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。     

汽车左后支柱里板拉延成形工艺参数多目标优化

以某车型左后支柱里板为研究对象,首先对零件进行了工艺分析和拉延成形有限元模拟设计。结合正交试验设计对零件拉延成形进行数值模拟,采用多目标优化方法获得了最优的工艺参数组合:压边力F=700k N,各段拉延筋阻力系数分别为X_1=0.30,X_2=0.80,X_3=0.45,X_4=0.75。极差分析结果表明,对最大减薄率来说影响顺序为:FX_1X_3X_4X_2,对起皱参数来说影响顺序为:FX_1X_4X_2X_3。使用优化的参数组合进行试冲试验,试制件无破裂、起皱等缺陷,成形质量满足生产要求。     

汽车顶盖前横梁拉延成形工艺数值模拟分析

汽车顶盖前横梁零件的拉延成形容易出现大面积成形不足、局部起皱和破裂。采用有限元分析软件Dynaform对零件拉延成形进行数值模拟,研究该零件拉延成形不足、起皱和破裂的原因及解决措施。研究结果表明,合理的拉延筋设置和压边力调整可以解决零件拉延成形不足、起皱和破裂的问题;汽车顶盖前横梁的拉延成形最佳模具设计参数及成形参数组合为:压边力1000 k N,并需设置半圆形拉延筋,摩擦系数取0.13,凸凹模间隙取0.88。最后通过生产实际结果验证了模拟参数组合的可行性。     

汽车中通道拉延成形工艺参数多目标优化

针对某车型中通道零件易出现拉裂和起皱等缺陷,提出通过工艺分析和工艺补充面设计来得到零件的成形工艺流程和工艺补偿面。借助AutoForm软件,建立中通道的拉延成形工序的有限元模型,通过初步模拟,确定以压边力、摩擦系数和拉延筋阻力系数作为试验因素,通过正交试验设计,以优化拉延成形工艺参数。试验中,以最大减薄率和起皱趋势评价函数作为优化的目标函数,并采用多目标优化方法,获得最优的工艺参数组合。实际试模中采用优化后的参数进行试验,得到中通道的产品区域无拉裂和起皱缺陷。     

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。     

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。     

高强钢汽车加强板冲压成形数值模拟及试验

以某型号汽车加强板为研究对象,设计了联合工装模具。建立了工件成形各工序有限元模型,使用有限元仿真软件Dynaform对加强板冲压成形过程进行了数值模拟,获得了该零件在拉延成形过程中的成形极限图,并进行了相关的实验验证。模拟结果与实验结果吻合较好,说明了所建立的全工序有限元模型的有效性。分析了成形过程中起皱和拉裂的原因,得出了压边力和拉延筋位置对成形质量的影响规律。研究结果表明,通过调节压边力及拉延筋的设置,有效地改善了拉延件成形过程中出现的起皱和开裂问题,进而有效地提高了产品的成形质量。     

ST16薄壁曲面件拉深成形起皱规律

采用ST16钢板，以直径为Φ200 mm、厚径比为0.5%的球形薄壁曲面件作为研究对象，通过数值模拟和工艺实验研究了拉延筋与压边力耦合作用下薄壁曲面件的起皱规律。结果表明，无拉延筋时需要4 MPa的压边力才能抑制起皱缺陷；使用拉延筋时仅需1 MPa压边力即可抑制起皱，通过设置拉延筋可以大幅降低压边力。大的拉延筋中心距更利于抑制起皱，但会加重壁厚减薄。选择合适的拉延筋中心距可以在抑制起皱的同时调控壁厚均匀性，最终实验试件的最大壁厚减薄率仅为10.4%。     

汽车C柱内板上段拉延成形工艺优化

针对汽车C柱内板上段件的结构特点进行了工艺设计,利用有限元软件Autoform建立了汽车C柱内板上段拉延成形的有限元模型,并进行了首次拉延数值分析,零件存在拉裂和起皱缺陷。在此基础上,结合流动均匀性对拉延筋布置和拉延系数进行了多次优化,获得了压边力与增厚率及减薄率之间的定量变化规律,在压边力范围为300～600 kN时,最大增厚率随压边力的变大而减小,最大减薄率随压边力的增大而增大,得到了最优压边力为520 kN。最终数值分析结果表明,优化后的拉延参数可以消除零件成形中的开裂和起皱等缺陷。经过实验试冲,结果和优化的数值分析结果吻合度很好,最大减薄率仅相差0.5%。     

基于正交试验的前围板拉延成形工艺参数优化

针对某车型前围板的拉延成形工序进行研究,采用正交试验进行试验方案设计。以最大减薄率φ1和起皱评价函数φ2作为优化目标函数,压边力F、摩擦系数μ和凹模下压速度v作为影响因素进行多目标优化,最终得到最优参数组合:F=600 k N、μ=0.125、v=15 mm·s~(-1)。通过在工厂实际试模中检验,能够获得合格的零件。将数值模拟结果和实际试模进行对比,发现数值模拟结果和实际试模一致,零件无拉裂缺陷,零件局部起皱,起皱区域主要位于切边线以外。试验表明,将数值模拟和正交试验相结合可以有效对冲压成形工艺参数进行优化。     

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.     

基于数值模拟的C柱内板拉延筋设计与优化

合理布置拉延筋是控制汽车覆盖件拉延成形质量的重要手段。根据C柱内板的结构设计拉延数模,基于Dynaform软件平台对不同拉延筋布置形式下该零件的拉延成形过程进行数值模拟,通过对比分析模拟结果,确定了拉延筋的合理布局。在此基础上,结合正交试验法对压边力、拉延筋高度和拉延筋圆角半径进行优化设计。将优化参数用于实际试模,物理试验和模拟结果较吻合,证明了数值模拟的可靠性。     

汽车座椅外侧板单动拉延成形工艺分析及优化

以某型号汽车座椅外侧板为例,采用Auto Form软件对座椅外侧板拉延成形过程进行模拟分析,并根据分析结果预测出拉延过程中的拉裂风险。通过调整零件的圆角半径和修改局部结构,消除了开裂风险,降低了最大减薄率。为取得更好的成形效果,选取压边力、摩擦系数、冲压速度、凸凹模间隙4个重要成形工艺参数进行正交试验及参数优化,得出最优工艺方案为:压边力250 k N、摩擦系数0.13、冲压速度1000 mm·s-1和凸凹模间隙2.42 mm,最终零件的最大减薄率为24.33%,最大增厚率为6.54%。采用优化后方案进行实际拉深试模,得出零件的成形性能与有限元模拟结果一致,工件质量完全符合设计要求。     

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Autoform的后背门外板冲压开裂分析

基于冲压成形仿真软件Autoform对某车型后背门外板冲压过程进行模拟仿真,分析了压边力、润滑、料厚及模具间隙等因素对拉延筋圆角减薄率的影响,并基于分析结果解决了拉延筋圆角冲压开裂的问题。结果显示,零件减薄率随着压边力的增加而增加,但拉延筋圆角处减薄率随着压边力的增加而减小,压边力在1400～2000 kN之间时,拉延筋圆角处减薄率可保持在19.1%之内;拉延筋圆角处减薄率随着摩擦因数的减小而增加,当摩擦因数为0.11时减薄率达到19.6%;料厚由0.63 mm增加至0.67 mm时,拉延筋圆角处减薄率由16.0%减小至13.4%;模具间隙对拉延筋圆角开裂的影响最为显著,当模具间隙为0.02 mm时,减薄率达到25.5%。故适当提升压边力和摩擦因数、增加料厚、减小模具间隙均可降低拉延筋圆角处减薄率。     

后背门内板成形工艺缺陷分析与优化

以汽车后背门内板为研究对象,根据零件形状起伏变化较大且拉深较深的特点,拟定了4道工序成形工艺方案。利用AutoForm软件对成形工艺方案进行数值模拟,分析拉深过程中零件右上角部位出现的拉裂现象、尾灯附近处存在起皱风险、法兰面有较大回弹量、局部变薄等缺陷,并提出通过加大开裂处R角半径、优化压料面及修改拉延筋减少起皱、在回弹量大的法兰面增加加强筋等措施。结果表明,优化后的后背门内板工艺方案在成形过程中无起皱、开裂缺陷,与数值模拟结果一致,验证了数值模拟分析的正确性。     

基于灰色关联的皮卡尾门外板的拉延工艺参数优化

为了解决皮卡尾门外板拉延过程中产生的破裂、起皱的问题,采用数值模拟和灰色关联法相结合的方法对拉延工艺参数进行优化。将料厚最大减薄率和最大增厚率作为优化目标,以圆角和直边段的拉延筋阻力系数、压边力、冲压速度、摩擦系数为工艺参数变量进行5因素4水平的正交试验。在Auto Form软件中进行有限元数值模拟。基于灰色关联分析法,计算出各工艺参数对破裂和起皱综合指标的关联度,给出了最优的工艺参数方案:圆角段拉延筋阻力系数为0.15,直边段拉延筋阻力系数为0.45,压边力为800 k N,冲压速度为3.5 m·s-1,摩擦系数为0.13。应用最优工艺参数组合进行模具制造和现场实际生产,得到了质量良好的冲压件,有效控制了破裂和起皱风险。     

左前门防撞梁冲压成形数值模拟研究

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,从而优化工艺参数以便获得高质量的成品。以eta／DYNAFORM有限元分析软件为平台,对某轿车左前门防撞梁不同工艺参数下的拉延成形过程进行了数值模拟,得出了相应的成形极限图。重点探讨了压边力和拉延筋的设置对起皱和未充分拉深区域的影响,得出了较好的解决方案。     

汽车前地板单动拉延成形工艺分析与数值模拟

以某型号微型面包车的前地板拉延成形过程为例,对材料特性进行分析,并建立数学建模后,进行冲压模拟分析。选取冲压成形工艺参数中的压边力、凸凹模间隙和拉延筋高度3个因数进行正交试验分析,以坯料的局部最小厚度为优化目标值,以防止产生拉裂现象。冲压数值模拟分析表明,压边力最显著,拉延筋高度为其次,凸凹模间隙为最次。为保证前地板冲压成形的均匀性,最佳工艺参数为压边力950 k N、凸凹模间隙0.84 mm、拉延筋高度6 mm,并对前地板零件进行验证。验证结果表明,成形表面较为光顺,且无裂纹,虽在曲率变化较大的区域有少量褶皱外,但冲压质量完全符合前地板设计要求。