镁合金AZ31盒形件拉深成形有限元模拟分析

摘 要:利用有限元数值模拟分析了各工艺参数(拉深温度、凸模圆角半径及凹模内圆角半径)对镁合金AZ31盒形件拉深成形性能的影响,并通过实验进行了验证.结果表明:采用最佳拉深温度和最佳的凸模圆角半径、凹模内圆角半径可以有效地改善厚度为0.5mm的镁合金AZ31板材的拉深成形性能.     

凸凹模圆角半径对拼焊板盒形件成形性能的影响研究

利用有限元软件Dynaform对钢-铝拼焊板盒形件的拉深过程进行了模拟。分析了不同的凸、凹模圆角半径对拼焊板成形深度及焊缝偏移量的影响规律。结果表明,改变凸、凹模圆角参数会导致板料流入凹模速度的改变,从而影响板料成形阻力。选用较大的凸、凹模圆角半径可以提高拉深极限,减少凸缘处焊缝偏移,但它会造成盒形件底部焊缝偏移量的增加。因此,选择适当的凸、凹模圆角半径可以有效地避免焊缝移动、拉裂等成形缺陷。     

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%.     

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%。     

拉形动态摩擦系数的正交试验分析

用正交设计法对拉形时的摩擦系数进行了测定,方差分析结果表明,平整量越大摩擦系数越小;润滑剂对摩擦系数的影响最大;摩擦系数随凸模行程的增大而增大,且基本为线性关系。凸模圆角半径处的摩擦系数比凹模圆角半径处的摩擦系数普遍大,这是由凸模圆角半径处的板材变形程度大、板材表面粗糙化大所引起。     

方形盒制件圆角处拉深破裂的数值模拟

金属薄板成形的数值模拟技术在冲压件生产和模具设计中起着重要的作用。文章借助Dynaform软件对某方形盒制件拉深破裂现象进行数值模拟,分析其产生原因和影响因素,并利用正交实验找出防止该制件圆角破裂的拉深条件组合。结果表明,在冲压速度、凸模圆角半径、摩擦系数和板料厚度4个因素中,凸模圆角半径对盒形件拉深破裂的影响最大。为降低因圆角处板料剧烈减薄而产生破裂的几率,盒形件拉深时应采用较大的凸模圆角半径。     

基于Deform-3D的铝合金封头冲锻成形模具应力分析

应用Deform-3D软件对小型铝合金封头整体冲锻成形过程中的模具进行应力分析,讨论容差值大小对施加模具受力分析的影响,并分别讨论凸模下压速度、摩擦系数、凹模圆角半径对凹、凸模具应力的影响规律,并通过模具应力分析确定对模具有利和能减少封头缺陷的最佳工艺参数。结果表明:容差值的大小严重影响模具受力分析,当容差值≥2时,模具沿各方向的受力与坯料对应方向受力基本吻合;凹模圆角半径对模具受力影响最大,摩擦系数次之,凸模下压速度影响最小。同时,确定凹模圆角半径11 mm、凸模下压速度120 mm·s~(-1)、摩擦系数0. 02为最佳铝合金封头冲锻工艺参数。     

拉深凹模与凸模圆角半径之关系

<正> 粗看起来,拉深模凹模圆角半径(R_凹)与凸模圆角半径(R_凸)似乎毫不相干,实际上在某些情况下它们是相互制约和相互影响的。本文试图通过分析来阐明两者之间的相互关系。     

镁铝层合板拉深成形性能的试验研究

采用正交试验设计,对镁铝层合板进行了不同成形条件下的拉深试验,研究了成形温度、凸模温度、拉深速度和凹模圆角半径对板料成形性能的影响。结果表明:在成形温度是最重要的影响因素的基础上,不同成形温度下其他条件的影响程度有所不同,凸模温度和凹模圆角半径较拉深速度更为重要;在镁合金最佳成形温度范围内,层合板极限拉深比在200℃达到最大,且高于镁合金单板极限拉深比,铝合金的包覆对于改善镁合金的成形性能有很重要的影响。     

矩形盒深拉深成形有限元模拟

针对矩形盒成形过程中各种形式的起皱和拉裂问题，采用MSC．Marc有限元分析软件对矩形盒深拉延成形过程进行模拟。建立了包括板料、凸模、凹模及压边圈在内的整体分析模型，通过对成形过程中拉深件的等效应力进行比较，分析了不同的凸模圆角半径、凹模圆角半径及凸模角半径对矩形盒拉深成形的影响。此外，还对模拟结果做了进一步的分析，得出了凸凹模圆角半径之间的相应关系，以便合理的确定矩形盒深拉延成形时二者的取值范围。考察了模拟方法的可行性和可靠性。     

抛物面形件拉深成形有限元分析与正交优化

分析了影响抛物面形件成形性能的主要因素:压边力、板厚、冲压速度、摩擦系数以及凹模圆角半径。借助Dynaform软件对抛物面形件拉深成形进行了单因素分析,得到了合理的压边力、板厚、摩擦系数和凹模圆角半径取值范围。采用正交实验方法进行了多因素的正交优化分析,得到了最优的参数组合。     

工艺参数对镀锌钢板成形性能影响的试验研究

充分发挥计算机数值模拟试验与物理试验相结合的研究方法的优点，针对影响汽车用热镀锌钢板拉深成形性能的主要工艺参数(凹、凸模圆角半径、压边力、摩擦系数)进行正交试验，得出该4种工艺参数对汽车用热镀锌钢板成形性能影响的显著性指标，并对该种板料拉深成形工艺组合进行了优化。     

外壳零件拉深模设计

分析了原有外壳零件多工序成形的缺点,提出了采用复合模加工的工艺。通过计算拉深凹模圆角半径、拉深凸模圆角半径、拉深间隙和拉深系数,并根据实际经验的取值,设计了1套复合模,实现了落料、拉深、整形一次成形,使外壳零件达到设计使用要求。该模具生产的外壳,外观美观,质量优良。     

DP590高强度板拉深成形应变路径规律研究

以某盒形件为例,以有限元分析软件Dynaform为平台,建立DP590高强度板拉深成形有限元模型,研究凸模圆角半径及摩擦系数对拉深成形应变路径的影响.结果表明:适当增大圆角尺寸可有效提高成形性能,增大摩擦系数减小材料流动,不利于高强度板的成形.     

板材冲压成形摩擦系数实时测量系统设计研究

为了准确的反映板材成形过程中摩擦系数的真实情况,构建板材冲压成形摩擦系数实时测量系统,通过改变凸模圆角半径、凸模拱高和模面曲率半径、拉深筋圆角半径等几何参数,利用有限元软件计算不同模具模面下板材冲压及胀形过程中材料流动的变化情况,得到了材料流动量随各种参数变化的规律曲线,并以此优化设计了板材拉深及胀形模具模面,确定了组合式特征传感器的安装位置,为板材成形摩擦系数实时测量平台的建立提供了指导依据.     

最大最小拉深凹模圆角半径论证

设计拉深模具时,正确确定凹模圆角半径是很重要的工作。凹模圆角半径的大小不但会影响拉深加工的顺利进行,还直接影响产品的质量。如果凹模圆角半径过大,拉深中毛坯凸缘部份材料在切向压应力作用下就会失稳起皱,甚至导致制件起皱破裂(图1)。如果凹模圆     

无凸缘球底筒形件成形工艺优化设计

在对无凸缘球底筒形件成形分析的基础上,建立球底区域的应力模型,并获得平衡微分方程。对球底区进行应力分析,确定压边力、凹模圆角半径、摩擦系数等影响球底圆筒形零件成形极限的重要因素。根据成形方案,首先进行数值模拟成形,并对模拟结果进行综合分析,确定压边力、凹模圆角半径、摩擦系数等参数对球底圆筒形零件变薄率和凸耳值的影响;然后通过实验验证,实现无凸缘球底筒形件成形时无切边工序的工艺优化。研究结果表明,凹模圆角半径越小,对控制球底部位内皱的效果越好,降低摩擦系数能够有效降低成形中的凸耳尺寸。     

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。     

圆筒形件的拉深变形与应力分析

针对筒形件拉深过程中凸、凹模圆角处包角α对凸缘区应力的影响,运用等面积法建立了包角α与坯料瞬时外缘半径和拉深高度的几何关系;采用主应力法并结合全量理论推导出等效应变,并对凸缘变形区的径向应力进行了修正;综合考虑压边引起的摩擦应力和凹模圆角区双曲度弯曲引起的弯曲附加应力,建立了拉深全过程拉深力与瞬时外缘半径的关系式。基于拉深工艺试验,对比分析了理论与试验的拉深力与凸模行程的关系曲线,结果表明:新计算方法的理论最大拉深力与实际最大拉深力相对偏差小于7%,且拉深全过程的理论力-行程曲线与试验力-行程曲线基本一致。     

圆筒拉深极限分析——拉深极限研究之二

本文在文献[1]的基础上深入分析了冲压板材的机械性能(厚向异性指数 R、硬化指数 n、屈强比σ_b/σ_s、综合参量 R×n×σ_b)、板料厚度 t 及相对板厚 t/D、工件相对直径 d/t、凸模及凹模圆角半径、压边力以及摩擦系数等因素对拉深性能的影响规律。给出了自动求算极限拉深系数的程度框图及用 Fortran 语言编写的计算程序。