方盒形件分区压边方式拉深压边力的数值模拟

板料拉深成形是冲压生产中的一种少、无切削的先进加工方法,拉深成形的重要工艺参数之一是压边力,是保证零件成形质量的关键.根据方盒形件的拉深成形特点,将压边圈设计为直边区域、法兰转角区域及直边与转角交界区域的十六块分区压边方式,并对分区压边圈在不同压边力加载模式下进行了模拟分析.分析结果表明:对于方盒形件的拉深,将压边圈设计为适当的分区结构、各分区压边圈采取合理的变压边力加载模式可以充分改善板料的成形性能、达到抑制板料起皱和延缓破裂以及提高板料拉深成形质量.     

三角冲压件的压边力成形仿真分析

建立了三角冲压件的有限元模型,利用DYNAFORM软件,采用数值模拟的方法研究了三角形冲压件拉深时,压边力随时间及位置变化对成形性能的影响.基于不同的压边力加载模式,对成形极限进行了仿真分析.分析结果表明,对于不同的压边力模式,拉深成形性能完全不同,合理的压边力能改善板材的成形性能.     

新型电磁压边拉深模具的设计与仿真

提出了一种新型电磁压边薄板拉深模具,压边力由电磁力替代了传统的液压力或机械压力。建立了电磁力与压边力的数学关系,提出了励磁电流的控制方法,为得到电磁压边系统中电磁力的分布情况,运用ANSYS/Multiphysics软件进行了数值模拟。根据电磁压边装置及传统压边装置的压边力特点,建立了3条变压边力曲线,运用ANSYS/LS-DYNA软件对筒形件拉深成形过程进行了数值模拟,证明电磁压边拉深模具可以较好地抑制拉深过程中的起皱与减薄。     

基于新型双层组合压边圈的变压边力控制

介绍了一种新型的双层组合压边圈。在无需对常规薄板拉深液压机进行改造的情况下，只需要改变压边圈的结构，即能实现连续、灵活方便地控制实际压边力的分布状态和大小，从而提高大型复杂零件的薄板拉深成形质量。     

拉深工艺中脉动压边力控制方法

压边力是板料拉深成形过程的重要工艺参数之一 ,合理控制压边力的大小可避免起皱或破裂缺陷。采用脉动变化的压边力控制拉深工艺 ,可提高成形极限及拉深件的表面质量。本文采用数值模拟方法研究了脉动变化压边力的振幅、振频对成形的影响。     

混合压边液体内向流动动态充液拉深

为抑制液体内向流动动态充液拉深中凸缘增厚而造成的拉深阻力急剧增长,提出混合压边液体内向流动动态充液拉深新方法。对定间隙下设定恒定压边力的混合压边充液拉深压边形式实质进行分析,采用有限元研究混合压边方式下压边间隙、压边力以及径向压力的变化对成形过程的影响。研究结果表明:定间隙下设定恒定压边力的混合压边充液拉深压边形式的实质是设定压边间隙和设定压边力压边方式的混合;采用混合压边方式可以降低实际最大压边力,降低凸缘区的摩擦阻力,减少第二个谷底点的减薄率;压边力影响零件直壁部分壁厚分布,较大的压边力得到的零件直壁壁厚较薄;压边间隙的变化影响成形零件直壁壁厚分布,较小的压边间隙成形零件直壁较薄,第二个谷底点越接近零件底部。     

单动液压拉深压边设备计算机控制的关键技术

就近几年成为热门研究课题的拉深成形压边力调控问题 ,总结了拉深生产工艺控制系统结构及其关键技术 ,阐述了单动液压拉深压边力计算机控制对提高产品质量的重要性     

采用恒定压边力解决不锈钢拉深起皱问题

在拉深模具结构设计中,采用液压压边装置的恒定压边力有效地解决了不锈钢拉深起皱问题,保证了拉深零件的质量。     

板料拉深模压边装置的设计探讨

起皱是拉深工艺中最主要质量问题 ,从拉深机理出发 ,分别介绍了使用恒力压边装置、适力压边装置、无压力浮动压边装置及用液压机顶出缸进行压边等方法 ,从而使压边力的变化符合拉深工艺的要求 ,对指导实际生产具有十分现实的意义。     

研究拉深用润滑剂的摩擦特性

拉深用润滑剂在使用中的摩擦特性与拉深工艺之间的关系目前研究的还比较少,本文针对这一内容进行研究.实验采用拉深工艺模拟试验机作为实验手段,研究油基和水基润滑剂在给定不同压边力值条件下的润滑性能、以及坯料直径变化对润滑性能的影响.实验结果表明:(1)在拉深过程中,水基润滑剂存在一个最佳压边力范围,在这一范围内水基润滑剂具有比油基润滑剂摩擦系数小、拉深性能好的特点.当超过这一范围时,摩擦系数明显增大,拉深性能变差.(2)油基润滑剂基本不受压边力的影响.(3)拉深坯料直径的变化对油基和水基润滑剂的摩擦性能都基本无关系.(4)建立了水基润滑剂的摩擦系数与拉深压边力之间关系的实验方程.     

考虑磁场区影响的电控永磁压边方法

电控永磁压边方法具有独立加载、传动链短、节能、易于控制等优点。针对铁磁性板材成形,提出了一种新的成形区和磁场区重合的电控永磁压边方法。以圆筒形件的拉深成形为例,采用新设计的压边装置对不同压边力加载条件下的结构变形进行了磁-力耦合有限元模拟,分析了板坯磁性对磁场和压边力分布的影响。由分析结果可知,新设计的压边力加载装置的刚度明显提高,新压边方法具有更好的压边效果,模具结构更紧凑。根据模拟和理论分析结果设计制作了拉深试验装置。实验结果表明,将成形区和磁场区重合的电控永磁压边方法是完全可行的。     

AZ31镁合金盒形件变压边力温热拉延工艺

通过温热交叉轧制工艺制备了板形以及成形性能良好的AZ31镁合金薄板;开发了可加热的变压边力双动液压机,并详述其工作原理;采用不同的压边力方案,对盒形件进行温热拉延实验,分析了变压边力对AZ31镁合金板材温热拉延性能的影响。结果表明:最佳的压边力变化方案是压边力随凸模行程先增后减的模式;采用变压边力技术可以将AZ31镁合金盒形件的拉深深度提高13·2%。     

液压机的PLC改造及变压边力控制

对四柱式万能液压机进行了PLC改造,实现了液压机的基本动作;把控制定压边力的普通溢流阀改为比例溢流阀,结合PLC控制技术与电液比例控制技术,采用2-PID闭环控制,实现了变压边力控制,满足了变压边工艺要求,提高了设备的控制水平.     

矩形盒分块变压料力拉深的有限元分析

作为薄板非回转对称拉深成形系统研究的一部分,针对矩形盒拉深中压料力对成形性和成形极限的影响进行相应的实验和有限元模拟分析。研究表明,矩形盒分块变压料力拉深有助于提高拉深成形性和成形极限。但如何对压料板正确分块、分块衔接方式以及实现变压料力实时控制还需要做大量深入的基础研究工作。     

1060纯铝微杯形件微拉深成形研究

微拉深成形以其高效率、低成本、高质量等优点成为一种可行的制造开口、空心、薄壁微型零件的微细加工方法。然而,由于微型化的影响,使得微拉深要比宏观拉深更加困难。研制精密微型落料-拉深复合模,成形出内径仅为1 mm的微杯形件。试验材料采用厚度为50 μm的1060纯铝,在真空氛围下经300 ℃分别退火1 h和8 h。微拉深试验在SANS CMT-5504电子万能试验机上进行,试验速度为0.05 mm/s,润滑剂为聚乙烯薄膜。研究退火工艺和压边力对拉深力、拉深比、制耳和起皱的影响。试验结果表明,顺利成形出质量良好、拉深比为2.1的微杯形件;经退火处理的坯料,拉深力降低,拉深比增大,制耳减弱;随着压边力的增加,起皱减弱,但当压边力超过一定数值后则导致拉裂。     

基于深度强化学习与有限元仿真集成的拉深成形控制

金属板材拉深过程中的压边力是决定成品质量的关键参数,传统压边力控制方法往往需要对高度非线性的拉深过程进行建模,导致其控制结果与实际存在较大偏差。提出一种基于深度强化学习与有限元仿真集成的金属板材拉深过程控制模型,利用深度神经网络强大的预测能力来提取拉深加工过程中的状态信息并进行可靠预测,结合强化学习的决策能力来进行压边力控制策略的学习优化,避免了精确系统动力学模型的拟合以及先验知识的获取。同时,针对板材拉深加工中常见的拉裂质量缺陷与起皱质量缺陷,建立拉深成形性能评价函数,为深度强化学习提供回报信号来指导学习过程,并利用有限元仿真构成深度强化学习的环境模型。试验表明,深度强化学习模型能够有效地进行压边力控制策略优化,有效提高产品质量。所提出的压边力控制模型利用无模型的深度强化学习,能避免拉深过程的系统模型拟合,可提高压边力控制策略的控制效果,同时结合循环神经网络能解决板材拉深加工过程中的部分可观察性问题。     

半球底直筒形拉深件成形极限实验研究

以半球底直筒形拉深件为研究对象,用实验的方法,从压边力、摩擦系数、凹模圆角半径等几个方面对半球底直筒形件进行成形研究,得到了各工艺参数对其成形极限的影响.即压边力、摩擦系数在一定范围内的增大,半球底直筒形拉深件的胀形区域减小,成形极限有降低的趋势.     

圆锥形件拉深过程中变压边力的研究

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。     

WRINKLE LIMIT BLANK HOLDER FORCE MODELS IN SQUARE-BOX DEEP DRAWING WITH VARIABLE SEGMENT BLANK-HOLDERS

Constituting the reasonable control models of the wrinkle limit blank holder forces is the sticking point of the processes of the deep drawing with variable blank-holder forces, especially in the square-box forming. To begin with, a mode of segmenting flange of the square-box into eight zones is put forward according to the fact that the uniformity of flange deforming can be improved by controlling segment blank-holders. Considering the integral influence of shear stress, a new concept, strain relaxation factor is defined. Hereby, the law of distribution of stress and stain in the deforming flange of square-box is achieved. Then based on these mechanical analysis models and the energy principle, the wrinkling flexivity functions of the straight flange and the circle flange are given, and the corresponding formulae of wrinkling limit blank-holder force in these two situations are also educed. In these processes, ply-anisotropy, strain hardening, thickness and friction are considered. In the end, a calculating example is designed to validate the rationality of the formulae of wrinkling limit blank-holder force, at the same time, the influences of the ply-anisotropy exponent and the strain hardening exponent on the wrinkle limit blank holder forces are also analyzed.