高强钢板冲压成形的回弹规律与工艺参数研究

高强钢板冲压成形的回弹问题在很大程度上制约了其深入应用,合理的工艺是减少回弹的关键和有效途径之一.建立了曲面扁壳件冲压成形的有限元模型,基于正交试验法研究了工艺参数,包括压边力、摩擦系数、板厚以及拉深筋的布置方式对回弹的影响规律,采用普通钢板和高强钢板分别进行了冲压成形实验,并与数值模拟结果进行对比.结果表明,高强钢板冲压成形的回弹较大,但通过合理的压边力和拉深筋布置方式可以实现高强钢板冲压成形回弹的有效控制.     

超高强度硼钢板热弯曲数值模拟

为研究热自由弯曲和热接触弯曲方法的淬火效果和成形精度,应用ABAQUS软件,对超高强度硼钢板U形件的热弯曲过程进行了数值模拟研究.研究表明:热接触弯曲改善了热弯曲零件底部的淬火效果,且热接触弯曲可获得比热自由弯曲更好的成形精度;不同压边力下热接触弯曲回弹均随着压边力的增加而逐渐减小;数值模拟结果与实验结果吻合较好,验证了有限元模型的可靠性.     

高强钢板热冲压成形热力耦合数值模拟

为研究高强钢板的热冲压成形性,采用ABAQUS软件对高温下22MnB5高强钢板沟槽形件冲压成形进行了数值模拟研究.建立了基于热力耦合的弹塑性有限元模型和热成形下的材料模型,通过对沟槽形件热成形进行数值模拟,考察了压边力、模具间隙和凹模圆角半径等工艺参数对热成形时温度分布和回弹的影响,给出了热成形中产生回弹的机理,确定了合适的工艺参数,通过热成形试验验证了数值结果的可靠性.     

基于数值仿真的冲压成形界面接触压力

为探究冲压成形过程中板料-凹模圆角区界面接触压力,采用有限元静力算法建立了U形件小圆角半径弯曲成形过程的数值仿真模型,完成了板料和模具界面接触压力数值模拟,并参数分析了钢板强度、相对圆角半径、压边力和摩擦系数对板料界面接触压力分布的影响.研究表明:与压边力和摩擦系数相比,钢板强度和相对圆角半径更明显地影响着板料界面接触压力,并随着材料强度增加和相对模具圆角半径减小界面接触压力明显增加;随着压边力和摩擦系数的增加,界面接触压力宽度也随之增大.     

树脂复合钢板V型折弯回弹实验与仿真分析

为了研究模具圆角半径及凸模最大力对树脂复合钢板V型折弯回弹的影响,通过拉伸和搭接剪切试验获得了树脂复合钢板各层的力学性能数据,进行了树脂复合钢板的90°V型折弯回弹实验.对折弯回弹进行了有限元数值模拟,并与试验结果进行对比验证了90°V型折弯回弹有限元模型的可靠性,进一步分析了凸模圆角半径及其下行量对复合钢板折弯回弹角的影响规律,并由此预测出一组最优折弯工艺参数.结果表明:随着凸模下压量的增加,不同凸模圆角半径条件下,折弯回弹后角度大小先几乎直线下降而后有少量回升;将其转化为以凸模最大力为变量时,表现出类似的趋势.     

厚钢板激光弯曲成形机理的模拟研究

对厚钢板的激光弯曲成形过程进行数值模拟.建立了钢板激光弯曲成形的三维非线性瞬态热力耦合有限元模型,模型中考虑了材料热物性参数和力学性能参数与温度的相关性.计算了钢板激光弯曲成形过程中的温度和应力,并预测了钢板的弯曲角度.模拟结果表明,厚度方向的温度梯度是导致钢板弯曲变形的主要原因.对数值模拟的结果进行了相应的实验,模拟结果与实验结果符合较好.     

车身用高强钢的回弹实验与分析

目的研究和分析身用高强钢在冲压过程中的回弹行为与规律。方法基于Wagoner的拉延弯曲实验模型,采用拉延弯曲(Draw-Bend)实验机,针对590 MPa级冷轧双相钢和420 MPa级低合金高强钢两个常用的典型车身用高强钢材料开展回弹实验研究,通过不同弯曲半径模拟不同冲压模具圆角半径,同时以不同张紧力模拟冲压压边力,讨论了两种材料的冲压成形及回弹性能与控制。结果两类钢的回弹量均随着冲压模具圆角半径的增大而减小,随着压边力的增大而减小,双相钢相比低合金能产生更大的回弹,厚板随冲压条件变化的回弹波动一般低于薄板。结论实验研究结果对高强钢在实际冲压过程中的回弹控制有着较强的指导意义。     

拼焊板U形件弯曲成形回弹补偿和焊缝移动规律研究

为了提高预测回弹的准确性,选用了拼焊板U形件作为研究对象,运用Dynaform软件,进行冲压成形和回弹的有限元数值模拟研究,得出了压边力、板料强度以及板料厚度对焊缝移动的影响规律,并探讨了焊缝、压边力、材料性能参数和板料厚度对回弹的影响,最终进行回弹补偿与实验验证.研究结果表明随着压边力的增大,焊缝向厚侧移动;板料强度不同时,焊缝向强度高的一侧移动;厚度不同时,焊缝向板料厚的一侧移动;焊缝会令板料的回弹量增大;随着压边力的增大,回弹量减小;弹性模量相同的条件下,材料屈服极限σs越高,回弹角越大;材料硬化指数n越小,回弹角越大;保持厚侧板料不变的情况下,另一侧板料越薄,回弹量越大.     

DP780高强钢U形弯曲回弹影响因素及优化

目的 研究DP780高强钢不同参数对其U形弯曲回弹的影响。方法 在室温下对DP780钢板材进行拉伸试验,获得其应力应变曲线。采用U形弯曲模具模型,利用ABAQUS有限元仿真软件对U形弯曲回弹进行分析,研究摩擦因数、压边力、冲压速度和凹凸模间隙对U形弯曲回弹的影响规律,并在此基础上设计正交试验以优化影响参数。结果 在较小的摩擦因数下,回弹是有微小波动的,继续增大摩擦因数,回弹呈现减小的趋势;回弹随着压边力的增大先增大后减小;冲压速度的改变对回弹的影响不是很大;随着凹凸模间隙的增加,回弹逐渐增大。结论 通过正交试验得到4个参数对回弹程度的影响,最佳参数组合为A5B5C3D1,以此参数组合得出的侧壁角θ1和法兰角θ2最接近90°,回弹效果最好。     

管材数控弯曲回弹规律的有限元分析

回弹是管材弯曲卸载后必然发生的现象,并严重影响弯曲管件的精度和管材弯曲生产的效率.成形参数对管材弯曲卸载后的回弹有重要的影响.为了研究成形参数对回弹角的影响,基于弹塑性有限元软件ANSYS建立了管材数控弯曲及回弹的有限元模型,以不锈钢管弯曲及回弹过程为典型研究对象,实验验证了所建立的有限元模型的可靠性,并分析了部分工艺和材料性能参数对管材数控弯曲回弹的影响规律.结果表明:回弹角随弯曲角、芯棒与管壁间隙及材料硬化系数的增大而增大,随材料硬化指数的增大而减小.     

基于补偿因子的直弯边下陷零件回弹补偿研究

橡皮成形是飞机钣金零件制造的一种重要成形工艺,回弹是橡皮成形过程中主要缺陷之一.为提高钣金零件橡皮成形效率,基于补偿因子对下陷区回弹补偿进行研究,实现钣金零件一步法成形.首先对弯曲回弹公式进行推导,结合弯曲过程中刚度概念引出补偿因子作为直弯边下陷零件回弹补偿公式;然后利用CATIA二次开发功能将补偿公式写入程序并与数据库进行连接,并对直弯边下陷零件进行回弹补偿;采用Pamstamp 2G软件对橡皮成形过程进行有限元模拟,通过实际成形试验对带补偿因子的回弹公式进行验证,最后将模拟值和试验值进行比较.结果表明:有限元模拟过程能够很好的预测回弹,补偿结果达到精准成形要求且误差在0.5°范围内,成形压力对回弹影响很小.对于下陷成形,需要较大的成形压力才能达到一次成形的目的,验证了补偿因子回弹公式的可靠性.     

板料弯曲回弹影响因素的有限元模拟研究

通过静态力学、动态力学实验方法,研究了热致性液晶聚合物(LCP)的种类对环氧树脂共混物在不同温度下的拉伸强度和应力-应变曲线的影响,通过TEM观察了共混物的相形态结构.结果表明,反应型液晶聚合物(LCPU)比其它种类的液晶聚合物对环氧树脂的改性效果更好;在不同温度下,其拉伸强度和应力～应变行为均比其它材料优越;固化物的动态力学结果表明:反应型的液晶聚合物键入了固化网络,出现新的松弛,TEM结果表明,反应型的液晶聚合物在基体材料中形成大小在nm数量级的液晶聚集微区,没有反应基团的液晶聚合物PHBHT在10%的加入量下,与环氧的共混物结构也有液晶聚集微区产生,但是聚集区大小在微米量级.     

高精度高强不锈钢隔片零件拉深成形研究

通过对15-5PH高强不锈钢高精度隔片零件结构及尺寸公差的工艺分析,明确了零件成形难点.利用有限元拉深成形的结果,确定了刚模拉深成形的方法.基于有限元回弹模拟的结果及试验,对拉深成形模具的理论型面进行了修正,解决了零件的高度及弧面轮廓尺寸精度问题,确定了拉深成形的合理压边力大小.     

基于Yoshida-Uemori材料模型的汽车结构件冲压回弹分析

Yoshida-Uemori随动硬化材料模型能够准确描述应变路径发生变化时材料性能的改变,从而较好地反映复杂加载情况下材料的各向异性.本文基于JSTAMP件分别采用Yoshida-Uemori随动硬化材料模型和各向同性硬化材料模型对汽车高强钢结构件的冲压成形进行了仿真分析与回弹预测,研究了不同材料硬化模型对回弹预测精度...     

汽车 U 形隔热板冲压回弹控制

目的解决隔热板成形常见问题以及预测回弹量的大小。方法以有限元分析软件Dynaform为基础,研究毛坯尺寸、压边力、拉延筋布置以及摩擦因数对隔热板成形性的影响。结果得出了隔热板的较佳成形工艺参数。结论通过修正模具和改善工艺来不断地改善回弹,能准确地预测回弹量的大小。优化后的回弹量分别为Δd=0.918 mm,Δα=0.340°,回弹量得到了有效的控制。     

板料V形弯曲回弹的动力烛式有限元分析

板料成形后的回弹对精度影响较大，在数值模拟时对回弹进行精确预测显得非常重要。基于连续介质力学及有限变形理论，建立了适合于三给板料成形分析的显式算法的有限元数学模型，采取集中质量矩阵，用动力显式积分的方法，使位移计算显式化，避免了由材料、几何、边界条件等高度非线性因素引起的计算收敛问题。根据该模型开发了动力显式算法的板料成形过程模拟的有限元分析程序DESSFORM3D，应用该软件模拟了包括回弹在内的整个板料V形弯曲的成形过程。通过3个不同凸模行程时计算与实验的板料几何形状对比以及计算结果与实验结果对比，验证了软件计算结果的准确性。     

On twist springback in advanced high-strength steels

The sheet metal components made of advanced high-strength steel (AHSS) become fairly attractive in reducing weight and enhancing operational performance of products. However the corresponding forming process often generates more severe springback. This paper aims to investigate the behavior of twist springback in advanced high strength sheet components, where a twist rail was considered and the corresponding die and measurement tool were developed. Finite element model of the twist rail was first validated through a try-out test and then is used to carry out a parametric study on the twist springback. The results lead to an in-depth understanding of how the design and process parameters, such as transition ratio of cross-section width, corner angle, drawbead depth and material strength grade, affect the twist springback, thereby providing some insights into sensitivity analysis for the design of products and corresponding processes.     

汽车侧围前连接板冲压成形质量优化研究

针对汽车侧围前连接板的成形质量缺陷问题,本文通过有限元软件分析工艺参数对成形质量的影响,并完成拉延模面的回弹补偿。首先,以最大减薄率和最大回弹量为评价目标,采用正交实验对压边力、模具间隙、冲压速度和摩擦系数4个工艺参数进行分析,获得影响成形质量最大的因素为压边力,冲压速度次之,确定最优工艺参数为:压边力300 kN、模具间隙1.20 mm、冲压速度90 mm/s、摩擦系数0.11;其次,采用节点位移法对拉延模面进行2次回弹补偿,将零件的回弹量控制在允许范围内;最后,将最优工艺参数和回弹补偿面应用于现场实验,测得试模件的最大减薄率为14.64%,最大正负回弹量为1.254 4 mm/-1.327 0 mm,试模件的最大减薄率和最大回弹量均在允许范围内,实验结果与仿真分析结果相近,验证了本实验方案的可行性。研究表明:通过优化工艺参数能够有效控制减薄、起皱和拉延不足等缺陷,并能够在一定程度上减少回弹量;通过对拉延模进行回弹补偿可以有效地控制回弹量。