一种带有回弹补偿的钛合金钣金热成形工艺

钛合金零件热成形后的型面回弹是钛合金钣金成形工艺中亟待解决的重要问题。文章针对典型的钛合金弯曲类零件,采用数值解析法与几何修正法确定零件回弹前的型面尺寸,并在此基础上设计带有回弹补偿的热成形模具。结合工艺试验确认并优化了相关热成形工艺参数,有效控制了钛合金零件热成形过程的外形精度,实现了零件的精确成形。     

保险杠立柱成形回弹分析及其控制

保险杠立柱是重要的结构件,对汽车安全性能方面起着重要的作用。该零件为U形件,材料为高强度钢板,在弯曲成形后会产生回弹现象,回弹的产生将影响零件的尺寸精度和后续的焊装质量。文章首先对保险杠立柱的成形方案进行确定,并利用eta/DYNAFORM对成形过程及回弹过程进行模拟仿真,模拟过程采用分两步计算的dynain方法,分析了摩擦系数、模具间隙等工艺参数对回弹量的影响规律,同时采用模具型面补偿法控制回弹。文章还根据所优化的工艺参数和模具型面对各工序模具进行设计,并通过实际生产得到了合格的零件,验证了工艺方案的合理性和数值模拟的准确性。     

乘用车地板通道零件回弹及起皱特性分析

地板通道零件是乘用车车身骨架中形面复杂的代表性零件,零件冲压成形过程中极易产生回弹与起皱从而影响到零件质量。应用CAE分析软件-Autoform对地板通道零件的板料冲压成形过程中回弹与起皱特性进行分析,得到了最佳的冲压力、冲压速度、压边力及回弹补偿等参数,确定最优工艺参数为:冲压速度5000 mm·s-1,压边力1200 k N、模具拉延筋向外移动4 mm。采用最优工艺参数进行成形工艺试验,试验结果表明,成形零件回弹变形量可以控制在-0.626~0.937 mm之间,同时解决了零件起皱缺陷,获得了质量合格的地板通道零件。     

汽车前梁后部零件全工序成形回弹仿真及模面补偿研究

高强钢板作为汽车用钢的主要材料,在冲压成形过程中易出现破裂、起皱和回弹等缺陷。以宝钢CR380LA高强钢板汽车前梁后部零件为研究对象,分析了零件的材料和结构特点,确定了零件的冲压工艺方案为落料?拉延?修边、侧冲孔、翻边?整形、侧整形;利用Autoform软件,研究了零件的全工序成形回弹仿真,并预测了零件成形后的回弹量;根据回弹预测结果,采用折入补偿设计策略对零件两侧壁的拉延模面进行了回弹几何补偿。模面补偿后的回弹模拟及实际生产检测结果表明,零件的回弹减小了80%,且得到了有效地控制。零件的全工序成形回弹仿真及模面补偿是正确合理的,保证了零件的成形质量和尺寸精度,为同类零件的成形工艺设计和回弹模面补偿提供了有益的指导。     

基于ABAQUS的筋板件时效成形型面回弹补偿算法

基于回弹预测与控制的模具型面补偿,是时效成形工艺研究亟待解决的关键问题。该文根据回弹补偿原理,提出了基于零件形状虚拟迭代修复的时效成形模具型面回弹补偿修正算法的思路。以2A12铝合金筋板件蠕变时效成形过程为研究对象,利用ABAQUS有限元分析平台,在筋板件时效成形及回弹模拟分析的基础上,实现了该过程模具型面的回弹补偿优化设计。研究结果表明,提出的型面补偿算法具有良好的收敛性,数值模拟结果验证了该算法的可行性。     

钛合金蒙皮拉形数值模拟与试验

蒙皮类零件通常采用拉形工艺进行成形。基于通用分析软件Abagus对钛合金蒙皮拉形工艺过程进行了数值模拟,通过正交试验获得了较优加载轨迹组合参数,并分析了较优加载轨迹参数下零件成形效果,试验结果表明,回弹量大,成形零件不合格,需进一步控制回弹;研究了预拉与补拉对蒙皮拉形的影响,得出预拉可使板料应力均匀分布和补拉可减小回弹量的结论;利用Think Design软件对模具型面进行回弹补偿,模拟结果显示可以将回弹量控制在有效范围内。     

外防护板成形工艺北大核心CSCD

以外防护板为研究对象,针对冲压成形过程中产生的不规则流料、严重起皱和弧度回弹问题,应用Dynaform软件进行冲压成形过程的有限元分析。通过对比坯料直接冲压、滚弯后冲压和折弯后冲压的数据,得出了优化的成形工序和模具回弹量,完成了外防护板冲压工艺设计。结合有限元分析结果进行试验验证,得出以下结论:零件预折弯后再进行冲压成形,可以减少成形中不规则流料和严重起皱现象的发生;成形模具弧度考虑15%的回弹率可以减少零件的弧度回弹,提高成形精度。最后,通过生产经验及试验验证,发现在成形过程中增加退火工艺可以提高零件的成形精度,减少零件的起皱现象。     

2124铝合金时效成形模具型面修正有限元分析及试验验证

对2124铝合金整体壁板时效成形过程进行了有限元模拟,应用基于传递函数的模具型面修正算法建立了一种模具型面回弹修正方法。以网格状整体壁板为例,以设计零件外形为初始模具型面对整体壁板模具型面进行了有限元分析回弹补偿修正。结果表明,有限元分析迭代9次后试验零件外形与设计零件外形最大误差为0.176 mm,继续迭代,误差稳定在0.17 mm左右。把得到的模具型面作为试验模具型面,进行时效成形试验验证。结果表明,成形零件误差为0.487 mm,满足设计要求,表明该方法可行。     

复杂鼓包蒙皮成形技术分析与优化

针对曲率复杂、工艺性差、加工难度大的复杂鼓包蒙皮,以某型飞机机轮舱腹板鼓包蒙皮为例,对零件的结构特点及成形难点进行分析。采用理论分析及有限元仿真分析技术,研究了落锤成形、拉伸+落锤成形、拉伸成形3种成形技术对应的模具型面设计、加工特点、加工工艺路线和优缺点,得出拉伸成形可取代落锤成形并提高零件的成形质量、节约工装、缩短生产周期。通过返修模具局部型面的方法解决了现场零件拉伸成形试验过程中产生的局部区域死皱及不贴模等缺陷,得出通过模具设计及工艺参数改进等方法可解决复杂鼓包蒙皮拉伸成形过程中的缺陷,为同类复杂鼓包零件的成形提供了解决思路。     

提高转接段外套成形质量的优化成形工艺

从缩口成形过程中传力区的受力状态、缩口成形模具的结构缺陷及零件成形回弹等方面分析了某燃气轮机燃烧室转接段外套缩口成形后直径尺寸超差的原因,证实了缩口工艺不适合该零件成形加工.讨论了用胀形工艺取代原来的缩口工艺,使零件在成形过程中受拉应力作用,进行整体胀形,克服了缩口成形过程中压应力使零件变形区壁厚增厚、传力区失稳等问题.同时,胀形模具采用锥形滑块机构的分块式刚性凸模,通过胀形试验确定了凸模的型面尺寸,实现了零件成形回弹的工艺补偿,提高了零件成形质量.     

接线头冲压工艺及模具设计

通过对接线头零件的工艺分析,介绍了该复杂弯曲件的成形工艺及冲裁模设计中薄料冲裁的特点。根据料薄及硬铍青铜回弹大特点,强调设计一次成形模及二次成形模应注意的要点。生产实践证明,镶块式凸凹模结构紧凑使模具加工简单,易于安装、调试和维护。     

基于CAE分析和FLD实验的拉延模具模面优化

在汽车零部件的生产过程中,冲压模具拉延模面设计的优劣决定了冲压件的成形性、成形质量和型面尺寸精度。以我公司生产的某车型后地板左/右纵梁零件为例,零件形状复杂、拉延深度深,对拉延模具型面设计要求较高,生产中零件变截面拐角区域易出现拉延开裂现象,严重影响零件的工艺质量及生产效率。基于CAE分析,对其初始设计加工的拉延模面拉延成形过程进行数值模拟,依据CAE分析结果对零件拉延模面设计进行修改优化,得出合理的拉延模面用于模具加工制造,并通过FLD实验验证分析结果,为后续复杂零件的拉延模面设计提供参考,缩短了设计周期。     

基于Autoform的汽车构件成形工艺分析及模具设计

以某品牌汽车天窗内板构件为研究对象,鉴于该零件翻边型面精度要求比较高,且易于发生回弹,较难满足其装配性能要求的特点,在对比了传统制造工艺设计方法与现代金属板料成形仿真软件确定工艺方案的优缺点后,应用Autoform软件对该覆盖件类零件进行了冲压工艺分析,预测了板料成形过程中的减薄、拉裂、起皱,回弹等缺陷,确定了该零件的成形工艺方案。在实际生产过程中,通过部分实验和试模,进一步地改进和完善了该零件的工艺方案与模具设计,最终生产出了符合客户要求的零件产品并设计出了相应的模具结构。     

可重构柔性模具蒙皮拉形闭环形状控制系统设计

蒙皮拉形过程中板料的成形是一个复杂的非线性变形过程,拉形模具设计技术还停留在经验设计阶段,采用实体拉形模具,需要经过多次修模才能修正零件的回弹。可重构柔性模具能够迅速修改模具型面,主动补偿零件回弹,获得准确的零件曲面。文章从控制理论的角度阐述了可重构柔性模具型面设计技术,以模具型面为输入值,蒙皮零件形状为控制目标,设计出变形传递函数,并结合闭环形状控制算法,开发了蒙皮拉形闭环形状控制程序,并在拉形试验平台进行了实验验证,取得了满意的效果。     

某铝合金汽车发动机罩外板冲压成形工艺

针对铝合金材料弹性模量小、在室温条件下的冲压成形性能较差的问题,以铝合金汽车发动机罩外板为例,基于Autoform软件平台分析其冲压成形过程,通过优化型面结构改进零件的成形质量,研究了冲压工艺参数对零件减薄率和回弹的影响规律。结果表明:当采用小的压边力时,板料的减薄较小;在一定范围内,随着压边力的增大,零件的回弹有所减小。最终通过对模具进行型面补偿并结合适当的工艺参数调整,有效地减小了零件回弹。基于结果进行了发动机罩外板的冲压试验,通过模具调试使制件达到生产要求。     

M6发生器支架冲压工艺与级进模设计

介绍了M6发生器支架的结构与成形工艺,为保证零件弯曲成形尺寸精度,采取了既能简化模具结构又能减小零件弯曲回弹的措施,设计了合理的冲压工艺与模具结构,模具在调试合格后能生产出满足设计要求的零件。     

汽车覆盖件回弹控制研究

针对汽车覆盖件冲压成形过程的回弹问题,介绍了汽车覆盖件回弹产生机理及影响因素。以某车型翼子板为例,针对翼子板回弹问题提出了拉深过程采用变压边力的方法,在成形初期采用小压边力而在成形后期采用大压边力的拉深工艺,使板料由弹塑性变形转变为纯塑性变形;同时利用AutoForm预测制件的回弹量并在拉深模特征拐角处分别进行3°与1°的模具零件型面补偿。试验结果表明,通过采取上述措施,翼子板回弹现象消除,制件合格率由88.2%提升至92.6%,该方法可为汽车覆盖件冲模设计提供参考。     

薄壁弯管成形工艺分析及弯管模设计

以薄壁弯管为研究对象,根据钣金成形软件分析了弯管成形过程中存在的问题,从弯管成形和模具设计方面优化了零件的成形工艺,提出了控制防皱块的前端与滚轮切点距离和减小防皱块与滚轮之间的间隙的工艺方案以改善弯管褶皱。根据实际生产经验补偿了弯管的回弹,并列出了不同材料、管径和壁厚的回弹值。从弯管模结构、模具工作原理、模具主要零件设计等方面阐述了弯管模的设计,并进行了相应的计算,将设计的弯管模应用于生产,得到了合格的成形零件。     

基于虚拟试模的汽车翼子板成形回弹控制研究

针对汽车翼子板零件成形回弹大的问题,以板材成形数值模拟技术为基础,进行了虚拟试模分析,探讨了模具结构参数对汽车翼子板成形性能的影响。结果显示,不同位置的模具圆角半径变化对回弹的影响程度不同,且影响程度有限;利用模具型面补偿法修正模具结构能有效控制汽车翼子板成形的回弹问题。最后,进行了实际试模验证,生产的汽车翼子板制件尺寸精度符合设计要求。     

多点拉形中回弹的影响因素研究

多点拉形是成形飞机蒙皮件的一种新技术。整体模具被离散的多点模具代替,在多点模具和板料之间放置弹性垫用来抑制压痕。在卸载之后,不仅有板料自身的恢复变形,还有弹性垫恢复到原来的形状的影响,这使得多点拉形比传统拉形的回弹更加复杂。文章对多点拉形成形蒙皮类零件的成形和回弹过程进行了数值模拟,分析了拉伸量、板厚、材料、摩擦系数等因素对回弹和成形精度的影响。结果表明,拉伸量越小,回弹量越大;板料越薄,回弹量越大;板料的弹性模量越大,回弹量越小,对成形件的形状影响越大;摩擦系数越大,回弹量越大。比较了在相同的成形条件下柱面件、马鞍面件、环面件回弹的大小,结果表明,回弹对单曲度成形件的影响比双曲度的大。