凸凹模圆角半径对拼焊板盒形件成形性能的影响研究

利用有限元软件Dynaform对钢-铝拼焊板盒形件的拉深过程进行了模拟。分析了不同的凸、凹模圆角半径对拼焊板成形深度及焊缝偏移量的影响规律。结果表明,改变凸、凹模圆角参数会导致板料流入凹模速度的改变,从而影响板料成形阻力。选用较大的凸、凹模圆角半径可以提高拉深极限,减少凸缘处焊缝偏移,但它会造成盒形件底部焊缝偏移量的增加。因此,选择适当的凸、凹模圆角半径可以有效地避免焊缝移动、拉裂等成形缺陷。     

镁合金AZ31盒形件拉深成形有限元模拟分析

摘 要:利用有限元数值模拟分析了各工艺参数(拉深温度、凸模圆角半径及凹模内圆角半径)对镁合金AZ31盒形件拉深成形性能的影响,并通过实验进行了验证.结果表明:采用最佳拉深温度和最佳的凸模圆角半径、凹模内圆角半径可以有效地改善厚度为0.5mm的镁合金AZ31板材的拉深成形性能.     

盒形件增量拉深成形数值模拟及工艺试验

为了探索板料增量拉深成形的特点和规律,设计了增量拉深成形轨迹,用Deform-3D模拟软件,对盒形件增量拉深过程进行了数值模拟,分析了凹模圆角半径和凸模进给速度对成形件质量的影响,获得了成形过程中的等效应力和等效应变;并设计了具有双向调节机构的增量拉深模,在Gleeble1500D热模拟试验机上进行了工艺试验验证.结果...     

矩形盒深拉深成形有限元模拟

针对矩形盒成形过程中各种形式的起皱和拉裂问题，采用MSC．Marc有限元分析软件对矩形盒深拉延成形过程进行模拟。建立了包括板料、凸模、凹模及压边圈在内的整体分析模型，通过对成形过程中拉深件的等效应力进行比较，分析了不同的凸模圆角半径、凹模圆角半径及凸模角半径对矩形盒拉深成形的影响。此外，还对模拟结果做了进一步的分析，得出了凸凹模圆角半径之间的相应关系，以便合理的确定矩形盒深拉延成形时二者的取值范围。考察了模拟方法的可行性和可靠性。     

模具温度对铝合金板拉深性能的影响

借助商用有限元仿真软件ABAQUS,采用热力耦合有限元法对汽车用铝合金板5083-O的圆筒件温拉深过程进行数值模拟.在此基础上,利用试验设计方法,分析初始温度布置对拉深能力的影响,并给出拉深件破裂失效形式.研究结果表明,凸模底部和凹模法兰的温度决定着铝合金板拉深能力,在凹模法兰处于较高温度250℃而凸模底部处于室温的拉深模式中,临界凸模行程最大;而拉深件的破裂失效即可能出现在凸模圆角区附近,也可能出现在凹模圆角区附近.可见,差温拉深中温度布置对发挥板料成形能力十分重要.     

关键工艺参数对铝合金斜法兰非轴对称盒形件充液成形的影响

铝合金斜法兰非轴对称深腔盒形件成形过程中受力变形复杂。通过理论分析计算、有限元分析软件Dynaform的数值模拟及试验,对成形工艺进行了优化。针对该零件充液拉深过程易出现的破裂、起皱现象,研究了预胀形高度、预胀形液室压力、液室压力加载路径对零件法兰最高处D侧与最低处B侧凸模圆角区域在板料成形过程中壁厚变化的影响。结果表明,预胀形高度越高或预胀形液室压力过大,零件B侧与D侧凸模圆角在成形后壁厚减薄越严重;预胀形高度过低也会导致D侧凸模圆角在成形后发生严重减薄。预胀形结束后,液室压力加载过快,易发生褶皱,达到临界液室压力后,可以有效抑制板料壁厚过度变薄。     

分块式压边圈盒形件成形数值模拟研究

建立了分块式压边圈盒形件冲压数值模型,通过在压边圈的短直边Ⅰ、圆角部分Ⅱ、长直边Ⅲ的3个区域施加不同的载荷,研究了定压边力和变压边力对板料冲压成形的影响规律,并以冲压制件的起皱、破裂和厚度分布作为评判标准。研究发现,在定压边力时,圆角区压边力的变化对盒形件拉深成形影响较小,短直边和长直边压边圈压边力变化对拉深成形影响较大,其中长直边影响最大;相对于恒压边力,采用变压边力能够很好地提高板料的成形性能,其中∧型压边力加载方式效果最好。     

铝合金不等高盒形件充液成形过程预胀形效应(英文)

利用数值模拟和实验方法研究预胀形对不等高平底异形盒形件充液成形过程的影响,探讨预胀高度和预胀压力对成形结果的影响规律,优化压力加载路径。结果表明:预胀形对成形结果影响较大。过高的预胀高度会导致不等高盒形件最低拐角区凸模圆角处的裂纹和折痕,过低的预胀高度会导致最高拐角区凸模圆角处的破裂。当预胀高度在合理范围时,预胀压力对筒壁最高拐角区凸模圆角处的破裂影响较小。但是,过大的预胀压力会导致筒壁最低拐角区凸模圆角附近产生裂纹及褶皱。合理预胀高度和预胀压力可有效控制失效形式的发生。     

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。     

筒形件极限拉深系数数值模拟实验研究

凹模圆角半径r和板料厚度t是影响板料极限拉深系数的2个重要因素。利用板料成形软件Pam_Stamp分析筒形件拉深成形过程中r与t对极限拉深系数的影响。通过黄金分割法得到板料的拉深系数m值,设计r与t的双因子四水平正交设计实验,获得8个编号的极限拉深系数m优化值,经数据处理得到圆角半径r和板料厚度t与极限拉深系数m的关系曲线。采用数值模拟实验法具有成本低、周期短、精度高的特点,对实际的生产与模具设计有一定的指导作用。     

基于有限元法的油孔卡环弯曲回弹分析及控制

随着对冲压件尺寸精度要求的不断提高,精确预测给定冲压件的回弹量大小显得非常重要。借助Dynaform软件对油孔卡环弯曲后的回弹规律进行了数值模拟,分析回弹产生的原因和影响因素,并利用正交实验找出制件最小回弹的条件组合。结果表明:在凸模圆角半径、活动夹块圆角半径、接触间隙、摩擦因数这4个因子中,凸模圆角半径对油孔卡环回弹的影响最大;最优成形参数为:凸模圆角半径30 mm、夹块圆角半径29 mm、接触间隙为1.1 mm、摩擦因数0.3。     

Influence of variables in deep drawing of AA 6061 sheet

Deep drawing is one of the most important processes for forming sheet metal parts.It is widely used for mass production of cup shapes in automobile,aerospace and packaging industries.Cup drawing,besides its importance as forming process,also serves as a basic test for the sheet metal formability.The effect of equipment and tooling parameters results in complex deformation mechanism.Existence of thickness variation in the formed part may cause stress concentration and may lead to acceleration of damage.Using TAGUCHI's signal-to-noise ratio,it is determined that the die shoulder radius has major influence followed by blank holder force and punch nose radius on the thickness distribution of the deep drawn cup of AA 6061 sheet.The optimum levels of the above three factors,for the most even wall thickness distribution,are found to be punch nose radius of 3 mm,die shoulder radius of 8 mm and blank holder force of 4 kN.     

凸模圆角半径对钢板冲压成形的影响

圆角半径的确定一直是冲压件工艺设计的关键技术,本文采用实验与理论模型相结合的手段,研究了凸模圆角半径对钢板冲压成形的影响。结果表明：冲压成形中的开裂位置和凸模圆角大小有关;圆角处的减薄率基本上与相对圆角半径R／t成反比;极限成形高度随凸模圆角半径的增大而增大。     

汽车轮毂端盖拉伸成形模计算机辅助工程

建立了汽车轮毂端盖拉伸成形三维弹塑性有限元模型,并利用MARC软件对其拉伸变形过程进行了数值模拟。分析了金属材料在拉伸成形时的流动及拉伸成形后的残留应力和应变分布情况,研究了凸模圆角半径对板料成形性能的影响及防止产生起皱与破裂的措施。研究结果表明,当凸模圆角半径值小于2~3倍料厚时,材料易产生拉裂现象。模拟结果与实际生产吻合较好,说明所建立的有限元模型是合理的。     

Finite element modeling and experimental results of brass elliptic cups using a new deep drawing process through conical dies

This paper introduces a new technique for deep drawing of elliptic cups through a conical die without blank holder or draw beads. In this technique an elliptic-cup is produced by pushing a circular blank using a flat-headed elliptic punch through a conical die with an elliptic aperture in a single stroke. A 3D parametric finite element (FE) model was built using the commercial FE-package ANSYS/APDL. Effects of die and punch geometry including, half-cone angle, die fillet radius, die aperture length and punch fillet radius on limiting drawing ratio (LDR), drawing load and thickness strain of the cup have been investigated numerically for optimal process design. A die with half cone angle of 18° has shown the best drawability for the new technique. An experimental set-up has been designed, manufactured, and used for experimental production of elliptical shaped sheet-metal cups. A total of seven punches having aspect ratios ranging from 2 to 2.25 and a die with an aspect ratio of 2 have been manufactured and used. Tensile tests were carried out to obtain the stress–strain behavior for the formed sheet metal. Experiments were conducted on blanks of brass (CuZn33) with initial thicknesses of 1.5, 1.9, 2.4 and 3 mm at different clearance ratios (c/t). Effects of blank thickness and clearance ratio on limiting drawing ratio, drawing load and thickness strain were numerically and experimentally investigated. Finite element model results showed good agreement with experimental results. An elliptic cup with a limiting drawing ratio (LDR) of 2.28 has been successfully achieved using the proposed technique and set-up.     

基于零件冲裁毛刺高度的冲压模具磨损预测

冲压模具的磨损会引起冲裁间隙的增大,导致零件冲裁毛刺高度的增加。利用DEFORM-2D软件对0.8 mm料厚的CK75弹簧钢板料的冲裁过程进行有限元仿真,分析了冲裁模具的磨损过程,深入研究了冲裁工艺参数对冲裁毛刺高度与模具磨损的影响变化趋势。研究结果表明:在研究的冲裁工艺参数范围内,零件冲裁毛刺的高度随着冲裁间隙与冲裁速度的不断增加而增大,而随着模具刃口圆角半径的增大则表现出先增加后减小的变化规律;冲裁凸模的磨损深度伴随着冲裁间隙的增大而逐渐减小,随着冲裁速度的增加而增大,而随着模具刃口圆角半径的增加表现出先增大后减小的变化规律。此外,借助冲压模具进行冲裁试验,冲裁毛刺高度的仿真值与试验值之间的最大相对误差为17.7%,从而为衡量模具磨损状况提供了一种比较直接的方法。     

基于载荷下降法的双相钢DP590拉深减薄率研究

采用载荷下降法研究了双相钢DP590在不同压边力下拉深成形的减薄率。采用BCS-50AR通用板材成形性试验机进行有无润滑条件的对比拉深试验,获得成形力-凸模位移关系曲线。试验结果发现,拉深件凸缘部位和凹模圆角处的润滑有利于拉深成形,而无润滑条件下的拉深容易破裂。拉深件凸缘部位增厚,凹模圆角处和筒壁部位均有不同程度的减薄。危险断面处的减薄率最大,破裂情况下的最小减薄率为28.6%,无破裂情况下的最大减薄率为19.3%,达到实际生产要求。     

基于凸模凹模圆角半径的改变解决支撑件回弹

以HSLA420高强钢U形结构支撑件为研究对象,在使凸、凹模的间隙、摩擦因数、压边力等因素对其回弹影响最小的基础上,用Dynaform软件对成形及回弹过程进行模拟,研究凸、凹模圆角半径变化时支撑件回弹值的变化。采用单一变量法,分别以不同大小的凸、凹模圆角半径为自变量,相应支撑件两臂之间的回弹值为因变量,作出凸、凹模圆角半径-回弹值的曲线,分析凸、凹模半径变化时回弹值的变化规律,并选择合适的凸、凹模圆角半径使支撑件的回弹值接近零,能够不用整形或仅需一次整形将支撑件的圆角部分调整到符合工艺要求的尺寸,避免多次整形造成圆角处材料过度变薄,造成冲压件出现裂纹等缺陷。