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。     

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。     

变截面板方盒形件拉深过程中厚度过渡区移动的研究

基于ABAQUS分析软件,建立了变截面板方盒形件拉深的有限元模型,分析和研究了压边力、板厚比、凹模圆角半径三个工艺参数对厚度过渡区移动的影响.结果表明:压边力的大小对成形件厚度过渡区移动量有着较大的影响,合理设置薄、厚两侧压边力的大小及分布是有效控制厚度过渡区移动量的关键;板厚比对厚度过渡区移动的影响比压边力的影响更加显著,当板厚比达到一定值时,成形件底部的厚度过渡区移动量几乎为零;增大凹模圆角半径能使侧壁厚度过渡区移动量增大并提高极限拉延深度.     

SUS304/Al1050/SUS430复合叠层板拉深工艺参数对筒壁起皱的影响

生产中发现SUS304/Al1050/SUS430复合板拉深成形中与轧制方向成90°方向的筒壁存在起皱的现象。为了解决起皱的问题,首先测量了各层板的力学数据并导入到Dynaform中,采用正交试验方法研究了凹模圆角半径、板料直径、摩擦系数和压边力等因素对复合板筒壁起皱的影响。然后根据优化模拟结果设计出防止筒壁起皱的最佳工艺参数,同时采用增加拉延筋的方法解决筒壁起皱。试验结果表明,复合板的最优工艺参数组合为:凹模圆角半径14 mm,板料直径355 mm,摩擦系数0.2,压边力170 kN。在此工艺下,增加拉延筋,筒壁起皱得到解决,工件质量得到提高。     

影响拉深过程摩擦因素的实验研究

本文运用探针测试法,测量拉深过程不同因子影响下的摩擦系数值,得出拉深摩擦系数受润滑剂,压边力,毛坯直径,凹模圆角半径、凸模圆角半径以及凸、凹模间隙影响的规律。     

无压边圈的深拉深

一、前言在深拉深中用压边圈的目的是将板料压紧在凹模上,防止板料起皱。其副作用是在压边圈的作用下的摩擦引起相当大的损耗,以及由于板料的弯曲、拉直和径向压力而使它的塑性变形能力降低。再一个副作用是材料的变形硬化。在一定的板料厚径比之下,由于凸缘的抗翘曲和抗起皱,可足以免去压边圈。由凸模产生的常规冲压力便可把杯筒形部分拉到凹模里,起压边圈的作用。无压边圈的整个深拉深过程,主要受凹模截面曲线形状的影响。凹模起作用的部分是接触区的形状,可以设想有多种形式。其中最简单的一种是设置一凹模圆角,如图1所示。凹模圆角半径r大介于到0-D-d/2之间。如果凹模支撑板料的T点离凸缘较远,那么就     

非均匀压边力板料粘性介质拉深成形的试验研究

本文提出非均匀压边力板料粘性介质拉深成形方法,这种方法采用一种介于液—固态之间的粘性介质作为凸模传力介质,通过控制板料局部压边力的不同,使板料可控制地流入凹模口,板料成形具有顺序性。给出了拉深件几何形状和厚度分布,试验结果表明：板料厚度的变化受板料流入凹模深度的影响,采用顺序成形可减小因深度的加大而引起的板料变薄     

工艺参数对TA0半球件冷拉深成形的影响规律

以TA0薄壁半球形零件冷拉深成形为研究对象,采用数值模拟与试验研究相结合的手段,在研究该拉伸成形过程中零件的应变及壁厚分布规律及组织演变规律的基础上,对破裂、起皱缺陷位置进行了预测。同时,采用正交试验分析方法,研究了单位压边力、摩擦系数、凹模圆角半径和凸凹模间隙等工艺参数,对该拉深成形过程的影响规律。结果表明,单位压边力、摩擦系数、凹模圆角半径对拉深过程均有显著影响,其中贡献率分别为凹模圆角半径41.04%,摩擦系数30.27%,压边力24.68%。     

工艺参数对TAO半球件冷拉深成形的影响规律

以TAO薄壁半球形零件冷拉深成形为研究对象,采用数值模拟与试验研究相结合的手段,在研究该拉伸成形过程中零件的应变及壁厚分布规律及组织演变规律的基础上,对破裂、起皱缺陷位置进行了预测.同时,采用正交试验分析方法,研究了单位压边力、摩擦系数、凹模圆角半径和凸凹模间隙等工艺参数,对该拉深成形过程的影响规律.结果表明,单位压边力、摩擦系数、凹模圆角半径对拉深过程均有显著影响,其中贡献率分别为凹模圆角半径41.04%,摩擦系数30.27%,压边力24.68%.     

圆筒拉深件形状与厚度变化数值模拟分析

借助Dynaform软件,模拟分析了在不同拉深凹模圆角半径情况下,模具间隙及压边力等工艺参数对直壁圆筒拉深件外形尺寸及侧壁厚度的影响规律,并得到了该拉深件最优的凹模圆角半径参数,其值比经验公式计算结果小。通过进行两个不同凹模圆角半径的对比拉深试验,验证了数值模拟结果相对于经验公式的准确性和科学性,从而为该类零件拉深工艺方案的优化提供参考。     

DP980高强钢U形弯曲实验与数值模拟

为了评估DP980高强钢材料的成形与回弹特性,通过加载-卸载实验与单向拉伸-压缩循环加载实验,获得了考虑包申格效应的吉田-上森硬化模型参数,并对DP980高强钢的U形弯曲实验进行了研究。实验结果表明,DP980高强钢U形件在凹模圆角处易开裂,在成形过程中需减小压边力并增大凹模圆角。由于材料的回弹量与施加的压边力有关,可通过增大压边力来减小U形件的回弹,但压边力过大又可能导致开裂,因此,需合理选择压边力。同时,对U形件成形后的回弹进行仿真分析,仿真中分别采用等向硬化模型与吉田-上森硬化模型,通过将实验数据与模拟的回弹结果进行对比分析发现,采用吉田-上森硬化模型的仿真结果与实验结果吻合良好,证明了吉田-上森硬化模型模拟回弹的准确度较高,可以应用于回弹仿真中。     

考虑包辛格效应的高强钢U型件冲压回弹规律分析

回弹问题限制高强钢的广泛使用。数值模拟预测高强钢回弹的精度很大程度上取决于所应用的材料模型是否能对材料的包辛格效应准确描述。本研究旨在将力学解析方法、数值模拟技术、响应面分析法综合应用于高强度薄钢板U型件冲压回弹的预测中。基于考虑包辛格效应的材料模型实现高精度模拟预测回弹,随后利用理论解析方法结合有限元模拟与响应面法分析压边力、摩擦系数、模具圆角半径对回弹的影响规律。结果表明,摩擦系数较小时,板料的回弹程度随压边力的增大而减小;而摩擦系数较大时,板料的回弹程度随压边力的增大而增大。选择合适的模具圆角半径可以显著减小零件的回弹量。     

基于正交试验的座椅撑板冲压成形回弹研究及优化

以某汽车座椅撑板为研究对象,采用Autoform有限元软件建立拉延过程有限元模型,对其成形和回弹进行分析。针对拉延成形过程中回弹量过大的缺陷,设计正交试验,选取压边力、摩擦系数、冲压速度和凸凹模间隙4个重要工艺参数作为因素,研究工艺参数对回弹量的影响规律,得到最优的工艺参数组合为:压边力250 k N,摩擦系数0.08,凸凹模间隙1.2 mm,冲压速度4000 mm·s~(-1)。采用优化参数组合进行试模,试验结果与数值模拟结果吻合较好,工件成形效果完全符合设计要求。     

空调前板冲压成形分析与数值模拟

采用板料成形分析软件DYNAFORM对某空调前板的拉深成形进行了数值模拟仿真。对该零件成形工艺进行了优化,研究了不同的压边力、最小模具圆角半径对冲压成形的影响,通过对模拟结果的分析得出了空调前板的最优化成形方案。     

发动机罩外板拉深回弹的数值模拟分析

发动机罩外板结构简单,表面平直,曲率半径大,整体高度低。如果对外板拉深成形时的毛坯形状与尺寸、冲压方向与速度、拉延筋布局与结构以及压边力大小、凸凹模间隙、摩擦润滑等工艺因素的选择或控制不当,则容易导致其卸载后的回弹量增大。文章以eta/DYNAFORM软件为计算平台,利用正交实验法,对某轿车发动机罩外板的拉深回弹现象进行了数值分析,并在此基础上确定了控制回弹的拉深工艺参数和模具结构参数。实验结果表明,该外板零件的拉深回弹呈扭曲倾向,即存在一部分区域上翘,而另一部分区域下陷,其中下陷趋势较上翘明显。根据数值模拟分析得到满足外板技术要求的最优拉深工艺参数和模具结构参数组合为:压边力900kN,虚拟冲压速度1000mm/s(相当于实际冲压速度的10倍),拉延筋高度6mm,凸凹模间隙0.8mm。     

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。     

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。     

汽车纵梁冲压成形数值模拟及试验验证

利用有限元模拟软件Autoform对汽车纵梁进行成形性分析,拟定落料→弯曲→切边、侧冲孔→翻边、上翻边→侧整形→切边、冲孔、侧切边、侧冲孔的工艺路线,并对回弹趋势进行预测。分析表明:当压边力增大到1500 kN时,纵梁尾部回弹减少到1.75 mm,即通过增加压边力可提高零件塑性变形的程度从而减少回弹。经过实际验证,数值模拟结果对起皱等缺陷的位置和大小预测较为准确;数值模拟可对回弹进行定性预测,利用其结果进行修正后反复模拟,可将回弹量由首次预测的13 mm缩减到最终的2 mm,再通过测量实际零件的回弹量并结合数值模拟结果进行补偿和修正,可进一步提高零件尺寸精度。     

基于分块压边圈的汽车后柱加强板回弹控制

介绍了用Dynaform软件对汽车后柱加强板在整体压边圈和分块压边圈的2种方式进行成形回弹模拟。模拟结果表明,采用分块压边圈成形方式不仅能减小零件的起皱和开裂,使零件变形更均匀,还能显著减小零件的回弹,提高零件的整体成形质量。