6061铝合金板材冲压成形性能研究

通过杯突试验和拉深试验研究了6061铝合金板材的基本冲压性能,并以某汽车零件为研究对象,通过有限元模拟和实物冲压,分析了铝合金板材的冲压成形性能。结果表明,6061铝合金板材具有较小的杯突值,明显的凸耳现象,6061铝合金板材的冲压成形性能不佳;然后利用有限元模拟和实物冲压的对比试验,为铝合金板材的冲压成形工艺的制定提供参考依据。     

6061铝合金薄壁管绕弯成形数值模拟及实验研究

通过单向拉伸试验获得6061-T6铝合金管(Φ50.8 mm×1 mm)的基本力学性能数据,拟合建立了材料的本构方程;对异型弯管的数控绕弯过程进行有限元模拟,研究了芯棒与管材间间隙值、芯棒伸出量、芯头个数对弯管成形质量的影响规律,分析发现,最优间隙值为1.05 mm,并获得了90°~100°弯管时两个弯曲段的回弹角和弯曲角关系曲线。模拟结果表明,第1次弯曲角为96°、第2次弯曲角为94.5°时可得到平行度较好的异型弯管。最后通过绕弯实验,将实验结果与仿真模拟进行对比,验证了模拟所得规律和材料模型的准确性。     

6061铝合金板料的成形性能及数值模拟研究

通过单向拉伸试验获得了6061铝合金原始T6态和退火态板材的基本力学性能,进而得出了6061铝合金的真实应力应变曲线。在此基础上,用不同本构方程对实验数据进行拟合,然后与材料应变硬化曲线相比较。结果表明,采用含有幂函数的本构方程对两种状态的板材试验数据拟合较好,基于单向拉伸试验获得两种状态板材在真应变为8%时的塑性应变比分别为0.996和0.712。此外,用有限元软件Dynaform对6061铝合金管材进行绕弯模拟,对获得的成形性能参数进行了验证。     

铝合金前门加强板零件冲压成形数值模拟及参数优化

为了消除某款采用6016铝合金材料生产的前门加强板零件的破裂缺陷,建立了分析模型,确定了拉延筋的强度、模具表面的摩擦系数、压边圈的压边力等因素对铝合金材料成形性能的影响。并通过正交试验法得出影响成形因素的主次顺序以及较优的参数组合。结果表明:模具压边圈的压边力对零件破裂影响最大,其次是模具表面摩擦系数,影响最小的是等效拉延筋强度。获取的调试参数组合为:等效拉延筋强度为66.0N·mm~(-1),压边圈的压边力为950 kN,模具表面的摩擦系数为0.17。经过验证,模拟结果与实际生产结果具有较好的吻合度。数值模拟可减少铝合金零件调试过程中的不确定性,降低调试成本。     

铝合金半球形件冲压成形数值模拟与实验研究

变形铝合金冲压成形性能研究是国内外研究的重点课题。本文以铝合金半球形件为例,采用实验和数值模拟相结合的方法探索了铝合金半球形件冲压成形的基本规律。研究表明,压边力对铝合金板材件的冲压成形质量具有重大影响,合理的压边力能大大提高铝合金半球形件的成形性。另外,采用仿真软件对板材件的冲压成形过程进行模拟分析,可大大缩短产品及模具的开发周期,提高产品的成形质量及市场竞争力。     

动车组铝合金车体前端构件冲压成形数值模拟研究

以某动车组铝合金车体前端构件为研究对象,利用Auto Form模拟软件分析其成形过程中的问题,发现构件容易出现拉深不足及回弹过大等缺陷。通过添加拉深筋可有效控制拉深不足,并减小回弹量,通过回弹补偿提高了模具零件型面精度,进一步控制构件回弹,获得的试件精度高、质量好,完全满足设计和使用要求。     

汽车加强板冲压成形数值模拟及试验研究

运用Dynaform软件对某汽车尾板加强板冲压成形过程进行数值模拟分析,通过改变毛坯形状、压边力、摩擦系数等方法,有效地减少了拉深过程中出现的起皱和破裂现象.经过现场试验和对比,验证了模拟的准确性和可靠性.研究工作对实际生产具有指导意义.     

6061铝合金半固态成形过程数值分析

在热模拟压缩试验的基础上,对半固态触变成形本构关系及半固态流变黏度模型进行了研究并给出了相应的本构方程.采用DEFORM-3D模拟了6061铝合金轮毂半固态触变成形过程,进行了模具优化和成形力的分析.采用ANYCASTING模拟了两种铝合金零部件的流变成形,分析了模具尺寸、充型温度及充型速度对铝合金半固态浆料充型过程的影响,获得了最佳半固态成形工艺,并对铸件缺陷进行了预测分析.     

镁合金拼焊板冲压成形过程数值模拟

借助MSC-Marc模拟软件,采用大变形弹塑性有限元法,建立了镁合金拼焊板筒形件冲压成形有限元模型,对相同厚度、不同成分的镁合金拼焊板冲压成形过程进行了数值模拟。得到了筒形件底部及侧壁法兰处焊缝移动规律;分析了压边力及板料初始温度对焊缝移动情况的影响。对于拼焊板冲压成形的研究具有一定意义。     

空调前板冲压成形分析与数值模拟

采用板料成形分析软件DYNAFORM对某空调前板的拉深成形进行了数值模拟仿真。对该零件成形工艺进行了优化,研究了不同的压边力、最小模具圆角半径对冲压成形的影响,通过对模拟结果的分析得出了空调前板的最优化成形方案。     

6061铝合金管材热挤压成形模拟分析

铝合金管材热挤压时,采用空心铸锭无润滑穿孔针工艺,管材内表面质量好,但穿孔力大,断针频繁。以外径460mm,壁厚15mm的铝合金管材为研究对象,利用Forge软件对其采用空心铸锭无润滑穿孔针的热挤压成形过程进行模拟。结果表明,挤压前期,铸锭由镦粗进入挤压状态,铸锭内孔与穿孔针经历了接触、分离和再接触的过程,铸锭外圆与挤压筒先是局部接触,而后向两端延伸,至全长接触前,铸锭整体沿长度方向呈鼓形。挤压力和穿孔力峰值同时出现在铸锭头部进入模具工作带时,穿孔力峰值约为挤压力峰值的1/4。     

6061-T6铝合金板材热冲压成形极限图研究

自行设计并研制了一套获取板材热冲压成形极限图的试验系统,开展了6061-T6铝合金板材在不同应变路径及温度下的成形极限研究,获得了其在25~300℃的成形极限图。使用MSC.MARC软件对6061-T6铝合金板材的热冲压成形进行数值模拟,研究了失稳判断方法对不同温度下成形极限预测的影响。结果表明:6061-T6铝合金在室温下的极限应变值很低,塑性较差;变形温度升高到200℃时,极限应变值平均提高了99.5%;变形温度从200℃升高到300℃时,极限应变值进一步提高了23.5%,其塑性也显著提高。采用最大载荷判断法和应变路径判断法相结合的失稳状态判断准则能准确预测6061-T6铝合金的热成形极限,模拟结果和试验结果吻合较好。     

基于Autoform汽车外罩板冲压成形的数值模拟

基于Autoform有限元软件对前罩外板的成形过程进行了数值模拟,预测了成形过程中板料的开裂、起皱等缺陷。研究了板材的屈服强度、应变硬化指数对前罩外板成形性能、减薄率的影响。结果表明,采用4工序可以冲压出高质量的前罩外板,较小的屈服强度、较大的应变硬化指数有利于前罩外板的成形。     

6061铝合金触变压缩数值模拟

基于连续多孔介质的材料模型方法,将半固态材料假设为连续可压缩多孔介质骨架,利用DEFORM有限元软件进行单轴压缩模拟,分析触变成形过程中应变速率对6061铝合金成形性能的影响,得出初始固相体积分数为0.82的半固态6061铝合金的固相率分布及应变应力场分布。模拟结果表明,随着变形程度的增大,材料中心区域固相率分布较边缘均匀,随着变形速度的增加,材料的等效应变场分布与固相率分布呈现出相同的变化趋势。模拟曲线与实验曲线吻合,证明了数值模拟的可行性。     

汽车轻量化用铝合金板冲压成形性研究

在实现汽车轻量化的进程中,越来越多的铝合金应用于汽车工业中。在总结汽车用铝合金板特点及其力学性能的基础上,提出了铝合金板在冲压成形过程中的开裂、回弹和表面损伤等问题及相应解决措施,并得出了材料特性、润滑条件和压边力是影响铝合金板冲压成形性能的主要影响因素。     

汽车用5182铝合金板温冲压实验研究及数值模拟

以5182铝合金板本构方程为基础,采用ABAQUS有限元模拟软件对5182铝合金板温冲压过程进行数值模拟,研究冲压温度和冲压速度等工艺因素对板材成形性能的影响;通过温冲压实验探讨5182铝合金板在不同冲压温度、冲压速度下的极限拉深比(LDR)。实验及模拟结果表明:冲压速度为0.1 mm/s时,合金的LDR值并非随着温度的升高而单调增加;冲压温度为523 K时,随着冲压速度的增加,LDR值逐渐降低;5182铝合金板的冲压性能主要受变形过程中板材的温度梯度与应变速率的影响;模拟结果与实验结果具有良好的一致性。     

6061铝合金深孔连接锻件模锻成形模拟研究

针对某深孔连接锻件用材料6061铝合金,进行热压缩试验,获得不同应变速率和温度下的流变应力曲线,并通过数据拟合得到该合金流变应力方程;基于DEFORM-3D有限元软件对6061铝合金深孔连接锻件折叠缺陷进行模锻模拟分析。模拟结果表明,锻件成形过程形成弯曲弧面,从而造成金属压缩折叠。通过对原始坯料形状进行改进,即增加预锻,解决了折叠缺陷问题;同时对原始模具结构进行改进,即增加飞边槽,使金属更容易充满模腔;分析优化坯料温度、模具预热温度、摩擦因子等对锻件成形的影响,从而确立较佳的变形参数。试验验证结果表明,锻件成形质量较好,模拟优化较合理。     

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。     

某轿车侧围内板冲压成形的数值模拟

对由激光拼焊板制成的整体侧围内板进行了基于Dynaform成形软件的冲压成形模拟及参数的优化,分析了零件在冲压成形过程中的金属流动及应力应变分布规律。根据冲压后的模拟结果,进行参数优化,通过改变压边力、改进等效拉深筋等措施,抑制了成形中焊缝的移动,消除了起皱、破裂等成形缺陷。实践证明,产品质量与数值模拟结果吻合良好。     

激光拼焊板制轿车门内板冲压成形的数值模拟

利用Dynaform软件对激光拼焊制轿车门内板进行了冲压成形数值模拟,分析了冲压成形过程中出现的拉裂、起皱、变形不充分和焊缝移动量过大等严重影响产品质量的成形缺陷产生的原因,采用正交实验法对拉深工艺参数和模面结构参数进行设计,提出选择最佳压边力、设置拉深筋高度合理、改善润滑条件等优化方案,可以改善成形质量;采用二次拉深成形工艺,能有效改善起皱、拉裂、焊缝移动和成形不充分等缺陷。实际的工艺设计和生产证明,成形过程与数值模拟实验结果吻合良好。