基于Dynaform的方盒形体拉深成形的数值模拟与分析

针对方盒形体在拉深成形过程中易出现起皱、破裂等缺陷,采用显式有限元分析软件Dynaform分析压边力、毛坯形状、材料性能参数等因素对其成形极限的影响,以达到优化工艺过程的目的.研究结果表明:盒形件的的拉深成形受压边力影响较大,增大板料硬化指数n、厚向异性系数r及板料厚度t,有利于板料的成形.     

材料参数对斜壁矩形盒件多点拉深成形性能的影响

多点成形技术是一种用于三维板类件成形的柔性加工技术.本文采用数值模拟方法研究了三个重要的材料力学性能参数──各向异性指数、应变硬化指数和屈服强度对斜壁矩形盒件多点拉深成形性能的影响.结果表明,与传统的模具拉深成形一样,板料的成形性能参数对多点拉深成形结果有着十分重要的影响;并且在一定的范围内,材料的各向异性指数越大,硬化指数越大,屈服强度越低越有利于斜壁矩形盒件的多点拉深成形.     

旋轮轨迹和工艺参数对多道次拉深旋压成形质量的影响研究

多道次拉深旋压成形工艺复杂,旋轮轨迹与工艺参数的选取及其之间的匹配直接影响旋压件的成形质量和尺寸精度。因此,研究不同的旋轮轨迹和工艺参数对多道次拉深旋压成形的影响具有重要的意义。以Al6061和SPCC材料为研究对象,通过试验对比研究了不同轨迹的道次曲线和工艺参数对多道次拉深旋压成形质量的影响。结果表明:在其它工艺参数相同的情况下,采用凸凹圆弧往返进给无道次贴模推进的旋轮轨迹时,所获得的旋压件壁厚最均匀;采用此种旋轮轨迹时,旋轮安装角和进给比越大工件越容易起皱。     

空调翅片的翻边孔多道次成形模拟

由于采用薄铝箔制造的空调翅片在成形过程中翻边孔孔壁容易出现破裂,且成形道次多通过经验确定,难以合理调整加工参数。采用有限元仿真方法,重现翻边孔的成形过程,分析缺陷的形成原因。建立了铝翅片多道次成形仿真模型,模拟了鼓包拉深工序、冲孔拉深工序和二次翻边工序的过程,并与实际铝翅片的翻边孔进行对比,验证了仿真结果的准确性,最后基于仿真结果探讨板料与模具之间的摩擦系数对成形结果的影响。实验表明,摩擦系数的改变会影响翻边孔成形中的厚度分布、最大减薄率以及翻边孔的成形质量。     

某盒形件拉深成形计算机仿真研究

基于DYNAFORM动力显式有限元分析软件,将数值模拟技术应用于某盒形件的拉深成形过程,研究了该件的一次拉深成形,不同的毛坯形状、尺寸,以及不同的材料参数对该盒形件拉深的成形极限图、厚度分布、减薄率的影响。研究结果表明:一次拉深成形不能满足成形要求,必须采用多道次拉深;板料1由于尺寸较小而更利于拉深成形;厚向异性系数r值较大的材料,有利于拉深成形。     

铝合金板材电磁脉冲拉深实验与有限元模拟

在金属板材的电磁脉冲拉深成形中,采用一种使成形件凸缘部分的材料可以径向流动的方法。形成了一种拉深—胀形特点相结合的成形工艺,可以提高材料的拉深极限。在此基础上通过改变电压和板料直径等工艺参数,可获得更大拉深高度。     

基于神经网络的材料性能参数和摩擦系数的实时识别

在板材拉深成形智能化控制过程中 ,为了避免缺陷的产生 ,必须适时地改变控制工艺参数 ,而最佳控制参数要根据材料的性能参数和摩擦系数来预测。根据拉深成形过程的特点及生产过程中自动化程度的要求 ,建立了材料性能参数和摩擦系数识别的人工神经网络模型。利用神经网络这种新一代信息处理工具实现了材料性能参数和摩擦系数的实时识别 ,为实现板材拉深成形过程的智能化控制奠定了基础     

有模单点渐进成形工艺参数对1060铝合金成形性能的影响

为了研究各工艺参数对有模单点渐进成形直壁筒形件成形性能的影响,采用正交实验法,对层间距、工具头半径、进给速度和成形道次4个工艺参数进行优化设计,对板料变形区厚度进行仿真研究,并通过极差分析,得出各工艺参数对成形后板料最小厚度的影响。研究结果表明:各工艺参数中,成形道次数对板料成形最小厚度影响最大,工具头半径影响最小;对1 mm厚的1060铝合金板进行优化后,最小成形厚度为0.389 mm,比2道次成形后的最小厚度0.242 mm提高了60%。因此,在有模单点渐进成形直壁筒形件过程中,成形时间允许时,可适当增加成形道次,提高成形质量。     

SPCC薄板成形性能的试验研究

针对电池壳多道次拉深和变薄拉深过程中出现的拉伤、破裂及生产不稳定等质量问题,在GBS-300A试验机上对三种SPCC板料进行了成形性能测试。对比分析结果表明,国产SPCC板料不适应高效自动化成形设备的主要原因在于拉深性能较差及性能的不均匀。     

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。     

压边间隙对圆柱杯反向深拉延成形质量的影响

对ＮＵＭＩＳＨＥＥＴ９９圆柱杯深拉延－－反向深拉延标准考题（Ｂｅｎｃｈｍａｒｋ－Ｃ）,进行了有限元数值仿真,将计算结果与Ｋｉｍ Ｈｙｕｎｇ ｊｏｎｇ的实验结果做了比较。在此基础上,分析了第一次拉延过程的工艺参数－－压边间隙对后续工序成形质量的影响,指出第一次成形的压边间隙在１．６￣１．８ｍｍ之间时,第二次成形的变形余裕度最大,即成形质量最好。研究说明,开展多工序成形过程的数值仿真有着重要的意义。     

拼焊板方盒件拉深非均匀变形的计算机模拟研究

拼焊板越来越多地应用在汽车制造业及其他工业中。方盒件是工业应用中的一种典型件。因此对拼焊板方盒件拉深过程中非均匀变形的研究是非常重要的 ,比如法兰区起皱和焊缝的移动等。本文对拼焊板方盒件拉深过程的非均匀变形进行了计算机模拟和实验研究。用显式有限元软件DYNAFORM进行了模拟分析 ,考虑了各向异性和加工硬化。为了适应板厚的不同 ,在凹模上设置了台阶 ,并且在台阶处为焊缝移动做出了补偿 ,分析了焊缝移动和法兰区的起皱。为了验证模拟结果 ,做了相应实验 ,实验结果与模拟结果吻合较好     

铝基离子镀氮化物膜的研究

探讨了在铝及铝合金基体上离子镀ＴｉＮ薄膜的可行性,研究了各工艺因素和掺入微量Ｃｒ,Ｆｅ对ＴｉＮ膜质量及性能的影响,同时还研究了铝基离子镀ＴｉＮ薄膜的最佳工艺条件。结果表明,在铝合金基体上离子镀ＴｉＮ薄膜是可行的。     

体积成形有限元模拟软件CASFORM的开发研究

简要介绍了作者自主开发的体积成形有限元模拟软件CASFORM及其关键技术，并给出了大量的实例分析。CASFORM主要由前处理模块，有限元分析模块，后处理模块，有限元网格生成模块和网格再划分及数据传递模块以及材料数据库和模拟数据库等构成，该软件能够分析各种体积成形工艺，包括锻造、挤压、拉拔等。能够预测缺陷的生成，验证和优化工艺/模具设计方案，该软件既能模拟等温成形过程，也可以模拟非等温成形过程，即可进行单工位成形分析，也可进行多工位成形分析。该软件界面友好，使用方便，可靠性和自动化程度高，是模具和工艺设计方案验证和优化的有力工具。     

多点位控制压边数值模拟研究

板料冲压成形的主要缺陷是起皱和撕裂 ,当模具的几何形状确定后 ,压边力是关键的成形控制参数 ,它不仅是凸模行程或时间的函数 ,还应随压边位置的不同而变化。确定拉深过程中板料各部位所需压边力的变化规律 ,可实现压边力的优化控制 ,对复杂拉深件如汽车覆盖件的成形尤为有利。该文以非轴对称抛物面车灯反光罩为例 ,采用DYNAFORM软件对其成形过程进行了数值模拟 ,比较了均布控制压边力和多点位控制压边力对成形的影响     

等速万向节滑套温挤成形工艺缺陷分析

针对滑套精锻成形中，存在的反挤压冲头弯曲失效及精锻件表面出现折叠等问题，建立了弹塑性热力耦合有限元模型。通过对滑套的镦挤和反挤过程进行数值模拟分析，找出了出现上述问题的原因，提出了改进措施。     

筒形件新型充液拉深的数值模拟及工艺机理分析

在简要回顾和分析充液拉深装置特点的基础上 ,提出了一种新型的筒形件充液拉深装置 ,该装置除了具有传统的充液拉深装置的优点外 ,还具有三大优点。在商用软件DYNAFORM PC中构建了合理的筒形件新型充液拉深有限元模型 ,分析了新型充液拉深中凹模圆角对成形工艺的影响 ,通过大量模拟进一步明确了新型充液拉深的成形机理 ,达到了合理设定工艺参数的目的     

锥形件智能化拉深系统中材料参数和摩擦系数的在线识别

以拉深过程的解析模拟为基础 ,采用非线性最小二乘曲线拟合原理实现了锥形件拉深智能化控制中材料参数和摩擦系数的在线识别。进而给出了材料参数已知时 ,摩擦系数识别非线性问题的一种线性化算法。实验验证结果表明 ,上述识别方法是正确的     

成形工艺参数对杯形件单道次拉深旋压力的影响

分析了成形工艺参数对杯形件单道次拉深旋压力的影响，试验中所采取的成形工艺参数为：芯模转速n，材料性质、旋轮进给比f、名义拉深系数m以及旋轮与芯模之间的相对间隙C等。研究结果表明，除芯模转速外，其它成形工艺参数都不同程度地对旋压变形力产生影响，而且工件在成形过程中是否产生缩颈，将会影响到旋压力的变化特征。