板料参数、焊缝位置、压边力、模具间隙、凹模圆角等均对拼焊板回弹有重要的影响,并存在交互作用;建立的BP神经网络模型能很好地预测U形件拼焊板在各参数影响下的回弹变化趋势,和给定一组工艺参数下的拼焊板回弹量,为拼焊板的回弹控制提供了可靠的依据。神经网络技术在拼焊板回弹预测中的应用,为拼焊板成形优化研究提出了新思路。     

超高强钢板V形弯曲回弹影响因素有限元分析

回弹是超高强钢板冲压成形过程中影响冲压件尺寸精度和形状精度的重要因素之一.本文应用ABAQUS有限元模拟软件,以试验验证为基础,通过正交试验对超高强钢板980GI的V形弯曲成形与卸载回弹过程进行有限元数值模拟,研究试验过程中几何参数、工艺参数对回弹的影响.由模拟结果分析出各因素对回弹影响的主次顺序及变化趋势,并进行仿真预测,为实际应用提供参考.     

22MnB5高强钢板热成形淬火时间对回弹的影响规律

以22MnB5高强钢板力学及热物理性能的实验数据为基础,运用PAMSTAMP软件对22MnB5高强钢板U形梁的热冲压成形过程、成形后的淬火冷却工艺以及回弹分析的全部过程进行了有限元模拟,并根据模拟参数进行了物理实验验证,找出了22MnB5钢板U形梁热冲压成形后的淬火时间对回弹影响的基本规律。实验分析结果表明:在特定时间内,随着淬火时间的增加,板料回弹量有所降低;当淬火时间继续延长时,板料回弹值不再发生显著变化,最佳淬火时间为20s。实验分析结果为高强钢板热冲压工艺的实际生产运用提供了良好的实验依据。     

6014铝合金U形件弯曲回弹

为了控制并减小6014铝合金U形件冲压过程中的回弹现象、提高成形件的强度和力学性能,对6014铝合金试样进行了弯曲实验,对弯曲后的试样进行时效处理并对其进行分析。弯曲实验研究了板料初始温度、模具工作温度、压边力、弯曲后保压时间4个工艺参数对回弹的影响。实验结果表明,影响回弹的主要因素是成形过程中的板料初始温度和模具工作温度,温度越高,回弹越小。通过逐步回归分析得到回弹量θ和板料初始温度T_1、模具工作温度T_2的关系为θ=5.52206-0.00832T_1-0.00231T_2。分析发现,热冲压成形试样与常温成形试样的硬度相差不大,均与原始板材T4态相近。经过时效处理后,热冲压与常温成形试样的硬度均有提高,但前者的提高幅度更大,经过热冲压-时效处理的成形件的强度更高。热冲压-时效后的成形件的力学性能相比于T4态板材稍有降低。     

22MnB5高强钢板热成形淬火时间对回弹的影响规律

以22MnB5高强钢板力学及热物理性能的实验数据为基础,运用PAMSTAMP软件对22MnB5高强钢板U形梁的热冲压成形过程、成形后的淬火冷却工艺以及回弹分析的全部过程进行了有限元模拟,并根据模拟参数进行了物理实验验证,找出了22MnB5钢板U形梁热冲压成形后的淬火时间对回弹影响的基本规律.实验分析结果表明:在特定时间内,随着淬火时间的增加,板料回弹量有所降低;当淬火时间继续延长时,板料回弹值不再发生显著变化,最佳淬火时间为20 s.实验分析结果为高强钢板热冲压工艺的实际生产运用提供了良好的实验依据.     

柔性压辊拉形中回弹的数值模拟

拉形是飞机蒙皮件的主要成形方法。柔性压辊拉形是一种新的拉形工艺,将传统的拉形过程中使用夹钳进行拉伸包覆的加载方式,改变为利用柔性压辊垂直下压的加载方式,使板料产生变形。对柔性压辊拉形成形球形件的过程和回弹进行数值模拟,分析加载量、板厚、板料与模具之间的摩擦系数等因素对回弹的影响。研究结果表明,在柔性压辊拉形方式下,成形件应力分布比较均匀,且在成形一定尺寸的球形件时,加载量越小,回弹量越大;板料越薄,回弹量越大;板料与模具之间的摩擦系数越大,回弹量越大。     

多点拉形中回弹的影响因素研究

多点拉形是成形飞机蒙皮件的一种新技术。整体模具被离散的多点模具代替,在多点模具和板料之间放置弹性垫用来抑制压痕。在卸载之后,不仅有板料自身的恢复变形,还有弹性垫恢复到原来的形状的影响,这使得多点拉形比传统拉形的回弹更加复杂。文章对多点拉形成形蒙皮类零件的成形和回弹过程进行了数值模拟,分析了拉伸量、板厚、材料、摩擦系数等因素对回弹和成形精度的影响。结果表明,拉伸量越小,回弹量越大;板料越薄,回弹量越大;板料的弹性模量越大,回弹量越小,对成形件的形状影响越大;摩擦系数越大,回弹量越大。比较了在相同的成形条件下柱面件、马鞍面件、环面件回弹的大小,结果表明,回弹对单曲度成形件的影响比双曲度的大。     

基于Dynaform的空心叶片冲压回弹影响因素分析

分析了空心叶片的结构特点。以U形冲压件为研究对象,对基于Dynaform的数值模拟技术及其准确性进行了分析。建立了空心叶片的内弧面(冲压回弹对象)有限元模型,确定了影响冲压回弹的主要工艺参数,如冲压速度、摩擦系数、模具间隙、板料厚度等。采用正交试验方案,利用CAE软件Dynaform进行自由弯曲情况下的冲压模拟,并通过对各试验方案的回弹量结果分析,确定了最优化的冲压工艺参数。     

基于响应面法的U形件弯曲成形回弹优化

U形件弯曲成形过程中比较突出的问题是回弹,通过将响应面法(RSM)与有限元仿真软件Dynaform相互结合,基于NUMISHEET’93的U形弯曲标准考题,将凹模圆角半径选定为Rd=8 mm,以模具间隙、摩擦系数、冲压速度3个参数作为影响因素,竖直方向的回弹位移作为优化目标,建立17组试验方案,对U形件弯曲成形过程进行仿真模拟。借助Design-Expert8. 1对17组数据进行拟合处理,得到关于优化目标的二次非线性回归方程与优化的参数组合,即模具间隙为1 mm、摩擦系数为0. 15、冲压速度为800 mm·s^-1。优化的参数组合代入有限元软件再次仿真得到回弹位移为0. 731 mm,其与方程拟合值0. 738 mm相差约1%,并在前人研究基础上将回弹位移进一步减少了26. 2%,最后进行了实物弯曲验证。RSM与Dynaform的结合减少了有限元模拟的次数,有效地提高了板料弯曲的成形精度与质量。     

基于Dynaform的弯曲回弹影响因素的研究

应用Dynaform软件对V形件弯曲成形过程进行数值模拟,建立了具有实用价值的有限元模型。通过单因素实验分析板料材质、摩擦因数、厚度和压边力等因素对弯曲回弹的影响规律,为弯曲成形模具的参数优化提供了定性判断的依据。     

基于小波神经网络和粒子群算法的铝合金板冲压回弹工艺参数优化

针对铝合金复杂件冲压后出现的较大回弹缺陷,同时为减少冲压成形工艺参数的优化时间,使用有限元仿真软件DYNAFORM对冲压成形及回弹过程进行数值模拟,在确保数值模拟与试验结果基本一致的基础上,利用代理模型对回弹进行了优化研究。以NUMISHEET'96 S梁为研究对象,凸模圆角半径、凹模圆角半径、压边力、板料厚度作为影响因素,成形后最大回弹值作为成形目标,运用拉丁超立方抽样,通过数值仿真获得样本数据,建立影响因素与成形目标之间的小波神经网络代理模型,利用粒子群算法对该模型迭代寻优获得最优工艺参数。结果表明:小波神经网络能较好地描述板料工艺参数与回弹之间的映射关系,优化后成形件的回弹量大大减小。