数值模拟对薄板冲压成形工艺设计的优化

成形数值模拟是板料冲压加工领域中的虚拟制造技术。通过研究薄板冲压成形数值模拟关键技术(弹塑性本构关系、单元技术以及积分求解策略)，将一个简单零件的拉深模拟所进行成形工艺参数的优化设计，应用在某轿车结构件——风窗横梁加强板，根据数值模拟的计算结果，通过修改坯料尺寸、压边力和拉深模压料面形状等工艺边界条件，来实现复杂拉深件成形工艺参数的优化设计，最终获得符合质量要求的产品拉深件。     

S梁的拉深成形数值模拟

采用数值模拟技术可以在模具设计初期预测产品的成形质量,优化工艺参数,从而缩短模具设计周期,降低成本。基于Dynaform有限元分析软件,对S梁的拉深成形过程进行了数值模拟。针对起皱和未充分拉深等缺陷,提出了压边力和拉深筋工艺参数的改进方案并加以比较,得到了较好的成形模拟结果。试验结果表明：压边力为400kN（不加拉深筋）或300kN（加拉深筋）时成形质量较好。     

带翻边拉深件的成形工艺设计及数值模拟

研究了带翻边拉深件的成形工艺,通过对零件结构的分析比较,确定了合理的成形工艺方案;采用Dynaform软件对拉深件的坯料尺寸进行估计,简化了计算过程,同时对拉深件的成形过程进行数值模拟分析,用初步的模拟结果验证了成形方案和工艺参数的合理性;设计拉深模具,通过生产试模,生产出了合格产品,对试模结果与模拟结果进行比较,得到了较好的一致性。     

司机门内板拉深成形影响因素的研究

采用有限元分析软件Dynaform对司机门内板拉深成形过程进行数值模拟,分析了产品成形的质量问题,依据模拟结果研究了凹模圆角半径R凹、压边力BHF和拉深筋布置等因素对产品成形质量的影响,确定了单个参数对司机门内板成形的影响趋势,研究结果对缩短研发制造周期,降低制造成本具有重要作用。     

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。     

汽车门铰链加强板拉深成形模拟及模具设计

结合传统覆盖件拉深成形工艺过程,利用有限元数值模拟研究方法,对汽车门铰链加强板拉深工艺过程进行了数值模拟与分析。对其压料面、工艺补充面及拉延筋进行工艺优化,得到合理的成形工艺,消除了零件成形缺陷。并通过拉深试模对其正确性和有效性进行验证,验证结果表明,优化后的成形工艺可以缩短开发周期,降低开发成本,运用有限元数值模拟技术可以很好地预测复杂形状零件成形。     

汽车后围板的CAE工艺优化研究

为研究汽车后围板成形工艺质量,提高汽车覆盖件模具设计效率,引入Dynaform有限元软件对产品成形过程进行数值模拟仿真,对产品毛坯尺寸、冲压方向、工艺补充面、压边力、拉深筋和模具结构对产品成形质量和回弹大小进行研究,确定影响其拉深成形质量的关键工艺参数。通过模拟结果的研究分析,确定产品成形所需最优工艺过程、技术参数和模具结构,冲压出符合质量要求的产品。实验结果表明：压边力的大小、拉深筋的形状和位置、模具结构的设计对汽车后围板的成形质量有显著影响,选择合理冲压工艺参数可以实现较好的产品成形质量,减少模具开发时间,降低模具成本。     

防锈铝的充液拉深

根据模具几何特征，通过建立流体力学模型描述液体对板料单元的动态影响，结合有限元数值模拟技术对塑性差、难成形材料防锈铝LF6的充液拉深进行数值模拟，并进行实验研究，得到了防锈铝充液拉深合理工艺参数。结果表明，充液拉深流体压力作用与板料成形相结合进行数值模拟分析的方法是正确的，采用充液拉深工艺可以有效提高塑性差、难成形材料LF6的成形极限，拉深比可达到2．4。     

汽车发动机罩内板的成形数值模拟及工艺优化

针对汽车发动机罩内板在成形过程中出现起皱和拉裂缺陷的问题,采取塑性有限元方法,运用板料成形数值模拟软件Dynaform进行成形参数优化,分别对产品存在的尖角以及拉深筋的排布和高度进行了优化,得到了一组工艺参数,在生产实践中有效的避免了产品起皱和拉裂,获得了合格产品,为类似的拉深件成形提供了工艺参考。     

锥形拉深件的可成形性分析及工艺研究

通过研究锥形拉深件的变形特征,确定了锥形件在拉深过程中的起皱部位,并通过模拟结构和试模结果验证了这一结论的科学性;利用Dynaform软件对锥形拉深件的无压边、平面压边和锥形压边的拉深过程进行数值模拟,分析了三种情况下的拉深状态,从而确定了合理的拉深成形方案;通过对模具结构的改进,解决了侧壁起皱问题,可生产出合格产品。此方法为锥形拉深件的成形工艺提供了实际参考价值。     

螺纹板成形工艺及模具设计

介绍了冲压工艺中的拉深、镦挤工艺。通过加工工艺方案的确定,拉深、镦挤工艺成形的计算,拉深、镦挤成形模的设计和多次拉深、镦挤工艺的成形分析,给出了螺纹板成形的计算、原则、过程和方法。设计了拉深模具。该模具的凹模采用硬质合金,不但极大地提高了模具的寿命,还有利于加工凹模圆角半径的粗糙度达到镜面。在模具结构中增加了上顶杆(上打料棒),便于工件脱离。补充设计了限位柱,对于模具的正常工作和工件内部的材料流动起到了重要的作用。     

铝合金曲面斜法兰罩盖成形工艺的数值模拟与试验研究

研究了铝合金罩盖刚性模拉深预成形-新淬火-充液拉深终成形的多道次成形工艺。通过分析零件的几何特征,确定预成形中间构型的几何形状以及确定合理的冲压方向。基于有限元分析软件Dynaform对成形工艺进行模拟分析,优化成形过程的关键工艺参数,并进行试验验证与优化。研究表明:液室压力及加载路径对充液拉深成形零件质量影响较大,成形所需最大液室压力为15 MPa,充液拉深终成形后的零件壁厚最大减薄率为11.424%,侧壁与法兰没有明显的起皱趋势。试验证明对于该铝合金罩盖零件,采用刚性模拉深预成形-新淬火-充液拉深终成形的多道次成形工艺较传统多道次拉深工艺有明显的优势,可得到表面质量良好的合格零件。     

蜗壳形钛合金件拉深成形工艺研究

研究了TCA合金变截面蜗壳件成形工艺,对拉深成形工艺制度、坯料形状尺寸、模具型腔尺寸对成形的影响等进行了综合探讨,初步确定了加工工艺及参数.采用多道次高温拉深工艺,坯料周边余量留取15 mm,坯料圆弧与直线交接部位开取合适的工艺缝,模具设计中型腔尺寸缩量5%,在此工艺参数下试制的蜗壳件形状尺寸可较好的满足实际使用要求.     

二阶筒形件多次拉深成形工艺分析及数值模拟

通过对二阶筒形件拉深工艺进行分析和计算,确定采用三次拉深成形工艺,前两次拉深成形大直径阶梯,第3次拉深成形小直径阶梯,再采用有限元分析软件PAMSTAMP对该工艺方案进行模拟分析,得出各道次拉深成形时合适的压边间隙,缩短了试模周期。     

仿古扇底座拉深工艺及模具设计

分析了多次拉深的拉深痕迹产生的原因。采用大圆角过渡拉深,首次拉深多拉入3%的材料,以后逐次将材料挤回凸缘,并对已成形的凸缘圆角处及时整形。分6次拉深,最后经切边、外缘翻边、整形后完成零件的成形。显著减轻了多次拉深的拉深痕迹,使凸缘圆角部分过渡平顺,提高了拉深件表面质量。同时还介绍了用CAXA软件快速查询复杂拉深件毛坯尺寸的方法。     

汽车排气系统中非对称异形拉深件成形工艺与模具设计

介绍了汽车排气系统中非对称异形零件的成形工艺与拉深模的结构。成形工艺独特之处是在单个零件成形较困难的情况下,在2个零件之间增加工艺连接区域,变单件不利于拉深成形为多件比较容易拉深成形,给出了增加的工艺区域的详细解释。这种成形工艺思路为类似的零部件成形提出了新的解决方法。     

Deforming mechanism of non-mandrel drawing process of circular aluminium tube by simulation

The aluminium tubes with high strength and smooth outer-surface can be produced by non-mandrel drawing process. It is an effective method to study forming mechanism of drawing process by simulation, based on which the relevant dies with reasonable dimensions can be designed to ensure tube precision. The dynamic model and elasto-plastic finite element model of the forming process were established based on FEM software Deform-3D, then the simulation was performed. The expressions about drawing load were deduced, and the influence of friction coefficient on drawing load was computed by the expressions and software respectively. Based on simulation results the deformation mechanism of drawing process without plug was expounded. According to flowing speed vector graph the law of material flowing was summarized, by which the deformation regions were partitioned. Furthermore, some potential problems of drawing process such as diameter shrinking, thickness varying were forecast and analyzed quantificationally.     

纯钼板材真空环境高温拉深性能研究

在25~870℃温度范围内进行了厚度为2.0 mm纯钼板的单向拉伸试验,建立了高温拉深有限元分析模型。通过数值模拟与试验对比分析,确定了纯钼板高温变形摩擦与温度的关系,研究了成形温度、润滑、压边间隙和模具尺寸对热拉深工艺的影响,并采用优化的工艺参数进行了平底杯形冲头热拉深试验。结果表明,润滑条件对纯钼板热拉深影响最显著,其次是成形温度;在成形温度870℃,拉深速度30 mm/min,有润滑,压边间隙2.5 mm的参数组合下,最大拉深比可达1.94。     

基于正交试验和能量转换的精密级进模多步拉深成形研究

应用正交试验方法,采用Dynaform对精密级进模多步拉深成形进行有限元数值模拟。结合能量转换原理,研究各步拉深中凹、凸模圆角半径、拉深高度以及压边力等工艺参数对成形件厚度和回弹的影响,并找出各因素影响的主次顺序。以射频(RF)连接器的壳件为例,通过上述方法优化各步成形参数,用以指导模具设计。     

一种采用拉深与液压胀形的复合成形工艺与模具设计

以某家用电器的钣金零件为例,进行成形工艺分析,拟定工艺方案,结合具体生产条件优化工艺,确定零件可行性成形方案。结合不锈钢钣金成形的特点,采用拉深成形作为预成形,液压胀形作为关键成形的方案。生产实践表明,该复合成形工艺及模具结构合理,能保证零件质量,生产效率达到预期要求。