解决覆盖件拉深压料面起皱的方法研究

针对汽车覆盖件拉深时压料面产生起皱的问题,分析了起皱的主要原因,设计了新的压料面偏差处理方法,同时通过Dynaform精算分析解决了虚拟拉深筋转换不准确、压边力不合理的问题。理论与实践表明,覆盖件拉深压料面起皱的问题得到了有效解决,对提升模具质量具有显著意义。     

拉深筋对板料拉深成形的影响

分析了拉深筋对板料拉深成形的影响机理和作用,提出拉深筋的基本设置原则,阐述设计其几何参数时应考虑的因素。结合汽车挡泥板的成形过程,利用有限元软件Dynaform分别模拟了无拉深筋、有整体拉深筋和局部拉深筋时挡泥板的成形过程。模拟结果证明,合理的拉深筋参数和布局能够有效地解决成形件的起皱和破裂问题,提高板料拉深成形质量。     

汽车覆盖件拉深压料面的数值模拟

以汽车后盖为研究对象,利用UG/AUTOFORM软件建立其拉深成形有限元模型,对比分析了曲面压料面和平面压料面对汽车后盖拉深成形工艺的影响.结果显示,随着压边力的逐渐增加,曲面压料时主应变与厚度变化较大,而平面压料时主应变与厚度变化不大.平面压料面有利于汽车后盖的拉深成形,其较佳的成型工艺参数为压边力1200kN、主应变0.248854、零件最小厚度为0.793656mm.     

基于等效拉深筋的汽车后柱加强板的起皱改善

板料冲压成形是汽车覆盖件的关键加工技术,该文主要研究了汽车右后柱加强板的拉深成形过程。该零件的结构特点和性能要求决定了局部区域不能出现严重起皱缺陷,为预测和消除起皱缺陷,采用有限元软件Dynaform重点分析了起皱产生的原因,在通过调整压边力、修改凸、凹模圆角半径等都不能消除起皱之后,提出修改零件局部形状和采用双重拉深筋的方法来控制材料的流动变形,从而减轻或消除拉深件的起皱。模拟结果表明,双重拉深筋能有效地改善起皱,提高拉深件的成形质量。     

ST16薄壁曲面件拉深成形起皱规律

采用ST16钢板,以直径为Φ200 mm、厚径比为0.5%的球形薄壁曲面件作为研究对象,通过数值模拟和工艺实验研究了拉延筋与压边力耦合作用下薄壁曲面件的起皱规律。结果表明,无拉延筋时需要4 MPa的压边力才能抑制起皱缺陷;使用拉延筋时仅需1 MPa压边力即可抑制起皱,通过设置拉延筋可以大幅降低压边力。大的拉延筋中心距更利于抑制起皱,但会加重壁厚减薄。选择合适的拉延筋中心距可以在抑制起皱的同时调控壁厚均匀性,最终实验试件的最大壁厚减薄率仅为10.4%。     

汽车覆盖件成形拉深筋的有限元模拟与优化

利用有限元法模拟某汽车高强钢横梁的成形过程,通过设置拉深筋作为材料流动控制手段。拉深筋的参数设置对成形结果影响很大,首先通过对简单形状零件拉深成形过程的模拟得出一些拉深筋参数对模拟结果的影响规律,然后对横梁拉深筋模型进行多次模拟和修改。通过比较采用等效拉深筋与真实拉深筋模型所得模拟结果,最终得出对于复杂冲压件,应该采用真实拉深筋模型进行模拟的建议。     

圆简形件冲压成形中拉深筋的成形性分析

建立了圆筒形件的有限元模型,利用CAE专业软件DIYAFORM模拟得到该零件的成形极限图，分析了不同压边力和拉深筋设置情况下，圆筒形件在拉深过程中的成形性能。研究表明，拉深筋对板材的摩擦阻力和变形阻力有显著的影响。拉深筋的使用能有效控制局部变形，使零件变形趋于平衡，从而保证零件的顺利成形。     

圆筒形件冲压成形中拉深筋的成形性分析

建立了圆筒形件的有限元模型,利用CAE专业软件DYNAFORM,模拟得到该零件的成形极限图,分析了不同压边力和拉深筋设置情况下,圆筒形件在拉深过程中的成形性能。研究表明,拉深筋对板材的摩擦阻力和变形阻力有显著的影响。拉深筋的使用能有效控制局部变形,使零件变形趋于平衡,从而保证零件的顺利成形。     

拉深件模口形状与拉深筋设置关系的模拟实验研究

根据模具设计中拉深筋设计的经验原则，利用DYNAFORM软件的等效拉深筋技术，针对具有不同的模口形状的拉深件进行拉深模拟，分析验证拉深筋的一般设置规律及不同拉深筋对拉深过程中材料流动的影响。     

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。     

板料在半圆形拉深筋中的变形研究

拉深筋是板材成形中的重要控制手段之一，目前对拉深筋的研究虽取得了一定的成果，但有关它对板材成形的影响研究还较欠缺。本文利用数值模拟的方法，研究了半圆形拉深筋的筋高和各凹槽圆角半径即结构尺寸对板材通过拉深筋后的厚度和累积等效应变的影响。研究结果表明，在半圆形拉深筋中，板料每通过一个圆角，其厚度都有所减薄，累积等效应变增大。筋高与板料的减薄量和累积等效应变之间存在良好的线性关系，随着筋高的增大二者也增大；并且拉深筋的各圆角半径的增大都使减薄量和累积等效应变减小。     

基于人工神经网络的拉形回弹预测技术研究

以蒙皮拉形为对象,探索了人工神经网络技术在拉形回弹预测中的应用。研究了利用神经元网络预测拉形回弹的关键技术,将人工智能技术和拉形数字仿真技术有机结合,建立了拉形回弹预测的人工神经网络模型,并验证了预测模型的有效性,为推动知识工程在飞机板金精密成形中的应用积累了经验。     

基于数值模拟的等效拉延筋设计与优化

拉延筋在汽车覆盖件拉深成形中起着十分重要的作用。利用拉延筋可以在较大范围内调节和控制板料的变形程度和变形分布,抑制破裂、起皱、面畸变等多种冲压质量问题的产生。在很多情况下,拉延筋的设置合理与否将决定覆盖件拉深的成败。文章借助eta/DYNAFORM软件,模拟某轿车B柱加强板在无/有拉延筋的模具上进行拉深的全过程,通过模拟结果分析比较,确定拉延筋的合理布局及数量,最后结合正交实验法,优化拉延筋的结构参数。     

飞机蒙皮振动辅助拉伸成形工艺分析

拉伸成形结束后,由于残余应力的存在导致蒙皮零件产生较大的回弹,会严重影响蒙皮的使用质量。基于回弹产生的原因,从工件的应力-应变机制阐述了振动减小残余应力的机理,提出了一种振动辅助飞机蒙皮拉伸成形的新工艺方法,给出了该工艺的主要参数——频率、振幅在应用选择上的依据条件及实际运用中可选择的合理范围。以飞机前缘蒙皮拉伸成形为例,通过数值仿真模拟,分析了施加振动对成形蒙皮零件回弹的影响以及频率、振幅对改善回弹的影响,并通过实验加以验证。结果表明,在飞机蒙皮拉伸成形过程中,施加振动可以更加有效地减小零件的回弹,当选取的工艺参数频率为30 Hz左右、振幅在1.5 mm左右时回弹值最小,效果最佳。     

斜壁盒形件多点拉延成形过程中起皱与拉裂预测

借助于LS-DYNA3D软件建立了多点拉延成形用有限元模型,采用BWC壳单元,BT壳单元以及六面体单元,对带法兰的斜壁盒形件多点拉延成形过程进行了数值模拟,获得了压边力和成形深度与起皱与拉裂关系的多点拉延成形的极限图。研究表明,压边力过小,法兰中部将明显起皱;压边力过大,斜壁角部将被拉裂;大小适度的压边力能够得到表面光顺的成形件,即将压边力控制在所给出的起皱极限与拉裂极限之间。     

汽车覆盖件拉深过程中的压边力预测

结合数值模拟与人工神经网络技术研究了汽车内覆盖件承载地板在冲压成形中压边力的预测。将板料模型零件导入到Dynaform中进行网格划分并对其拉深过程进行模拟仿真,结合正交试验获取不同参数条件下最佳压边力的数据样本,然后运用Matlab软件中的GRNN神经网络工具箱对数据进行训练学习,采用训练好的神经网络对板料成形过程中的压边力进行预测,获得了板料拉深过程中的压边力变化曲线。通过预测结果和模拟结果对比,预测误差在10%以内。将预测的曲线对零件模拟仿真,结果显示零件最大减薄率在25%以内,并对板料进行实际冲压验证。结果显示成形效果良好,无起皱、破裂缺陷,符合实际生产的要求,说明GRNN神经网络可以用于零件冲压过程中压边力的预测。     

型材拉弯模拟算法的开发及应用

开发了基于有限元增量理论和BWC壳单元的型材拉弯模拟算法.本算法对型材拉弯机构中夹钳的运动进行了深入分析.采用速度约束的方法来模拟夹钳的运动轨迹,并对夹钳所在板料位置上的节点进行约束处理,保证了夹钳速度加载的正确性.以矩形截面型材拉弯零件为例,采用文献中的夹钳运动加载方案对其进行型材拉弯成形模拟.将本算法计算的结果与文...     

基于数值模拟的拉延筋约束阻力计算方法研究

在汽车覆盖件拉深成形中,拉延筋可以在较大范围内调节和控制板料的变形程度和变形分布,抑制多种成形质量问题的产生.其中,拉延筋几何参数起着重要的作用.本文以矩形拉延筋为例,建立了拉延筋约束阻力计算有限元模型,对拉延筋几何参数与约束阻力之间的关系进行分析研究.结果表明:拉延筋约束阻力与凹槽圆角半径和凸筋圆角半径成反比,与筋高成正比.结合某轿车B柱加强板实例,通过优化其拉延筋结构参数,得到当1号等效拉延筋高8mm、凸筋和凹槽圆弧半径3mm;2号等效拉延筋高4 mm、凸筋和凹槽圆弧半径6mm时,该制件成形质量达到最佳.     

材料和目标形状对多点拉形成形精度的影响分析

多点拉形是将整体拉形模具离散成多点模具,可以在一套多点拉形模具上实现不同形状零件的拉形,省去了模具的设计、制造等大量的生产成本,实现了蒙皮件的柔性成形。多点拉形主要适于成形小曲率、大变形的蒙皮件,材料和目标曲面形状都是影响多点拉形成形结果的重要因素。通过对3种材料成形不同曲率半径球形件的多点拉形过程进行数值分析,研究材料和成形件目标形状对多点拉形的影响。结果表明,在成形件中心区域的形状误差小于边缘区的形状误差,拉伸方向的形状误差大于垂直拉伸方向的误差,成形件的曲率半径越小,成形件的形状误差越大。     

双管带隔筋件隔筋形状对内外管成形的影响

为了获得综合性能良好的某铝合金双管带隔筋挤压件,对提出的整体挤压成形工艺方案进行有限元模拟,模拟结果中存在折叠、挤压力大、局部强度不足等缺陷.针对所产生缺陷进行成形工艺方案改进,并确定优化后的挤压方案为:双筒带隔筋挤压件连皮在中间,隔筋的上端面倒有呈水滴状的圆弧.通过模拟对改进后的工艺进行验证分析,结果表明:过渡圆角的大小对折叠有较大影响,增大圆角可减小材料向筋部流动的阻力,可以改善材料的流动状态,并获得了最优过渡圆角半径.利用设计的模具进行了实验验证,获得了成形质量良好的挤压件.