球底筒形件成形极限数值模拟及实验研究

对球底圆筒形零件进行了受力分析,根据其成形特点,将成形过程分成了材料悬空和直筒贴模两个阶段,建立数学模型,通过应力分析得到了各阶段各个部位的应力状态;利用Dynaform数值分析软件模拟了各工艺参数条件下球底圆筒形零件的成形过程,得出了各工艺参数对球底直筒形件成形极限的影响规律,即压边力、摩擦系数在一定范围内减小以及板厚增大,会使成形件的胀形区域扩大,有利于球底圆筒形件成形极限高度的增加.最后进行了实验验证,与实验结论一致.     

工艺参数对TAO半球件冷拉深成形的影响规律

以TAO薄壁半球形零件冷拉深成形为研究对象,采用数值模拟与试验研究相结合的手段,在研究该拉伸成形过程中零件的应变及壁厚分布规律及组织演变规律的基础上,对破裂、起皱缺陷位置进行了预测.同时,采用正交试验分析方法,研究了单位压边力、摩擦系数、凹模圆角半径和凸凹模间隙等工艺参数,对该拉深成形过程的影响规律.结果表明,单位压边力、摩擦系数、凹模圆角半径对拉深过程均有显著影响,其中贡献率分别为凹模圆角半径41.04%,摩擦系数30.27%,压边力24.68%.     

工艺参数对AA5754铝镁合金板料成形的影响

AA5754铝镁合金板料是汽车工业中使用最为广泛的材料之一,它的成形性能与钢板有着本质的不同.采用有限元数值模拟技术,通过对带法兰圆筒形件进行数值模拟,着重分析了摩擦系数、压边力、相对凹模圆角半径以及相对凸模圆角半径四个主要工艺参数对从5754铝镁合金板料成形性能的影响.并与ST16钢板的成形性能进行对比,得出在相同工艺参数条件下,AA5754板料成形性能不如ST16钢板的结论.     

工艺参数对TA0半球件冷拉深成形的影响规律

以TA0薄壁半球形零件冷拉深成形为研究对象,采用数值模拟与试验研究相结合的手段,在研究该拉伸成形过程中零件的应变及壁厚分布规律及组织演变规律的基础上,对破裂、起皱缺陷位置进行了预测。同时,采用正交试验分析方法,研究了单位压边力、摩擦系数、凹模圆角半径和凸凹模间隙等工艺参数,对该拉深成形过程的影响规律。结果表明,单位压边力、摩擦系数、凹模圆角半径对拉深过程均有显著影响,其中贡献率分别为凹模圆角半径41.04%,摩擦系数30.27%,压边力24.68%。     

圆筒形件充液拉深皱曲和破裂极限的研究

从充液拉深时零件变形的应力应变状态出发,根据普通拉深成形起皱和破裂的控制和预测,导出了圆筒形件充液拉深防皱曲和防破裂压边力的极限判据,作为其皱曲与破裂极限的预报及控制.同时还给出了圆筒形件充液拉深成形安全区域图,由此可以确定圆筒形件充液拉深成形的极限拉深系数和最小拉深系数,适用于无凸缘圆筒形件拉深、带凸缘圆筒形件拉深和刚性凸模的胀形.另外分析了在4组压边力的条件下液压力对零件成形的影响,为工艺参数确定、模具设计和设备选择提供依据.     

带凸缘筒形件的拉深工艺数值模拟及模具设计

本文以宽凸缘筒形件为研究对象,研究了板料拉深成形过程中凸模圆角半径对材料减薄率的影响和不同压边力对拉深件质量的影响,并且得到了工件成形极限图,最终设计出一副合理的倒装复合模结构。     

拉胀工艺参数对半球形件成形极限的影响研究

为了提高半球形件拉胀成形的成形极限,研究了拉胀工艺参数压边力、摩擦系数、冲压速度以及凹模圆角对拉胀成形极限的影响规律。通过数值模拟分析与正交实验设计相结合的研究发现:影响成形极限最大的因素是压边力,其次是凹模圆角和摩擦系数,而冲压速度对成形极限的影响程度相对较弱;成形极限高度随着压边力、摩擦系数以及冲压速度的增加而降低,而随着凹模圆角的增大而增大。综合分析,为了提高半球形件拉胀成形极限,最合适的压边力为20 k N,凹模圆角为12 mm,摩擦系数为0.125,冲压速度为2000 mm·s-1。最后通过工艺实验表明,试验结果与模拟结果相一致,大大提高了半球形件的拉胀成形极限。     

矩形盒深拉深成形有限元模拟

针对矩形盒成形过程中各种形式的起皱和拉裂问题，采用MSC．Marc有限元分析软件对矩形盒深拉延成形过程进行模拟。建立了包括板料、凸模、凹模及压边圈在内的整体分析模型，通过对成形过程中拉深件的等效应力进行比较，分析了不同的凸模圆角半径、凹模圆角半径及凸模角半径对矩形盒拉深成形的影响。此外，还对模拟结果做了进一步的分析，得出了凸凹模圆角半径之间的相应关系，以便合理的确定矩形盒深拉延成形时二者的取值范围。考察了模拟方法的可行性和可靠性。     

圆筒形件的拉深变形与应力分析

针对筒形件拉深过程中凸、凹模圆角处包角α对凸缘区应力的影响,运用等面积法建立了包角α与坯料瞬时外缘半径和拉深高度的几何关系;采用主应力法并结合全量理论推导出等效应变,并对凸缘变形区的径向应力进行了修正;综合考虑压边引起的摩擦应力和凹模圆角区双曲度弯曲引起的弯曲附加应力,建立了拉深全过程拉深力与瞬时外缘半径的关系式。基于拉深工艺试验,对比分析了理论与试验的拉深力与凸模行程的关系曲线,结果表明:新计算方法的理论最大拉深力与实际最大拉深力相对偏差小于7%,且拉深全过程的理论力-行程曲线与试验力-行程曲线基本一致。     

抛物面形件拉深成形有限元分析与正交优化

分析了影响抛物面形件成形性能的主要因素:压边力、板厚、冲压速度、摩擦系数以及凹模圆角半径。借助Dynaform软件对抛物面形件拉深成形进行了单因素分析,得到了合理的压边力、板厚、摩擦系数和凹模圆角半径取值范围。采用正交实验方法进行了多因素的正交优化分析,得到了最优的参数组合。     

基于Dynaform的高强钢U形件回弹影响因素研究

基于有限元理论与选定的回弹角度判定标准,采用Dynaform软件探究了汽车U形件在弯曲成形过程中压边力、摩擦系数、板料厚度和凸模圆角半径对回弹的影响。研究结果表明：回弹角度随板料厚度增厚而降低,随凸模圆角半径增加而增加,随压边力增大先增大后减小,随摩擦系数增加先增大后减小。不同因素对回弹影响程度并不相同,在选定参数范围内板料厚度因素影响最明显,压边力次之,摩擦系数略低于压边力,凸模圆角半径影响最小。     

基于正交试验的S梁冲压成形分析

板材在冲压成形过程中,复杂结构零件会产生很多缺陷,如起皱,拉裂及卸载后工件的回弹,严重影响了冲压件的成形精度。采用数值模拟与正交试验相结合的优化分析方法,研究了S梁覆盖件冲压成形工艺的优化。依据正交试验方案,以凹模圆角半径、冲压速度、摩擦系数、压边力为研究因子,最大减薄率、最大增厚率为评价指标,采用有限元软件Dynaform进行冲压成形模拟。最终得到了最优的凹模圆角半径、冲压速度、摩擦系数、压边力等工艺参数组合。     

曲面形件拉延变形过程数值模拟

运用有限元模拟软件MSC.Marc对不锈钢带凸缘半球面形件和抛物面形件进行了数值模拟研究.首先采用拉延成形方式对半球面形件和曲面形件进行数值模拟,模拟了它们在不同工艺参数下的成形过程.从模拟结果中分析应力、应变和材料厚度的分布与变化,分析了凹模圆角半径、凸模形状对拉延成形过程的影响,得出在拉延成形方式下,凹模圆角半径R=10 mm时成形性与成形质量最佳;为了比较不同成形工艺对曲面形件成形的影响,对半球面形件进行了胀形成形模拟,采用相同的分析方法得出,胀形时的变形程度较大,胀形后的材料厚度较薄,坯料没有增厚现象.     

基于Dynaform软件和正交试验相结合的拉深工艺参数优化

这针对筒形拉深件在试模中出现的零件起皱问题,采用正交试验的方法研究坯料形状尺寸、压边力、凹模圆角半径和摩擦系数这4个因素及水平对起皱的影响.通过Dyanform软件对正交试验安排进行模拟,得到了试验的考查指标“最大增厚率”.将“最大增厚率”与各工艺参数进行趋势图对比分析,得到了该零件的最佳工艺参数组合为A3B1C1D2,坯料形状尺寸、压边力、凹模圆角半径和摩擦系数这4个因素的水平分别Φ215 mm,35 kN,R4 mm和0.125.根据得到的最优工艺参数组合修改模具结构,再次试模得到了合格产品,解决了零件的起皱问题.     

凸凹模圆角半径对拼焊板盒形件成形性能的影响研究

利用有限元软件Dynaform对钢-铝拼焊板盒形件的拉深过程进行了模拟。分析了不同的凸、凹模圆角半径对拼焊板成形深度及焊缝偏移量的影响规律。结果表明,改变凸、凹模圆角参数会导致板料流入凹模速度的改变,从而影响板料成形阻力。选用较大的凸、凹模圆角半径可以提高拉深极限,减少凸缘处焊缝偏移,但它会造成盒形件底部焊缝偏移量的增加。因此,选择适当的凸、凹模圆角半径可以有效地避免焊缝移动、拉裂等成形缺陷。     

一种散热器上托底板成形工艺改进研究

针对上托底板试产过程中出现的前后侧翼宽度不足、起皱、减薄等问题,根据散热器上托板零件形体存在盒形件成分的特点,调整了工艺内容,将"U形弯曲→W状成形"修改为"拉深→W状成形"。利用Dynaform软件对改进工艺从模具结构及压边力和摩擦条件等工艺参数方面进行了数值模拟分析。结果表明,压边力为200 k N,采用差异摩擦系数,即取凸模摩擦系数为0. 170、凹模和压边圈摩擦系数为0. 125,凹模拐角渐变半径范围由4t～6t增大至5t～8t (t为板料厚度)时,改善了呈面内弯曲状侧翼弯曲内侧的起皱和上端面凸圆角部分的减薄问题。在工艺参数已确定的条件下,对拉深深度h进行了探究,并确定h值为55 mm时,成形效果更好。改进后零件减薄率能控制在20%范围内,保证了零件的刚度。     

汽车油箱冲压成形有限元分析与研究

由于汽车油箱是汽车动力系统供给的关键零件,如何高效、优质、低成本地生产汽车油箱是更重要的问题.运用Dynaform进行了有限元模拟,分析了压边力、凹模圆角半径、凸模圆角半径对成形极限的影响,并得出了最佳成形工艺参数,为实际加工提供理论支持.     

基于凸模凹模圆角半径的改变解决支撑件回弹

以HSLA420高强钢U形结构支撑件为研究对象,在使凸、凹模的间隙、摩擦因数、压边力等因素对其回弹影响最小的基础上,用Dynaform软件对成形及回弹过程进行模拟,研究凸、凹模圆角半径变化时支撑件回弹值的变化。采用单一变量法,分别以不同大小的凸、凹模圆角半径为自变量,相应支撑件两臂之间的回弹值为因变量,作出凸、凹模圆角半径-回弹值的曲线,分析凸、凹模半径变化时回弹值的变化规律,并选择合适的凸、凹模圆角半径使支撑件的回弹值接近零,能够不用整形或仅需一次整形将支撑件的圆角部分调整到符合工艺要求的尺寸,避免多次整形造成圆角处材料过度变薄,造成冲压件出现裂纹等缺陷。     

工艺参数和材料性能对板料成形回弹的影响

分析总结了数值模拟中模拟参数（有限无算法、单元类型、材料模型、本构方程、积分点选取、接触和摩擦法则等）对回弹模拟精度的影响。对一细长支腿零件的工艺成形过程进行了数值模拟,研究了工艺参数及材料性能参数（压边力、凸模圆角半径、凸凹模间隙、板料厚度、摩擦系数、材料硬化指数）对工件回弹的影响。回弹角随凸模圆角半径和凸凹模间隙的增大而增大,随压边力、扳料厚度、摩擦系数和材料硬化指数的增大而减小。     

影响拉深过程摩擦因素的实验研究

本文运用探针测试法,测量拉深过程不同因子影响下的摩擦系数值,得出拉深摩擦系数受润滑剂,压边力,毛坯直径,凹模圆角半径、凸模圆角半径以及凸、凹模间隙影响的规律。