S梁的拉深成形数值模拟

采用数值模拟技术可以在模具设计初期预测产品的成形质量,优化工艺参数,从而缩短模具设计周期,降低成本。基于Dynaform有限元分析软件,对S梁的拉深成形过程进行了数值模拟。针对起皱和未充分拉深等缺陷,提出了压边力和拉深筋工艺参数的改进方案并加以比较,得到了较好的成形模拟结果。试验结果表明：压边力为400kN（不加拉深筋）或300kN（加拉深筋）时成形质量较好。     

汽车油底壳一次拉深成形减薄率控制研究

运用Dynaform数值模拟软件,对汽车油底壳拉深成形过程中的拉深筋、压边力、毛坯形状、摩擦因数等多种工艺约束参数进行综合数值模拟,获得油底壳制件塑性成形的优化工艺方案。汽车油底壳最终拉深成形方案为不设置拉深筋,压边力取600 k N,摩擦因数取0.1,毛坯形状为圆弧化八角形,制件一次拉深成形后减薄、起皱、破裂等缺陷明显减少,生产的制件成形质量良好。     

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。     

激光拼焊板制轿车门内板冲压成形的数值模拟

利用Dynaform软件对激光拼焊制轿车门内板进行了冲压成形数值模拟,分析了冲压成形过程中出现的拉裂、起皱、变形不充分和焊缝移动量过大等严重影响产品质量的成形缺陷产生的原因,采用正交实验法对拉深工艺参数和模面结构参数进行设计,提出选择最佳压边力、设置拉深筋高度合理、改善润滑条件等优化方案,可以改善成形质量;采用二次拉深成形工艺,能有效改善起皱、拉裂、焊缝移动和成形不充分等缺陷。实际的工艺设计和生产证明,成形过程与数值模拟实验结果吻合良好。     

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.     

压边力对AZ31镁合金热拉深成形性能的影响——试验及有限元数值模拟研究

在AZ31镁合金板材热拉深成形过程中,压边力Pb可根据成形特点进行设计,压边力过大、过小会引起试样破裂或起皱,至使成形过程不能顺利进行.利用自行设计的拉深模具,采用加热圈与加热棒连接热电偶的方式对凹模与冲头进行控温;通过对弹簧压下量的控制分别施加固定压边力与渐变压边力来研究压边力对AZ31镁合金热拉深成形性能的影响,并采用正交各向异性屈服准则和Wagoner提出的考虑了应变速率与温度影响的应力-应变材料模型.编制用户子程序嵌入MSC.Marc软件中对拉深过程进行了数值模拟,模拟结果与试验结果具有较好的对照性.结果表明,在其它条件合适的情况下,采用浮动压边力(控制在2kN～10kN),可以成形出无破裂与起皱的合格产品.模拟结果与试验有良好的对照性,证明可以用数值模拟来指导实际成形过程.     

基于压边力控制方盒形件拉深成形的数值模拟

板料拉深成形的起皱和破裂是拉深成形工件常出现的主要成形缺陷。通过压边圈对板料施加一定的压边力是控制板料塑性流动的有效方法。利用有限元数值模拟方法,在整体压边圈方式、不同的恒定压边力及变压边力加载模式下模拟方盒形件拉深成形材料流动情况。从模拟结果看出:在变压边力加载下,方盒形件拉深成形结果比恒定压边力下的理想。通过压边圈对板料施加变压边力是控制板料塑性流动的一种有效方法,可以抑制板料起皱和延缓破裂以及提高拉深件成形性能。     

支架钣金件成形受力分析与工艺模拟

在金属塑性变形应用研究的基础上,以支架钣金零件为载体,进行冲压成形工艺分析,针对支架钣金件的结构特点,弯曲工艺采用零件垂直方向的110°角与90°角同时进行弯曲成形,由于支架钣金件渐变式R圆角与多角度弯曲的结构特点,弯曲工艺模拟结果出现较严重的材料叠加起皱现象。故采用拉深成形工艺,通过切向压应力与拉应力的计算分析,根据压边力计算值的范围,在35~49 kN之间取8个值进行模拟拉深实验,在45 kN压边力模拟时得到较为理想的拉深压力曲线,从而得到了较好的拉深工艺结果,支架钣金件没有出现材料的起皱与开裂现象。根据模拟分析相关参数设计制造的模具,拉深成形工序一次性试模出合格的样件。     

汽车翼子板拉深成形模拟及工艺参数优化

以汽车翼子板为研究对象,采用有限元分析软件Dynaform对其拉深成形过程进行了模拟。针对拉深成形过程中出现的破裂和起皱等缺陷,选取压边力、冲压速度、板料厚度、摩擦系数4个重要成形工艺参数进行正交试验及参数优化,模拟结果表明,最优拉深成形工艺方案为:压边力1600kN、冲压速度3000mm·s-1、板料厚度1.0mm和摩擦系数0.10,得到零件的最大变薄率为27.7%,最大变厚率为8.5%。采用优化工艺方案进行汽车翼子板拉深试模,成形件质量较好,经检测零件最小壁厚0.728mm,最大壁厚1.08mm,试模结果与有限元模拟结果基本一致。     

双层不锈钢消声器壳体冲压工艺CAE分析与优化

针对SUS304双层不锈钢异型消声器壳体成形困难的现状,提出了采用不同形状坯料通过3次拉深工序来成形的工艺规划,重点采用正交试验和数值模拟分析方法在hypermesh中对第一次成形工艺参数进行了优化。坯料形状、压边力、拉深筋和双层板间的摩擦系数分别分为4个不同水平,以每一次拉深结束后坯料的最大减薄率和增厚率作为衡量坯料开裂和起皱的指标。对正交试验的数据进行分析,得到了4种因素和4种水平下的拉深指标,最佳工艺参数为坯料形状为BL4,压边力为350 kN、拉深筋分布为DB3及双层不锈钢板之间摩擦系数为0.2。采用最佳工艺参数的模拟结果都在安全范围之内,为实际生产提供了指导。     

某汽车零件多工步成形的工艺参数多目标优化

某汽车零件拉深深度大、表面质量高、型面复杂。由于拉深深度较大,一次拉深成形易在零件的底部圆角处产生裂纹,采用通常的冲孔、拉深、切边的成形工艺不能得到合格的零件。选定摩擦系数、预拉深压边力、拉深压边力和板料尺寸作为影响因素,将板料成形后的变形不充分率和起皱率作为目标,采用正交试验进行方案设计,并利用有限元软件对所设计的试验进行仿真分析,通过极差分析得出最优参数组合。采用冲孔、预拉、拉深、切边的成形工艺避免了裂纹产生,得到了合格的零件。     

集成制动缸缸体拉深工艺分析及数值模拟

介绍了一种中厚板直壁件的拉深工艺方法。通过对集成制动缸缸体拉深工艺分析和计算,确定采用二次拉深成形工艺:第一次拉深底部直接成形;通过减小圆角半径、逐渐缩小筒形开口直径的方法实现第二次拉深成形,避免了起皱、侧壁印痕等质量问题。利用数值模拟技术对结果进行分析、预测,得出了适合的压边力,减少了模具调试周期。     

大型薄壁翼尖深腔整流蒙皮拉深成形技术研究

针对飞机翼尖航行灯深腔整流蒙皮壁薄、尺寸大、拉深过程起皱的问题,以有限元模拟为指导结合模具结构优化展开拉深成形技术研究。在展开毛坯合理、摩擦系数设置较大的情况下,压边间隙控制在1.35～1.45 mm时零件最大减薄率可以控制在10%左右,此时其余拉深成形工艺参数在一定范围内波动对零件成形影响小,可生产高质量合格零件。尖端起皱区抬高不仅可缓解起皱,而且可将严重起皱区转移到工艺补偿区域,通过优化毛坯形状改善压边阻力分布可以达到消除起皱效果。经过对比,工艺方案模拟防起皱与实际拉深防起皱结果吻合,通过模具结构优化与数值模拟技术相结合,可以预测并避免板料成形过程中出现的起皱、开裂现象。     

锥形拉深件的可成形性分析及工艺研究

通过研究锥形拉深件的变形特征,确定了锥形件在拉深过程中的起皱部位,并通过模拟结构和试模结果验证了这一结论的科学性;利用Dynaform软件对锥形拉深件的无压边、平面压边和锥形压边的拉深过程进行数值模拟,分析了三种情况下的拉深状态,从而确定了合理的拉深成形方案;通过对模具结构的改进,解决了侧壁起皱问题,可生产出合格产品。此方法为锥形拉深件的成形工艺提供了实际参考价值。     

汽车发动机罩外板拉深成形的数值模拟

以板料成形的弹塑性理论和Dynaform软件为基础,对一汽大众宝来A5发动机罩外板的拉深过程进行了研究.采用正交实验法对外板零件的拉深工艺参数和模面结构参数进行了设计,研究了压边力、冲压速度、拉深筋高度和凸凹模间隙对外板零件起皱与破裂的影响规律.结果表明,压边力及冲压速度对外板零件的局部最小厚度影响均较大,凸凹模间隙及拉深筋高度对局部最小厚度的影响却较小.具体表现为:压边力越大,外板件的局部最小厚度越小;冲压速度越快,局部最小厚度越小.分析了起皱和破裂产生的原因,提出了相应的拉深质量解决方案.将此工艺方案应用于实际的工艺设计和试模生产中,成形过程与数值模拟实验结果吻合良好.     

阶梯式工艺补充面对防皱的影响

采用板料模拟有限元分析软件Dynaform,对汽车覆盖件轮罩板的拉延成形过程进行了模拟分析.分析了拉延件因坯料短而较早脱离压边圈引起起皱等失效形式的原因.在不能通过压边力、拉延筋、凹模圆角等来减小起皱之后,提出改用阶梯式工艺补充面以延长压边圈作用时间和增大材料流动阻力.并从力学角度进行分析推导证明,在模拟分析了台阶向下的成形情况、不同台阶高度对减小起皱的效果之后,最终确定采用台阶向下、台阶高度21mm、台阶斜度10°的阶梯式工艺补充面,起皱面积减小为原来的53%.然后设计模具,并得到合格产品.     

SUS304/Al1050/SUS430复合叠层板拉深工艺参数对筒壁起皱的影响

生产中发现SUS304/Al1050/SUS430复合板拉深成形中与轧制方向成90°方向的筒壁存在起皱的现象。为了解决起皱的问题,首先测量了各层板的力学数据并导入到Dynaform中,采用正交试验方法研究了凹模圆角半径、板料直径、摩擦系数和压边力等因素对复合板筒壁起皱的影响。然后根据优化模拟结果设计出防止筒壁起皱的最佳工艺参数,同时采用增加拉延筋的方法解决筒壁起皱。试验结果表明,复合板的最优工艺参数组合为:凹模圆角半径14 mm,板料直径355 mm,摩擦系数0.2,压边力170 kN。在此工艺下,增加拉延筋,筒壁起皱得到解决,工件质量得到提高。     

车灯反射镜充液拉深变液压力与变压边力研究

采用充液拉深新工艺,以车灯反射镜为研究对象,首先提出运用变液压力和变压边力优化组合的方法,结合正交设计,运用板料成形数值模拟专用软件ETA/Dynaform5.6进行成形数值模拟,得到了最优液压力和压边力组合数值;其次根据毛坯在拉深过程中的成形情况,设计出了液压力和压边力加载曲线;最后通过实验验证了该加载曲线的拉深效果。结果表明,采用最优变液压力和变压边力进行拉深所得到的成形零件不起皱,不破裂,回弹量和减薄率均小,而且零件厚度分布较均匀。     

拼焊板方盒件拉深成形过程变压边力曲线预测

基于有限元数值模拟软件LS-DYNAFORM,对拼焊板方盒形件拉深成形进行模拟研究。通过改变拉深成形过程中压边力这一最重要且易于控制的工艺参数,寻求拼焊板方盒形件拉深成形时较优的变压边力曲线加载形式。为预测不同工艺参数下拼焊板方盒形件拉深成形时的较优压边力加载曲线,建立了变压边力的BP神经网络预测模型,并将该模型预测的结果与数值模拟得到的结果进行对比分析。研究结果表明,拼焊板薄板采用变压边力、厚板采用恒定压边力、且薄板压边力不小于厚板压边力的加载形式,拼焊板成形件整体质量较好,焊缝移动量较小;神经网络预测模型能较好的预测拼焊板方盒形件拉深成形时的变压边力,与数值模拟结果的最大相对误差在12.3%以内。     

基于板料冲压的压边力拉深成形数值模拟分析

压边力是板料拉延成形过程的重要工艺参数之一,合理控制压边力的大小,可避免成形件起皱或破裂等缺陷.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.分析结果表明,通过控制拉深过程压边力值的大小和分布,能有效地控制金属的流动,提高板材的成形性能.