拉延筋、压边力对冲压件成形性能的影响研究

冲压成形中合理的拉延筋、压边力是减少起皱、拉裂、回弹、拉深不足等的有效措施。以某车型汽车A柱加强板为对象,应用冲压仿真软件Dynaform,研究拉延筋、压边力对冲压件成形质量的影响,详细分析了模面有拉延筋、无拉延筋和不同压边力条件下工件的Z向最大回弹量、最大材料流入量、最大减薄量、最大增厚量和成形极限。分析结果表明:使用拉延筋后,工件的回弹缺陷得到控制,工件的最大增厚率下降,减小了起皱缺陷;压边力对工件成形质量有较大影响,压边力太大工件会出现破裂缺陷,压边力为100 k N是A柱下加强板最优的工艺参数。冲压试验结果与模拟结果吻合较好。     

车身零件拉延成形缺陷控制和工艺参数优化

起皱和拉裂缺陷是汽车车身零件在拉延成形中常见的成形缺陷。为了控制拉延成形缺陷,以某汽车发动机盖内板件为研究对象,通过Autoform建立有限元模型,并借助Design-Expert进行实验设计。采用数值模拟软件和实验设计方法对汽车发动机盖内板件的拉延筋阻力系数和压边力参数进行优化。优化后的最优参数组合为:拉延筋的阻力系数大小分别为A=0.3,B=0.3,C=0.4,压边力大小D=1.25×10~3kN。采用优化后的参数进行实验,实验得到零件无拉裂和起皱缺陷,表明本文采用的方法可以有效地控制车身零件拉延成形中的缺陷。     

基于Dynaform盖板成形工艺研究

采用Dynaform有限元模拟分析法研究了盖板一模一件和一模两件成形工艺过程,分析了减薄及起皱等缺陷.结果表明:一模一件拉延成形时,整体减薄率较大.通过工艺补充面优化和增大压边力,可以降低减薄和起皱程度.一模两件拉延成形时,整体减薄率下降,增大压边力有利于降低起皱程度,生产效率为一模一件时的1.5倍.     

工艺参数对高强拼焊B柱内板成形性能的影响

高强度拼焊板具有减轻车身重量、节能环保、改善车身安全性能等优点.针对差厚拼焊板冲压成形时,制件局部容易出现破裂、起皱和回弹过大等问题,利用有限元分析软件Dynaform对B340LA高强拼焊板B柱内板成形过程进行模拟,研究了压边力、模具间隙对B柱拼焊板成形的影响规律,并通过实验进行验证.研究结果表明,随着压边力增大,制件减薄率增大,增厚率减小,焊缝移动增大,制件回弹量减小;随着模具间隙增大,减薄率和增厚率都减小,焊缝移动增大,回弹量增大.合理工艺参数为压边力1200 kN,即该压边力为理论计算值的1.03倍,模具单边间隙为板厚的1.1倍.     

油箱盖板拉深成形的有限元分析及工艺参数优化

以油箱盖板为研究对象,利用Dynaform有限元软件模拟了油箱盖板的拉深成形过程,分析了板料拉深成形过程中的起皱与拉裂等缺陷,选取模具间隙、冲压速度以及压边力3种工艺参数进行正交试验及参数优化,通过正交试验的极差分析得出影响油箱盖板最大减薄率的主次顺序为:模具间隙、压边力、冲压速度.此外由方差分析可知模具间隙及压边力对最大减薄率的影响显著.模拟结果表明,油箱盖板拉深成形的最优工艺方案为:模具间隙1.5t,冲压速度3000 mm·s-1以及压边力60 kN,其零件的最大减薄率及最大增厚率分别为13.23％与11.12％.采用拉深模具对优化后的工艺方案进行实验验证,零件的最大减薄率及最大增厚率分别为14.87％与12.64％,模拟结果与实验结果比较吻合,且油箱盖板的成形质量较好.     

基于CAD/CAE的前翼板支架拉延模设计

运用CAE分析软件对前翼板支架成形过程进行了仿真分析，预测了拉延成形过程中的起皱和拉裂等缺陷，模拟分析得出前翼板支架起皱分析图、厚度变化图和成形极限图，并依此来判定其成形效果。运用正交试验法研究了压边力、冲压速度、摩擦因数、模具间隙和拉延筋阻力系数5个工艺参数对成形结果的影响，获得了工艺参数优化组合为：压边力1800 kN、冲压速度2000 mm·s^-1、摩擦因数0.16、模具间隙1.1t、拉延筋阻力系数0.5,优化后产品最大减薄率为20.4%,最大增厚率为7.5%,符合产品要求。利用UG WAVE技术，采用自顶向下的装配建模，快速设计出了前翼板支架拉延模具结构，该技术符合参数化产品设计过程和规则，使模具设计和修改更加便利。最后在试模阶段对前期工艺方案进行了验证，得到的试模结果和仿真分析结果基本保持一致，产品最大减薄率为21.3%,最大增厚率为8.1%,均满足成形要求。     

汽车发罩内板成形工艺参数多目标优化

针对某汽车发罩内板,通过三维软件设计零件的工艺补充面和压料面,并借助数值模拟软件对成形工艺参数进行优化分析.首先采用单因素变量法寻找较好的模拟结果,然后采用正交试验方法对拉延成形的压边力、压机速度和摩擦因数3个因素进行试验设计,各因素的取值范围依据单因素实验确定.零件质量控制中主要考虑最大减薄率、最大增厚率和起皱趋势3个因素.其中最大减薄率和最大增厚率通过软件后处理直接查看,起皱趋势的评价采用起皱评判函数通过编程计算.多目标优化得出最优的参数组合为:压边力为1.4 ×106 N,压机速度为20mm· s-1和摩擦因数为0.15.利用优化所得参数进行试模,结果表明,零件的板料流入量和数值模拟结果吻合.     

汽车后围加强板多目标成形工艺参数优化

针对后围加强板在成形过程中易出现破裂和起皱等问题,采用田口试验法,建立后围加强板最大减薄率和最大增厚率与冲压速度、压边力、模具间隙、摩擦系数和拉延筋阻力系数的五因素四水平田口试验,通过有限元分析软件Dynaform对16组试验进行模拟分析,结果表明压边力对后围加强板成形的减薄率和增厚率贡献最大.利用Design-Exprt软件对田口试验结果进行多目标优化,将最优工艺参数组合在Dynaform中模拟验证.结果表明多目标优化结果与验证结果接近,优化方法效果明显,可为模具设计和生产提供借鉴.     

汽车前纵梁内板拉延成形数值模拟及工艺参数优化

针对板料冲压过程变形复杂,易出现起皱、拉裂等缺陷,以某型汽车前纵梁内板为研究对象,采用有限元软件DYNAFORM对零件拉延工艺进行了数值模拟仿真。针对零件成形特点,设计了合理拉延形面,并分析拉延筋、压边力及入模圆角的变化对该零件成形效果的影响。通过零件成形极限图优化拉延筋、压边力及入模圆角,最终获得适合该零件的成形工艺参数。试模结果表明,采用优化后的参数可有效改善材料流动状况,消除起皱、拉裂等缺陷,提高成形质量。     

基于正交实验的门槛内板件拉延成形工艺参数优化

针对某汽车门槛内板成形过程中易发生的起皱和破裂等缺陷,通过正交实验方法进行实验方案设计,并借助板料成形的有限元模拟软件Autoform进行工艺参数优化分析。实验中将拉延成形过程的压边力F、摩擦系数μ和成形时压机下行速度v作为优化因素,以最大起皱准则指标和最大减薄率作为评价目标。采用Design-Expert软件对正交实验结果进行优化处理,得到多目标优化,得出最优的参数组合为:压边力为1.3×106N,摩擦系数为0.125和压机速度为15 mm·s-1。并采用实验进行验证,结果表明有限元模拟结果和实验基本吻合,表明正交实验和多目标优化可以有效地对板料成形进行优化。     

发动机内盖板拉延成形的数值模拟及参数优化

汽车覆盖件拉延成形的结果会受到很多因素的影响。针对汽车发动机前内盖板的拉延成形过程进行数值模拟,并利用田口方法,以减小板料厚度的最大减薄率为目标,对摩擦系数、压边力和拉延筋的凸筋高度及凹筋的圆角半径4个参数进行优化,并试验验证了优化的结果。研究结果表明,压边力对成形后板料的最大减薄率的贡献率最大,达到85.35%;最优的参数组合是摩擦系数μ=0.1、压边力F=150kN、凸筋高H=4mm、凹筋圆角半径R=4mm。选取优化后的参数,成品的最大减薄率为17.5%,符合实际生产要求。     

铝合金车门防撞梁热冲压成形缺陷(英文)

通过试验和数值仿真研究生产车门防撞梁中经常出现的减薄、破裂、起皱和回弹成形等缺陷。建立了适用于350~500°C的本构模型,并用于铝合金热冲压数值仿真。进行冲压试验和数值模拟以弄清成形缺陷的量化规律并分析工艺参数对成形缺陷的影响。研究结果表明:铝合金热冲压中破裂现象得到改善,回弹基本消除。增大压边力可减轻起皱的程度,但压边力超过15 kN将导致工件最大拉深处破裂。在压边力为3~5 kN,冲压速度为50~200 mm/s及有润滑的条件下,可以避免成形缺陷的产生。     

汽车前地板后段零件拉延成形工艺参数优化

为了提高汽车前地板后段拉延成形件的成形品质,借助有限元软件Auto Form,建立零件拉延成形过程的有限元模型进行数值模拟。采用正交试验设计和数值模拟相结合的方法,对拉延成形工艺参数进行优化。在数值模拟分析中,以零件的最大减薄率作为开裂指标,以最大起皱准则作为起皱指标,最后采用多目标优化方法得出最优的工艺参数组合。并将得到的最优参数进行实验验证,实验结果表明,本文提出的方法可以有效地控制汽车前地板后段零件拉延成形的开裂和起皱缺陷。     

基于AutoForm的汽车后门外板拉延分析与工艺参数优化

以某无框汽车后门外板为研究对象,利用正交实验方案,以拉延变形时的最大增厚率和最大减薄率为研究指标,以拉延时的成形力、压边力、摩擦系数和模具间隙4个工艺参数为实验因子,在CAE软件AutoForm中按5个水平进行模拟仿真,考察各组实验结果的成形质量,并对结果进行极差分析,得出最优工艺参数组合。最后,根据最优组合的仿真结果,并结合现场经验,向主机厂反馈了产品改进意见。通过分析和改进,在标称压力为800 t的压力机上,采用压边力为1400 kN、模具间隙为0.77 mm、摩擦因数为0.15的工艺参数进行拉延加工,得到的车门外板无开裂和起皱缺陷,表面质量光整均匀,符合工艺要求,且明显缩短了设计周期和成本。     

基于正交试验的冲压成形工艺参数多目标优化

以某车型的前隔板为研究对象,通过三维建模软件设计工艺补充面和压料面,借助有限软件对其成形工序进行模拟分析.将数值模拟和正交试验设计相结合,采用多目标优化方法优化前隔板零件成形工序的压边力和各段拉延筋阻力系数,得到优化的参数组合为压边力F=500 kN,拉延筋阻力系数K1=0.4,K2=0.4,K3=0.3,K4 =0.6.极差分析表明,对最大减薄率影响最大的因素为拉延筋阻力系数K2,对最大增厚率影响最大的因素为拉延筋阻力系数K3.实验结果表明,采用优化后的参数得到实际成形零件无拉裂缺陷且零件厚度满足要求.     

汽车内覆盖件无油冲压的数值模拟及工艺优化

针对某形状复杂、拉伸深度大的汽车内覆盖件在无油拉延时产生开裂、起皱等缺陷的问题展开研究,通过材料力学性能试验获得材料力学响应,利用有限元分析软件Auto Form建立数字仿真模型并进行工艺数值模拟,通过正交试验优化工艺,得到最优的工艺参数设置,以此为指导,对压边力、等效拉延筋系数、拉延筋分布等工艺参数进行调控,从而减小板料成形的最大减薄率,减小开裂和起皱危险区域,达到降低缺陷产生风险,提高成形质量的目的。最后通过试验验证了该仿真模型的准确性和有效性,相关方法满足实际生产需求。     

基于正交试验的汽车翼子板拉伸成形仿真研究

汽车覆盖件拉伸成形后的最大减薄率和最大增厚率可以反映材料的开裂和起皱趋势,针对汽车翼子板拉伸成形易产生开裂、起皱等问题,通过有限元分析与正交试验相结合的方法,以零件的最大减薄率和最大增厚率为评价指标,分析了压边力BHF、摩擦系数μ、材料厚向异性系数r、材料屈服强度σs、材料抗拉强度Rm对零件减薄率和增厚率的影响。利用极差和方差分析,确定了各因素对减薄率和增厚率影响的主次顺序,得出不同因素对减薄率和增厚率的显著性,从而获得了最优的工艺及材料参数组合为:BHF=900kN,μ=0.14,r=1.9,σ_s=150MPa,R_m=300MPa。将最优工艺、材料参数组合用于实际试模验证,得到了无开裂、起皱,成形充分的零件。研究表明:基于正交试验的有限元分析能够有效提供翼子板的成形质量。     

基于AutoForm的轿车行李箱内板成形工艺优化

以汽车覆盖件行李箱内板为研究对象,利用AutoForm有限元分析软件对其拉深成形工艺进行工艺分析。研究发现,压料面上有起皱风险,零件(1/2坯料)中间部位有3处存在开裂风险。通过采用在靠近坯料开裂边缘处开缺口,将明显开裂的两处凹模圆角半径14和3 mm分别增大到18和4.5 mm,将压边力由500 kN减少到400 kN等措施进行工艺优化。优化结果表明,压料面上起皱风险明显减小。按优化后的成形工艺进行内板零件拉深成形,所生产出的内板零件无起皱、开裂缺陷,与数值模拟结果一致,验证了数值模拟的正确性。     

基于响应面的汽车中立柱内板影响因素多目标优化

以某汽车中立柱内板为研究对象,选取摩擦系数、冲压速度、压边力和凸凹模间隙为设计变量,采用最优拉丁超立方实验设计选取了30组实验方案,使用Autoform R6软件对拉延后的最大增厚率和最大减薄率进行有限元模拟。利用模拟结果建立最大增厚率和最大减薄率两个目标值的4阶响应面近似模型,并分析了影响因素对目标值的影响。多目标优化后得到的摩擦系数为0. 17、冲压速度为3500 mm·s-1、压边力为450 k N、凸凹模间隙为0. 55 mm,此时的最大增厚率为0. 95%、最大减薄率为10. 65%。使用优化后的工艺参数进行模拟,得到的最大增厚率和最大减薄率的模拟值分别为0. 96%和12. 20%,证明了多目标优化结果的有效性。根据优化后的工艺参数组合进行零件试生产,可以生产出无起皱开裂且满足要求的汽车中立柱内板拉延件,提高了零件从设计至生产的效率。     

差厚板汽车覆盖件的拉延成形工艺参数优化

以某汽车差厚板前门内板件作为研究对象,为解决其拉延成形过程中的破裂和起皱缺陷,首先对差厚板材料的力学性能进行测试,可知相同材质的厚板和薄板具有相似的力学性能,拼焊板的屈服强度和抗拉强度比母材高。根据零件的特点设计工艺补充面,借助有限元软件AutoForm建立差厚板拉延成形的有限元模型。通过初步分析,针对成形缺陷提出引入工艺切口。然后,采用正交试验设计、数值模拟和多目标优化相结合的方法,对拉延成形的压边力、刺破刀C1、C2的凸出高度和摩擦系数进行了优化,得到最优的工艺参数组合为:压边力为1. 1×10~6N、刺破刀C1的凸出高度为12 mm、刺破刀C2的凸出高度为8 mm、摩擦系数为0. 125。最后,采用优化的参数进行试验验证,得到拉延成形的差厚板零件和数值模拟结果基本吻合。