弯梁冲压成形极限和壁厚分布研究

板料冲压成形过程出现的起皱、破裂等缺陷影响产品品质。利用有限元软件对城市轨道车辆上弯梁零件的成形进行了模拟分析,研究了摩擦系数、冲压速度对成形极限和壁厚变化的影响,为预测和控制该类零件的冲压成形品质提供指导。     

基于Autoform的轿车引擎盖板冲压成形仿真的研究

介绍了轿车引擎盖零件冲压成形仿真的研究背景,详细论述了板料冲压成形数值模拟的理论和主要步骤.以典型轿车引擎覆盖件为研究对象,以三维成形分析软件Autoform为平台,研究了板科与凸模、凹模的摩擦、压边力、拉深筋等因素对成形性能的影响.通过Autoform的成形仿真预测板料成形过程中减薄、拉裂、起皱等缺陷,分析产生缺陷的原因,进而优化板料成形工艺参数.     

应用数值模拟技术研究摩擦对板料拉深成形的影响

本文论述了摩擦对板料成形的特点和重要性,应用数值模拟技术研究摩擦对板料拉深成形的影响。结果表明：模拟某复杂零件成形性能与摩擦系数关系密切;当摩擦系数为μ3时,冲压方向最大应力最小。研究结果表明采用数值模拟技术便于研究摩擦与板料冲压成形之间的相互关系。     

汽车前悬架三角臂冲压成形数值模拟分析

汽车悬架系统需要能承受来自路面反复冲击载荷,为了制造出符合设计目标的汽车悬架三角臂零件,选择合理的工艺路线实现零件成形,应用板料成形模拟软件Dynaform对QStE500TM材料的三角臂零件成形工艺进行动态数值模拟与计算,在模具制造前预估冲压成形过程中坯料厚度及应力等变化。后处理分析结果表明冲压成形结束后没有拉裂痕迹,整体材料变形处于可行区域,但局部边界有起皱风险,翻边局部区域厚度有明显变化,主应变、次应变、边界材料流动及应变矢量均处于合理范围;也验证了零件冲压成形工艺路线的可行性,对零件结构优化和加工制造提供了参考依据。     

不同硬化模型对铝合金板冲压成形模拟结果的影响

研究不同塑性变形硬化模型对汽车5182-O铝合金板材冲压成形模拟结果的影响。采用材料单向拉伸试验得到应力应变关系曲线,基于Hollomom、Krupskowsky与Power方程对曲线进行拟合,建立材料室温下塑性变形硬化模型,对厚度为1.5 mm和0.85 mm的5182板材进行冲压试验和有限元模拟分析,对比分析冲压试验与模拟结果。试验与模拟结果显示,当板料厚度为1.5 mm时,板料冲压试验的成形力最大为42.95 kN,板料拉深深度为30.58 mm,基于Power方程计算得到的最大成形力为41.5kN与试验结果比较接近,Hollomom方程计算得到的拉深深度为30.546 mm,板材成形厚度分布与试验结果比较接近;当板料厚度为0.85 mm时,板料冲压试验的成形力最大为34.47kN,板料拉深深度为33.792 mm,基于Power方程计算得到的最大成形力为34.27 kN与试验结果比较接近,Hollomom方程计算得到的拉深深度为33.636 mm,板材成形厚度分布与试验结果比较接近。基于三种硬化模型铝合金冲压成形过程的计算模拟分析结果,并通过与试验对比得到不同硬化模型对铝合金板材冲压成形计算模拟的影响,进一步为汽车铝合金覆盖件在成形工艺的研究分析提供理论指导。     

Dynaform软件在隔热环成形中的应用

随着航空发动机的不断发展提高,发动机上的钣金冲压零件的壁厚越来越薄,零件形状越来越复杂,尺寸精度要求越来越高,零件成形难度也越来越大。在钣金冲压成形过程中,经常会发生板料成形回弹、起皱和开裂等现象,这些现象直接影响到冲压零件的成形质量。隔热环是典型的薄壁钣金件,本文通过板料成形CAE软件Dynaform,模拟分析零件成形过程并指导零件成形,确定合理的成形工艺方案。     

高强钢板热力耦合冲压成形数值模拟

以热冲压成形中常用的简单工件U型件为研究对象,采用有限元分析软件进行数值模拟,通过建立U型件热力耦合冲压成形有限元模型,研究改变板料初始成形温度、成形速度和保压时间等对板料成形性能的影响机理。探讨热冲压成形过程中协同控制板料初始成形温度、成形速度和保压时间等关键工艺参数的变化,确定优化方案,得到符合生产实际需求的工件。     

高强钢板热力耦合冲压成形数值模拟北大核心

以热冲压成形中常用的简单工件U型件为研究对象,采用有限元分析软件进行数值模拟,通过建立U型件热力耦合冲压成形有限元模型,研究改变板料初始成形温度、成形速度和保压时间等对板料成形性能的影响机理。探讨热冲压成形过程中协同控制板料初始成形温度、成形速度和保压时间等关键工艺参数的变化,确定优化方案,得到符合生产实际需求的工件。     

基于液压成形的高强钢回弹分析研究

以大梁加强板为研究对象,基于Dynaform成形仿真软件对比液压成形与传统冲压成形对高强钢的回弹影响,并比较液压力、压边力对板料液压成形的回弹规律。结果表明:相比传统冲压成形,液压成形在截面1与截面2处最大回弹分别降低了46.1%与48.8%;液压成形工艺下,压边力与液压力的变化在零件不同截面及不同测量处的回弹规律不同。     

基于几何补偿的高强板汽车覆盖件回弹优化控制

利用板料成形CAE软件DynaForm对高强板汽车覆盖件地板中通道进行回弹仿真分析,结合模具几何补偿,通过对成形工艺参数的正交优化,找到了最优参数组合及各因素对回弹的影响程度,有效地控制了零件在多工序冲压成形过程中产生的回弹.     

汽车后保险杠支架的成形工艺模拟

以板料成形非线性有限元分析软件eta/DYNAFORM为平台,对汽车后保险杠支架冲压成形进行了数值仿真.该模拟分析的计算结果表明,该零件的冲压工艺方案是合理可行的,对该产品的结构、工艺和模具设计起到了较好的指导作用.     

汽车中门口边梁冲压成形工艺模拟研究

以板料成形非线性有限元分析软件eta/DYNAFORM为平台,对汽车中门口边梁冲压成形进行数值模拟仿真。详细论述了板料冲压成形数值模拟的理论和主要步骤,通过反复模拟,找出合理的工艺参数,得到合理的冲压工艺方案,对该产品的结构、工艺和模具设计起到良好的指导作用。     

冲压CAE软件在汽车开发中的应用

运用有限元分析软件对汽车车身零件进行成型性能分析，得到的冲压分析结果作为车身零件的造型改进、冲压工艺设计及模具调试提供参考依据，可在很大程度上缩短产品开发周期、降低开发风险、减少开发费用。并以DYANFORM软件为例介绍冲压CAE软件在汽车产品开发中的应用。     

差厚拼焊板零件焊缝线偏移的控制方法

基于差厚拼焊板成形时由于板料发生塑性变形从而不可避免地会出现焊缝线偏移现象，采取预先对坯料焊缝线进行调整优化的方式来缩小成形后焊缝线与设计焊缝线的偏差。先在压料面或填补的孔洞上延伸合并分离的焊缝线，然后将焊缝线离散成系列点后通过网格映射法建立设计焊缝线、坯料焊缝线及成形后焊缝线三者之间的位置映射关系，然后通过仿真计算获取成形后焊缝线与设计焊缝线各对应离散点之间的偏差，并依据偏差值对坯料焊缝线离散点进行相应的偏移，获得坯料理想的曲线焊缝。在此基础上对曲线焊缝直线化，并根据直线焊缝坯料的仿真计算结果对坯料焊缝进行适当的偏转和平移，从而缩小成形后焊缝线相对于设计焊缝线的偏差。冲压试验结果表明该方法是有效的，同时也揭示了成形后焊缝线相对于设计焊缝线有偏差主要是因为坯料选用了直线焊缝。     

拼裁焊缝在拉伸成形中的流动研究

对0.8mm与1.5mm两种厚度的母材使用CO2激光器进行了激光拼焊试验。运用AutoForm数值仿真软件建立了差厚激光拼焊盒形件有限元模型,通过有限元数值仿真模拟研究了差厚激光拼焊盒形件在冲压成形后的焊缝流动现象,并与实冲试验结果进行了比较。结果表明：有限元数值仿真模拟能够较为近似地反映差厚激光拼焊盒形件在冲压过程中的焊缝流动现象,数值模拟和试验研究均表明,差厚激光拼焊盒形件在冲压过程中会发生薄侧材料向厚侧材料的流动,从而给激光拼焊板冲压质量带来一定的影响。     

热冲压过程传热耦合研究*

提出一种新的思路解决热冲压过程的传热耦合模拟。板料和模具之间的界面传热系数借助圆柱形冲压试验数据并通过有限元优化反算的方法获得,将获得的界面传热系数(Interfacial heat transfer coefficient, IHTC)引入到ABAQUS的U形冲压模型中,进行单次热冲压模拟,得到一个冲压周期内模具表面任意节点的热流密度曲线。通过调用SAS程序求得模面任意节点对应的时均热流密度,将每个节点的时均热流密度和笛卡儿坐标系下的空间坐标对应关系引入到STAR-CCM+中作为模具淬火传热模拟的第二类边界条件。接着通过网格数据映射将稳态淬火模拟得到的模具温度场,水道壁表面传热系数(Film heat transfer coefficient, FHTC)和壁面冷却水温度重新导入到ABAQUS的冲压模型中进行新的热冲压模拟,此时的热冲压过程即同时实现板料-模具的界面传热和模具-水流的表面传热的稳态模拟。设计并制造仿真中使用的U形模具进行连续热冲压试验,采集特征点的稳态温度,与仿真结果进行对比。结果表明：耦合后的板料和模具的最大温度和未耦合的单次冲压相比升高近一倍,温度分布沿着水道进口向出口方向发生迁移。耦合后的板料和模具特征点温度与达到稳态的试验采集温度误差均小于10%。     

三角冲压件的压边力成形仿真分析

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.基于不同的压边力加载模式,对成形极限进行了仿真分析.分析结果表明,对于不同的压边力模式,拉深成形性能完全不同,合理的压边力能改善板材的成形性能.     

基于LS-DYNA的板料成形数值仿真及其在轴承冲压保持架中的应用

在论述板材冲压数值模拟数学方法的基础上,运用Dynaform模拟仿真分析轧机轴承冲压保持架的弯曲、拉深、整形等冲压工艺过程,并图示给出了板料实际变形过程中发生的如起皱、拉裂、板厚变化等现象,优化了毛坯尺寸、压边力、润滑方案、模具结构等工艺设计,提出了改进模具和工艺参数的措施.     

An Analysis of Draw-Wall Wrinkling in a Stamping Die Design

Wrinkling that occurs in the stamping of tapered square cups and stepped rectangular cups is investigated. A common characteristic of these two types of wrinkling is that the wrinkles are found at the draw wall that is relatively unsup-ported. In the stamping of a tapered square cup, the effect of process parameters, such as the die gap and blank-holder force, on the occurrence of wrinkling is examined using finite-element simulations. The simulation results show that the larger the die gap, the more severe is the wrinkling, and such wrinkling cannot be suppressed by increasing the blank-holder force. In the analysis of wrinkling that occurred in the stamping of a stepped rectangular cup, an actual production part that has a similar type of geometry was examined. The wrinkles found at the draw wall are attributed to the unbalanced stretching of the sheet metal between the punch head and the step edge. An optimum die design for the purpose of eliminating the wrinkles is determined using finite-element analysis. The good agreement between the simulation results and those observed in the wrinkle-free production part validates the accuracy of the finite-element analysis, and demonstrates the advantage of using finite-element analysis for stamping die design.