基于多工序回弹补偿的大型汽车覆盖件成形优化

针对某品牌SUV汽车大型覆盖件成形过程存在的易起皱、破裂和回弹等质量问题,进行了工艺参数多目标优化和回弹补偿优化.首先,以最大增厚率和最大减薄率为评价目标,利用正交试验和Design - Expert软件对压边力、模具间隙、冲压速度和摩擦系数进行多目标优化,并确定最优工艺参数组合; 其次,以最大回弹量为评价目标,利用多工序补偿法对拉延模和修边冲孔模进行回弹补偿,并对最优冲压工艺参数组合和回弹补偿面进行仿真分析和试模实验.研究表明:优化后的成形工艺参数能够防止零件破裂,减少起皱以及降低最大增厚率和最大减薄率; 多工序回弹补偿能够有效控制回弹量,减少整形工序.本文的优化方案可为提高大型汽车覆盖件的成形质量和节约成本提供参考.     

汽车复杂梁形件冲压成形及回弹数值模拟

回弹问题是影响高强钢板进一步应用的原因之一,为了降低回弹影响,通常可以通过设置合理的工艺参数的方法减小回弹.以材料为高强钢的复杂型面汽车后边梁为例,对成形过程进行数值模拟分析,采用设置等效拉延筋及改变压边力大小的方法优化零件的成形结果,并最终确定后边梁成形时的等效拉延筋位置分布、拉延筋阻力和压边力的大小.利用计算出偏移最大的节点之间距离的方法对后边梁的回弹量进行测量.采用局部增大拉延筋阻力以及减小压边力的方法,对后边梁成形后所产生的卸载回弹及修边回弹进行控制,等效拉延筋阻力与压边力进行合理配比使回弹减小到较小的范围.最后将模拟所得到的结果与实验结果对比,即零件回弹较小,成形精度较高,进而得出该回弹控制方法可用于指导实际生产的结论.     

基于FEM的翼子板充液成形工艺与优化

针对复杂结构零件冲压成形时出现的破裂与拉延不充足等问题,采用板料成形模拟软件Dynaform对汽车前翼子板充液拉深工艺进行了有限元数值模拟研究。依据翼子板各处进料规律,提出了三种拉延阻力系数不同的拉延方案。以零件的成形极限图(FLD)为分析标准,研究了拉延阻力系数、液室压力加载路径和压边力对翼子板成形质量的影响规律。研究结果表明:设置合理的拉延筋、加载路径和压边力,可以改善翼子板的成形性能,并且能够获得壁厚分布均匀的零件。     

铝合金热冲压板件多目标优化

为解决铝合金热冲压板件存在的减薄和回弹等缺陷,采用响应面法分析了板料初始成形温度和压边力对最大减薄率和最大回弹量的影响规律。结果表明:成形件的最大减薄率随着板料初始成形温度和压边力的增大而增加;最大回弹量随着板料初始成形温度和压边力的增大而下降。最大减薄率和最大回弹量之间具有一定的冲突性。为解决这种冲突,采用多目标遗传算法NSGA-II进行多目标优化,得到Pareto最优解。进而在保证最大减薄率和最大回弹量都相对较小的情况下,确定合理的铝合金热冲压板件的工艺参数范围:板料初始成形温度为470.86~520°C;压边力为110~131.78k N。试验结果表明,合理的工艺参数可以避免破裂和减少回弹。仿真结果与试验具有较好的一致性。     

薄板拉延过程中变压边力加载曲线的研究

压边力是薄板拉延成形过程中的重要工艺参数之一,变压边力可避免拉延起皱或破裂等缺陷。通过分析薄板拉延变压边力的力学机理,计算了指定圆筒形件采用多点压边变压边力加载装置时各压边点不起皱和不拉裂的临界压边力Qzi和Qli,分析了各压边点的变压边力加载曲线,证实了多点变压边力控制的可行性,认为变压边力技术在拉延成形中有较佳实践意义。     

汽车零件冷冲压成形质量的优化

针对汽车零件冷冲压成形过程存在的起皱、开裂等质量问题,以某品牌汽车的后地板横梁为例对其进行了板料形状和冲压工艺参数的优化.首先,根据拉延时板料的流动情况确定板料的形状和设计拉延筋的分布;其次,通过正交实验确定最优冲压工艺参数组合,并对最优冲压工艺参数组合进行仿真分析和拉延实验.仿真分析和拉延实验表明,零件无起皱现象,开裂现象明显减少,成形充分,最大厚度和最小厚度均符合零件的设计要求.因此,该优化方案能够为汽车零件冲压成形工艺提供参考.     

变压边力对差厚拼焊板方盒形件拉深成形质量的影响

与单板相比,由于料厚比（或强度比）、焊缝性能以及成形过程中焊缝移动的影响,使拼焊板成形更为复杂。拼焊板拉深是拼焊板冲压成形中最典型成形工艺,影响拼焊板拉深成形质量的主要因素有压边力、模具几何参数、料厚比和摩擦条件等。其中,压边力的大小及加载方式对拉深成形极限及焊缝移动有着显著影响。本文采用数值模拟技术,研究了拼焊板方盒形件拉深成形过程中变压边力方案对焊缝移动及成形极限的影响规律。研究表明可以通过调整焊缝两侧板料压边力的大小,使得在尽可能满足成形深度的同时减少焊缝移动,从而提高拼焊板方盒形件的成形质量。     

压边力对圆锥形件拉深成形的影响

起皱和断裂是板料成形过程的主要失效模式,合理控制成形过程中的压边力,可以消除这些缺陷,提高成形性能。本文以圆锥形件的成形为例,采用Dynaform软件对变压边力控制的成形工艺进行了数值模拟计算,得到了最佳压边力变化曲线。本文还对模拟结果进行了实验验证。结果表明,变压边力拉深工艺能够极大提高板料的极限拉深高度。     

压边力对圆锥形件拉深成形的影响

起皱和断裂是板料成形过程的主要失效模式,合理控制成形过程中的压边力,可以消除这些缺陷,提高成形性能。本文以圆锥形件的成形为例,采用Dynaform软件对变压边力控制的成形工艺进行了数值模拟计算,得到了最佳压边力变化曲线。本文还对模拟结果进行了实验验证。结果表明,变压边力拉深工艺能够极大提高板料的极限拉深高度。     

一种通用板料液压成形装置的设计

介绍了作者最近设计的一种液压成形装置.该装置具有结构简单、无需专用的液压机、可实现变压边力控制等特点,可获得高质量的成形制件.     

坯料厚度与压边力交互作用的回弹影响因素的CAE分析

以某灯罩零件为研究对象,以动力显式有限元软件Dynaform为平台,研究了坯料厚度与压边力之间的交互作用,并以正交试验为手段,进一步研究了这种交互作用、虚拟冲压速度、积分点数、模具间隙、坯料厚度、压边力对回弹的影响．研究结果表明：坯料厚度与压边力之间的交互作用对回弹的影响相当显著;基于CAE分析的回弹预测,模拟参数对回弹预测的影响不可忽视;回弹是多因素耦合的结果,适当的参数组合能够在很大程度上减小冲压件的回弹量．     

基于网格的汽车覆盖件冲压方向快速算法

为了合理确定覆盖件的冲压方向,基于覆盖件网格数据,提出以无负角、最小拉延深度、最大初始接触面积为确立冲压方向的主要准则,建立以冲压方向矢量为设计变量的算法模型,通过单位球面网格求交法快速获取矢量可行域,使用该算法整体流程开发了相应的程序模块,可以快速确定覆盖件冲压方向。对比分析本文算法与商用软件Dynaform对某些汽车零件在冲压方向的深度模拟,结果验证了算法的可行性。     

抑制汽车纵梁弯曲回弹的弯曲模改进设计

汽车纵梁是一种形状和尺寸都比较大的冲压件,弯曲成形难度大且回弹不易控制。通过对U形件工艺和模具加工的分析,提出了解决回弹的工艺方法及可控制回弹的弯曲模改进设计,使汽车纵梁弯曲成形后的质量有了较大的提高,从而消除了由于产生回弹使零件侧壁的孔位与底部尺寸超差而影响纵梁装配等问题。     

工艺参数对机匣冷态强力旋压力学行为影响规律研究

针对航空钣金机匣材料难于成形,且成形后的产品精度难以控制等问题,本文以高温合金GH3030为材料,在阐明钣金机匣冷态强旋成形回弹理论与载荷作用机制基础上,使用SIMUFACT.FORMING有限元软件,导入实验室之前所得到的GH3030的本构方程,在软件中建立了航空机匣锥形件冷强旋的仿真模型,分析了旋轮间隙,旋轮进给比以及芯模半锥角对钣金机匣冷态强旋成形回弹与载荷影响规律;采用正交试验得到了各工艺参数对回弹角度影响的主次规律,并得到最优工艺参数组合;采用BBD试验方法,得到旋压最大成形力与旋压参数的量化回归模型,对回归方程进行方差分析,计算它的多元相关系数、可信度、精确度,结果表明该模型的可信度和精准度较高,并取点验证,发现误差在10%以内,回归模型较为精准。最后进行了旋压实验,对比分析了仿真结果与旋压实验实测结果的回弹角度,其平均误差在6.2%以内,验证了仿真结果的可靠性。本文的研究结果为实现高温合金钣金机匣锥形件冷强旋的精确成形提供了理论指导和技术支持。     

多弯曲多形孔复杂边界钣金件级进模的开发

为避免冲压过程中由多弯曲多形孔结构引起的零件外部边界与内部形孔误差而导致的级进模开发失败,应用全工序方法开发出一套特征件级进模.首先设计了一个带有多弯曲多形孔特征的复杂边界钣金件的12工序毛坯排样方案,并对坯料的全工序冲压成形进行了有限元仿真分析.其次以全工序有限元仿真为基础,结合毛坯排样方案设计了一套12工位级进模.最后对试制的模具进行实冲试验,结果显示:产品表面光滑,无起皱与破裂等其他成形性问题,且产品的孔位精度和弯曲后的制件边界误差均满足设计要求; 因此,本文设计的毛坯排样方案及其级进模能够很好地解