汽车前地板后段零件拉延成形工艺参数优化

为了提高汽车前地板后段拉延成形件的成形品质,借助有限元软件Auto Form,建立零件拉延成形过程的有限元模型进行数值模拟。采用正交试验设计和数值模拟相结合的方法,对拉延成形工艺参数进行优化。在数值模拟分析中,以零件的最大减薄率作为开裂指标,以最大起皱准则作为起皱指标,最后采用多目标优化方法得出最优的工艺参数组合。并将得到的最优参数进行实验验证,实验结果表明,本文提出的方法可以有效地控制汽车前地板后段零件拉延成形的开裂和起皱缺陷。     

汽车翼子板拉深成形模拟及工艺参数优化

以汽车翼子板为研究对象,采用有限元分析软件Dynaform对其拉深成形过程进行了模拟。针对拉深成形过程中出现的破裂和起皱等缺陷,选取压边力、冲压速度、板料厚度、摩擦系数4个重要成形工艺参数进行正交试验及参数优化,模拟结果表明,最优拉深成形工艺方案为:压边力1600kN、冲压速度3000mm·s-1、板料厚度1.0mm和摩擦系数0.10,得到零件的最大变薄率为27.7%,最大变厚率为8.5%。采用优化工艺方案进行汽车翼子板拉深试模,成形件质量较好,经检测零件最小壁厚0.728mm,最大壁厚1.08mm,试模结果与有限元模拟结果基本一致。     

油箱盖板拉深成形的有限元分析及工艺参数优化

以油箱盖板为研究对象,利用Dynaform有限元软件模拟了油箱盖板的拉深成形过程,分析了板料拉深成形过程中的起皱与拉裂等缺陷,选取模具间隙、冲压速度以及压边力3种工艺参数进行正交试验及参数优化,通过正交试验的极差分析得出影响油箱盖板最大减薄率的主次顺序为:模具间隙、压边力、冲压速度.此外由方差分析可知模具间隙及压边力对最大减薄率的影响显著.模拟结果表明,油箱盖板拉深成形的最优工艺方案为:模具间隙1.5t,冲压速度3000 mm·s-1以及压边力60 kN,其零件的最大减薄率及最大增厚率分别为13.23％与11.12％.采用拉深模具对优化后的工艺方案进行实验验证,零件的最大减薄率及最大增厚率分别为14.87％与12.64％,模拟结果与实验结果比较吻合,且油箱盖板的成形质量较好.     

铝合金双锐棱翼子板成形工艺优化

为了实现双锐棱造型在铝合金汽车覆盖件上的应用，以采用6系铝合金材料的某汽车翼子板为研究对象，对其主、副棱线均进行锐利化设计。针对棱线拉延易开裂、滑移线难以控制等问题，基于AutoForm软件建立了铝合金双锐棱翼子板拉延成形仿真模型。以主棱线最大减薄率和最大滑移量作为评价指标，选取压边力F、进料侧拉延筋阻力系数f₁、摩擦因数μ、出料侧拉延筋阻力系数f₂作为正交试验因素，利用极差分析和综合评分法获得铝合金双锐棱翼子板最优工艺参数组合为：f₁=0.2,F=1200 kN,f₂=0.3,μ=0.13。将优化后的工艺参数用于仿真求解，得出主棱线减薄率为15.3%,滑移量为2.162 mm,满足工程阶段仿真判断标准。最后在此基础上进行试模验证，获得了成形质量良好、主棱线无开裂及明显滑移线的合格样件。结果表明，基于有限元分析与数理统计的多指标综合优化求解可以实现双锐棱造型在铝合金汽车覆盖件上的成功应用。     

汽车C柱内板上段拉延成形工艺优化

针对汽车C柱内板上段件的结构特点进行了工艺设计,利用有限元软件Autoform建立了汽车C柱内板上段拉延成形的有限元模型,并进行了首次拉延数值分析,零件存在拉裂和起皱缺陷。在此基础上,结合流动均匀性对拉延筋布置和拉延系数进行了多次优化,获得了压边力与增厚率及减薄率之间的定量变化规律,在压边力范围为300～600 kN时,最大增厚率随压边力的变大而减小,最大减薄率随压边力的增大而增大,得到了最优压边力为520 kN。最终数值分析结果表明,优化后的拉延参数可以消除零件成形中的开裂和起皱等缺陷。经过实验试冲,结果和优化的数值分析结果吻合度很好,最大减薄率仅相差0.5%。     

汽车内覆盖件无油冲压的数值模拟及工艺优化

针对某形状复杂、拉伸深度大的汽车内覆盖件在无油拉延时产生开裂、起皱等缺陷的问题展开研究,通过材料力学性能试验获得材料力学响应,利用有限元分析软件Auto Form建立数字仿真模型并进行工艺数值模拟,通过正交试验优化工艺,得到最优的工艺参数设置,以此为指导,对压边力、等效拉延筋系数、拉延筋分布等工艺参数进行调控,从而减小板料成形的最大减薄率,减小开裂和起皱危险区域,达到降低缺陷产生风险,提高成形质量的目的。最后通过试验验证了该仿真模型的准确性和有效性,相关方法满足实际生产需求。     

汽车底板前横梁内板热成形工艺

针对汽车底板前横梁内板的热成形过程中存在的工艺难点进行了研究，在常规热冲压工艺基础上进行改进，通过有限元仿真软件Autoform建立了有限元模型，对汽车底板前横梁内板热成形过程进行了模拟。分析不同的模具结构及成形方式后发现，在采取增加零件圆角半径并且采用分步热冲压成形的方法时，零件最大减薄率下降到0.146,最大增厚率下降到0.110,成功解决了汽车底板前横梁内板在成形过程中存在的局部起皱开裂问题。并对试制零件进行了力学性能与微观组织检测，发现经过分步热冲压后，微观组织完全马氏体化，抗拉强度为1350 MPa,通过实际制造的汽车底板前横梁内板零件验证了该方案的可行性。     

基于数值模拟和试验设计的拉延工艺参数优化

针对汽车薄板冲压件成形中容易出现的开裂和起皱的缺陷,借助AutoForm建立汽车地板零件的拉延成形的有限元模型,将数值模拟和试验设计相结合,以压边力、压机速度和摩擦因数为设计变量,采用正交试验对汽车地板零件的拉延成形工艺参数进行试验设计。先采用单因素试验确定设计变量的大致范围,再进行正交试验设计,最后按照设计的试验组进行数值模拟。试验分析中主要考察了最大减薄率和起皱准则。最后,采用多目标多约束来求解最优的工艺参数组合,得到优化的参数组合为:压边力为1.5×10~6N,压机速度为5 mm·s~(-1),摩擦因数为0.12。通过实验验证得到实际试模零件和数值模拟分析结果基本一致,表明采用该方法可以有效地用于冲压模具开发中成形工艺参数的确定。     

某汽车内板冲压成形工艺优化及回弹补偿

为了解决某汽车纵梁冲压成形过程中存在的破裂、起皱和回弹等缺陷,提出了基于正交试验设计、数值模拟、克里金模型和遗传算法相结合的优化策略。在该策略中,正交试验设计用于构建试验安排,数值模拟用于得到试验参数组合下的冲压成形结果,克里金模型用于预测冲压成形指标,遗传算法用于优化代理模型。对正交试验结果进行方差分析,结果表明,该汽车纵梁冲压成形过程中压边力和模具间隙对冲压零件的最大减薄率和最大回弹有显著性影响。此外,通过遗传算法优化得到了最优工艺参数组合,即压边力为1600 kN、模具间隙为1.652 mm时,得到的冲压零件最大回弹量为4.42 mm,最大减薄率约为14%。经过回弹补偿后进行了冲压试制,得到的冲压零件表面质量良好,无起皱和破裂等缺陷,且零件的偏差较小,能够满足工艺生产的需求。     

汽车发罩内板成形工艺参数多目标优化

针对某汽车发罩内板,通过三维软件设计零件的工艺补充面和压料面,并借助数值模拟软件对成形工艺参数进行优化分析.首先采用单因素变量法寻找较好的模拟结果,然后采用正交试验方法对拉延成形的压边力、压机速度和摩擦因数3个因素进行试验设计,各因素的取值范围依据单因素实验确定.零件质量控制中主要考虑最大减薄率、最大增厚率和起皱趋势3个因素.其中最大减薄率和最大增厚率通过软件后处理直接查看,起皱趋势的评价采用起皱评判函数通过编程计算.多目标优化得出最优的参数组合为:压边力为1.4 ×106 N,压机速度为20mm· s-1和摩擦因数为0.15.利用优化所得参数进行试模,结果表明,零件的板料流入量和数值模拟结果吻合.     

基于响应面法的副车架内高压成形工艺参数优化

以某汽车副车架为研究对象,分析了零件的结构特点,设计了弯管、预压成形和内高压成形的多工序成形工艺方案,并针对模拟结果中出现的破裂、起皱缺陷,提出一种基于响应面法的优化方法。以整形压力、初始屈服压力和轴向进给量作为优化因素,将最大减薄率和最大增厚率作为目标函数,采用响应面法构建因素与目标函数之间的拟合方程,求解得到最优的参数组合:整形压力为90 MPa、初始屈服压力为35 MPa以及轴向进给量为23 mm。最后对有限元模拟结果和工厂试验结果进行对比,结果表明:模拟结果与试验结果相吻合,该方法可以有效地优化成形参数。     

基于正交试验的S梁冲压成形分析

板材在冲压成形过程中,复杂结构零件会产生很多缺陷,如起皱,拉裂及卸载后工件的回弹,严重影响了冲压件的成形精度。采用数值模拟与正交试验相结合的优化分析方法,研究了S梁覆盖件冲压成形工艺的优化。依据正交试验方案,以凹模圆角半径、冲压速度、摩擦系数、压边力为研究因子,最大减薄率、最大增厚率为评价指标,采用有限元软件Dynaform进行冲压成形模拟。最终得到了最优的凹模圆角半径、冲压速度、摩擦系数、压边力等工艺参数组合。     

某车型翼子板前保险杠处拉深成形起皱开裂解决方案

针对传统拉深成形工艺中翼子板前保险杠处整形时易产生起皱和开裂现象,采取减小制件拉深减薄率的方法以增大板料的强度,最后通过CAE模拟软件验证板料的拉深成形性。经实际生产验证,新的拉深成形工艺生产的制件成形质量合格,制件起皱和开裂现象明显减少,缩短翼子板前保险杠位置调试时间,提高生产效率。     

基于AutoForm的锌铝镁镀层板拉深成形及回弹研究

针对汽车发动机罩外板拉深成形中可能出现的开裂、起皱、塑性变形不足及回弹等缺陷,借助AutoForm对材料为锌铝镁镀层板的某车型发动机罩外板拉深成形和回弹进行有限元仿真分析,根据零件的成形极限图、减薄率、起皱因子、主应变、次应变等结果优化了工艺参数,并分析了其拉深回弹,回弹量较小,对零件成形质量影响不大。研究表明,有限元分析可为锌铝镁涂层板的拉深成形及工艺参数优化提供参考,缩短了冲模制造周期,降低了零件开发与生产成本。     

基于响应面的汽车中立柱内板影响因素多目标优化

以某汽车中立柱内板为研究对象,选取摩擦系数、冲压速度、压边力和凸凹模间隙为设计变量,采用最优拉丁超立方实验设计选取了30组实验方案,使用Autoform R6软件对拉延后的最大增厚率和最大减薄率进行有限元模拟。利用模拟结果建立最大增厚率和最大减薄率两个目标值的4阶响应面近似模型,并分析了影响因素对目标值的影响。多目标优化后得到的摩擦系数为0. 17、冲压速度为3500 mm·s-1、压边力为450 k N、凸凹模间隙为0. 55 mm,此时的最大增厚率为0. 95%、最大减薄率为10. 65%。使用优化后的工艺参数进行模拟,得到的最大增厚率和最大减薄率的模拟值分别为0. 96%和12. 20%,证明了多目标优化结果的有效性。根据优化后的工艺参数组合进行零件试生产,可以生产出无起皱开裂且满足要求的汽车中立柱内板拉延件,提高了零件从设计至生产的效率。     

材料性能参数对汽车B柱冲压成形的影响

以最大减薄率和最大失效作为判断依据,采用有限元仿真模拟软件Autoform研究了屈服强度R_e、厚向异性系数r与加工硬化指数n对汽车B柱零件成形的影响。研究结果表明,降低屈服强度与提高厚向异性系数和加工硬化指数,可以促进零件最大减薄率和最大失效的降低。相对于R_e值而言,r值对最大减薄率有更大的影响;相对R_e值与r值来说,n值对最大失效的影响更为显著。对于B柱零件,板材选材范围为:R_e≤180 MPa、r≥1. 8、n≥0. 22。     

汽车左后支柱里板拉延成形工艺参数多目标优化

以某车型左后支柱里板为研究对象,首先对零件进行了工艺分析和拉延成形有限元模拟设计。结合正交试验设计对零件拉延成形进行数值模拟,采用多目标优化方法获得了最优的工艺参数组合:压边力F=700k N,各段拉延筋阻力系数分别为X_1=0.30,X_2=0.80,X_3=0.45,X_4=0.75。极差分析结果表明,对最大减薄率来说影响顺序为:FX_1X_3X_4X_2,对起皱参数来说影响顺序为:FX_1X_4X_2X_3。使用优化的参数组合进行试冲试验,试制件无破裂、起皱等缺陷,成形质量满足生产要求。     

汽车尾灯安装加强件拉延成形工艺参数优化

针对某汽车尾灯安装加强件在拉延成形过程中出现的起皱、开裂缺陷,设计了全包围式分段拉延筋和局部单段式拉延筋两种方案;为了更好地判断成形零件的开裂和起皱风险,以最大减薄率Y_1和起皱趋势函数Y_2为评价标准,使用中心复合试验和数值模拟结合的方法,建立相关的响应函数。通过多目标优化,获得了带局部单段式拉延筋的拉延成形方案最优工艺参数组合:拉延筋阻力系数分别为X_1=0. 14,X_2=0. 30,X_3=0. 32,X_4=0. 39,压边力F=200 k N。以数值模拟和实际试模结果为参考,验证了以最大减薄率Y_1和起皱趋势函数Y_2为评价标准、以拉延筋系数和压边力为优化因素的多目标优化方法的有效性。通过拉延筋排布方案对比,采用局部单段式拉延筋不仅可以获得合格零件,同时还能降低模具开发的工作量。     

基于灰色关联理论的汽车前纵梁塑性成形工艺再设计

研究了汽车V形前纵梁的成形性,对比分析两种压料面工艺补充方案,建立了倒装单动拉深有限元模型。根据数值模拟结果,以压边力、摩擦系数、接触间隙、冲压速度为自变量设计了四因素四水平的正交试验模型,构造了最大增厚量、最大减薄率、最大回弹量与成形质量的关联函数。利用灰色关联分析法获得了多工艺参数对目标函数的关联度,并计算了目标函数的最优解,进而确定了一组最优工艺参数组合。再将最优工艺参数组合代入有限元模型进行模拟验证,较好地解决了起皱、破裂、折叠、局部过渡减薄等缺陷。最后依据几何位移修正回弹法对局部回弹进行了补偿,对模具型面进行了合理的设计变更。生产现场试模显示产品合格,缩短了传统试错法反复试模的时间。     

汽车中通道拉延成形工艺参数多目标优化

针对某车型中通道零件易出现拉裂和起皱等缺陷,提出通过工艺分析和工艺补充面设计来得到零件的成形工艺流程和工艺补偿面。借助AutoForm软件,建立中通道的拉延成形工序的有限元模型,通过初步模拟,确定以压边力、摩擦系数和拉延筋阻力系数作为试验因素,通过正交试验设计,以优化拉延成形工艺参数。试验中,以最大减薄率和起皱趋势评价函数作为优化的目标函数,并采用多目标优化方法,获得最优的工艺参数组合。实际试模中采用优化后的参数进行试验,得到中通道的产品区域无拉裂和起皱缺陷。