半球形冲压件起皱因素的分析

对宽凸缘半球形件的凸缘起皱和球面起皱机理进行了理论分析和有限元仿真研究。理论分析表明,凸缘起皱是由压应力引起的,球面起皱是由纬向收缩失稳造成,周向分布不均匀的拉应力也会导致球面局部起皱。有限元仿真表明:随着压边力的增加,凸缘起皱程度逐渐减小并最终消失;随着压边力、毛坯直径和摩擦系数的增加,球面起皱程度也逐渐减小并最终消失;矩形板料会导致球面局部起皱。因此,增加压边力和毛坯直径可以消除凸缘起皱;增加压边力、增大毛坯直径、增加摩擦系数和采用圆形毛坯措施可以抑制球面起皱的发生。     

一种有效的垫板压边拉深法

<正> 在拉深如图1所示的薄壁标准椭圆封头中,合理地选择压边力大小并使之均匀是十分必要的,压边力过大,过小及不均匀都会使拉延件产生拉延缺陷。如起皱鼓包、拉     

矩形盒拉延件的压边力计算研究

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,可避免起皱或破裂缺陷,采用多点压边的压边力控制拉延过程,可提高成形极限及提高拉延件质量,文章对矩形盒形拉延件分段压边的压边力随凸模行程(时间)变化曲线的计算提出了见解,为实现拉延过程中变压边力控制提供了一定的依据。     

斜壁盒形件多点拉延成形过程中起皱与拉裂预测

借助于LS-DYNA3D软件建立了多点拉延成形用有限元模型,采用BWC壳单元,BT壳单元以及六面体单元,对带法兰的斜壁盒形件多点拉延成形过程进行了数值模拟,获得了压边力和成形深度与起皱与拉裂关系的多点拉延成形的极限图。研究表明,压边力过小,法兰中部将明显起皱;压边力过大,斜壁角部将被拉裂;大小适度的压边力能够得到表面光顺的成形件,即将压边力控制在所给出的起皱极限与拉裂极限之间。     

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%。     

半球形零件拉深成形

<正> 1 半球形零件拉深变形的基本特征 半球形件的拉深系数,对于任何直径均为定值,即m=0.71。虽然这个拉深系数要比筒形件的极限拉深系数大得多,但拉延过程中大部分毛坯材料处于悬空状态,因此,对半球形件拉深成形,要比圆筒形件困难得多,拉延过程要着重注意球头部胀形拉破和球壁部产生内皱这两种趋势。因为半球形件拉深变形与圆筒形件不同,筒形件拉深成形毛坯件的变形区域,仅仅局限于压边圈下面     

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。     

可调式拉延筋

薄板拉延普遍使用压边装置。当平压边圈压力不足,而增大压边面积受到限制或效果不好时,通常采用拉延筋(或拉延槛),以有效地调整拉压应力及变形阻力,达到控制金属流动的目的。形状复杂的工件,拉延筋的设计制造     

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。     

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.     

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。     

5A06铝合金中厚板的温热反拉深变形行为（英文）

针对铝合金中厚板室温下反拉深易破裂问题,提出了温热反拉深成形方法。以4.5 mm厚的5A06铝合金板材为研究对象,分别进行室温、280和360°C下的反拉深实验和数值模拟研究,分析温度、压边力和压边间隙对反拉深变形过程中破裂和起皱缺陷的影响规律。采用Abaqus/Explicit软件对温热反拉成形进行了热力耦合数值模拟,得到反拉深变形过程中应力及温度的分布。结果表明:弯曲效应导致凹模内圆角与直壁区过渡处在厚度方向存在径向应力梯度,当温度升高至280°C时,该应力梯度由室温下505 MPa降为72 MPa,减小了85.7%。提高成形温度能明显降低径向应力梯度,从而避免了破裂的发生。当温度高于280°C时,外侧凹模圆角处的切向应力增大,该处起皱缺陷易于发生。当温度升高至360°C时,材料由于过度软化而发生破裂。采用1.5t(t=4.5 mm)压边间隙时,能消除高温成形过程中破裂和起皱缺陷,并成功成形420 mm深的筒形件。     

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.     

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%。     

Dynaform窄形拉深件成型工艺影响因素研究

应用Dynaform软件对金属板材的拉深工艺参数如压边力、凸模倒角、毛坯尺寸和拉深件形状等对窄形件拉深质量的影响进行了仿真分析。结果表明,窄形件拉深的缺陷一般发生在两条短边处;过小的压边力有起皱的缺陷发生,过大的压边力则会产生裂纹;改变凸模圆角大小,或者对凸模进行倒边角,可以达到改善拉深质量的目的;毛坯尺寸在保证足够满足拉深工件尺寸的情况下越小越好;窄形件的宽度越窄、拉深深度越深就越容易拉裂。     

薄壁双曲率金属包边冲压起皱机理及控制方法

针对薄壁双曲率金属包边在冲压过程中由于抗失稳能力弱、变形不均匀而容易塑性失稳产生起皱的问题,提出了采用分区压边与弯曲压边的方法以控制起皱缺陷。对304不锈钢板进行力学性能测试,获得了材料模型参数,建立了分区压边和弯曲压边的有限元分析模型,根据正交法则对凹模圆角半径、模具间隙和板料轧制方向进行了3因素2水平试验设计。通过将方形薄板能量法理论与有限元方形壳单元结合,编写了以能量法理论为核心的M程序,实现了对板料模型起皱现象的定量分析,揭示了起皱机理。分析了工艺参数对板厚均匀性与起皱水平的影响程度并进行了参数优化,基于最优工艺参数开展了冲压工艺试验。有限元仿真、能量法理论分析与试验的结果表明,采用弯曲压边模具,薄壁双曲率金属包边成形质量良好,起皱缺陷得到了抑制。     

锥形凹模板料不起皱条件和极限拉深系数

本文通过分析锥形凹模拉深变形过程，利用试验数据，列出了板料不起皱的条件；并运用主应力法和板料弯曲的外力功等于内力功的原理以及摩擦理论，推导出加工硬化时变形区危险断面最大拉应力计算公式和无压边装置锥形凹模的圆筒件极限拉深系数计算公式；均由实例进行验证。拉深系数为０．３９的两种零件，从试制到生产，证明了锥形凹模是可以实现深拉深的模具。     

基于能量法的PEMFC不锈钢双极板成形起皱分析

针对不锈钢双极板冲压过程中容易起皱的问题,利用能量法原理分析了不锈钢双极板冲压成形过程中起皱缺陷的折皱个数和压边力大小之间的关系,并给出板材临界起皱的条件。通过Dynaform软件分析了双极板在不同压边力条件下的成形过程。数值模拟结果显示,当压边力小于临界压边力时,板材出现了严重的起皱;压边力大于临界值时,起皱缺陷得到明显改善。双极板的冲压实验结果和模拟结果相吻合,结果表明,压边力对双极板成形质量的影响较大,能量法分析能够为压边力的设置提供参考;能量法和数值模拟能够预测和分析双极板的冲压成形情况,为加工出高质量的双极板提供指导。     

无压边圈的深拉深

一、前言在深拉深中用压边圈的目的是将板料压紧在凹模上,防止板料起皱。其副作用是在压边圈的作用下的摩擦引起相当大的损耗,以及由于板料的弯曲、拉直和径向压力而使它的塑性变形能力降低。再一个副作用是材料的变形硬化。在一定的板料厚径比之下,由于凸缘的抗翘曲和抗起皱,可足以免去压边圈。由凸模产生的常规冲压力便可把杯筒形部分拉到凹模里,起压边圈的作用。无压边圈的整个深拉深过程,主要受凹模截面曲线形状的影响。凹模起作用的部分是接触区的形状,可以设想有多种形式。其中最简单的一种是设置一凹模圆角,如图1所示。凹模圆角半径r大介于到0-D-d/2之间。如果凹模支撑板料的T点离凸缘较远,那么就