汽车横梁拉深成形的有限元分析

建立了汽车横梁拉深的有限元三维模型，对其拉深成形过程进行了数值模拟，并与实验结果对比分析，说明数值模拟方法的可行性。在此基础上讨论了摩擦润滑条件、压边力和凸模的虚拟冲压速度对板料拉深过程的影响。通过有限元模拟分析方法得到最佳压边力数值，然后通过综合分析数值模拟结果和拉深实验结果确定了实际拉深过程中的最佳压边力。结果表明，在实际拉深过程中要尽量减小模具和板料的摩擦；在模拟拉深成形时，当虚拟冲压速度大于一定值时，会使模拟结果严重失真，因此，汽车横梁拉深数值模拟时最大虚拟冲压速度不要大于2000mm／s。     

数值模拟分析工艺参数与拉深件壁厚变化的关系

在分析板料拉深成形有限元理论的基础上建立数值模拟的分析模型,利用数值模拟技术系统地对拉深过程进行模拟。主要研究模具圆角半径、摩擦因数、压边力与模具间隙等工艺参数与拉深件壁厚最大变薄率的内在关系。     

基于Dynaform的汽车覆盖件冲压数值模拟可成形性研究

介绍了汽车覆盖件冲压成形研究背景,简要论述了板料冲压成形的研究原理、冲压数值模拟仿真的理论和流程。对Dynaform冲压数值模拟可成形性设计中的部分关键技术进行分析,旨在得出相应问题的通用解决方法和解决步骤。以典型汽车覆盖件（某型号汽车行李箱盖板）为例,对成形过程进行模拟并验证所得方法的正确性。实践结果证明了仿真设计方法具有实用性,通过反复模拟,找出了合理的模拟步骤,有利于优化冲压成形的过程及其结果。     

盘形件增量拉深成形过程的数值模拟

增量拉深成形由于旋转的模具与坯料接触区域的不断变化而一直是数值模拟的难点,为此用Deform-3D有限元软件对为A1100铝合金的盘形件增量拉深过程进行了数值模拟.结果表明:增量拉深成形凸模的受力与传统拉深工艺相比大大降低,据此得到了凸模受力图和板料应变云图,每一步凸模受力峰值和坯料等效应变值与已有的盘形件工艺试验研究结果一致.     

一种板料成形摩擦系数的反求技术

基于摩擦边界条件对板料成形过程及其有限元仿真的巨大影响,利用材料拉伸试验,给出了一种板料成形摩擦系数的反求技术。该技术结合数值模拟、实验技术以及遗传算法中的小种群算法,通过反求原理,计算得到在成形过程中利用实验难以测得的摩擦系数。最后通过同种材料在两种不同摩擦条件下的试验,分别反求出该两种条件下的摩擦系数,分析了这种方法的可行性。     

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.     

材料参数对汽车覆盖件冲压成形性能影响的数值模拟

使用基于动力显示算法的板料成形非线性有限元分析软件eta/DYANFORM对一个典型的汽车覆盖件零件冲压成形过程进行了数值模拟,从大量的计算结果中,研究三个重要的材料力学性能参数即屈服强度σs、应变强化指数n和厚向异性系数r对最终零件冲压成形性能的影响。在分析软件的后处理器中观察板料的厚度变化、总拉深力、板料的最大变形位移和沿冲压方向的最大应力,并作出了相应的曲线,最后根据所作曲线的变化得到了材料性能参数影响板料冲压成形性能的有关结论。     

基于数值模拟技术的板料冲压成形模具开发

在比较传统模式和基于数值模拟技术的冲模开发模式特点的基础上，阐述了数值模拟技术在板料冲压成形中的应用方法和具体步骤，讨论了应用中的关键问题和发展趋势，指出在板料冲压成形模具开发中运用数值模拟技术的有效性与科学性。     

基于正交试验的车身覆盖件冲压成形回弹分析

以车身覆盖件为研究对象,根据板料成形特点及回弹规律,利用dynaform软件对前围板冲压成形进行了回弹仿真试验.依据回弹仿真试验结果,用正交试验法对冲压参数(压边力、摩擦系数、板料厚度)与前围板冲压回弹之间的关系进行了分析.结果显示,压边力、摩擦系数对前围板的冲压回弹有显著影响,随着压边力的增大,前围板的回弹量相应地减小.在摩擦润滑条件较差即摩擦系数较大的情况下,前围板的回弹量较小.而板料厚度对回弹仅有一定的影响,但影响关系较复杂.     

冲压成形模拟技术与SheetForm软件

包括冲压成形模拟技术在内的材料成形模拟或仿真技术是当今世界上先进制造技术之一。但我国在该方面的研究起步较晚,到20世纪90年代以后,板料成形数值模拟技术才成为国内研究的热点。 冲压成形模拟分析系统SheetForm软件是由北京航空航天大学与中国第一汽车集团公司合作开发     

汽车覆盖件冲压成形仿真的研究及其工程应用

拉延是板料冲压成NAFORM建立有限元冲压仿真系统,对板料拉延成形过程进行了研究.结果表明,坯料形状、压边力大小和拉延筋布置是影响板料拉延成形的关键因素;典型仿真范例验证了研究结果的可靠性,并从成形极限图(FLD)上进行了工艺方案的改进.     

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。     

Three-dimensional description of sheet-metal surfaces

During sheet-metal forming processes, the friction conditions have a decisive influence on forming limits, the robustness of the production process, and the quality of the parts produced, with significant forces required to overcome friction between the sheet and the tools. If batch-to-batch reproducibility is to be guaranteed, an appropriate method of characterising the sheet surface topography is needed to monitor the sheetmetal fabrication process. Newly developed optical measurement techniques and computer workstation technology are presented, which enable the topography of sheet surfaces to be described in three dimensions. New parameters for describing sheet surface topography are developed. This may correlate more closely with frictional behaviour in sheet stamping than the previously used two-dimensional parameters, with the size, shape, and distribution of the peaks and valleys of the topography defined. Results generated on a special drawing friction test machine indicate that numerous narrow peaks and large, separate, uniformly distributed valleys yield a desirable resistance to adhesion.     

润滑条件下铝合金板成形模拟中摩擦模型的研究

对润滑条件下铝合金薄板筒形件拉深成形过程进行了工艺分析，在作出一些简化和假设的基础上，建立了基于流体润滑的筒形件拉深成形过程摩擦模型；将该模型运用到板料成形过程有限元分析中，计算出筒形件成形时摩擦系数动态变化的数值；开发出基于探针测试的铝合金板温成形动态过程摩擦测试系统，并对筒形件成形时的摩擦系数进行了测试实验。计算结果与实验数据表明，板料成形过程中的摩擦系数不是一个常数，随着凸模行程的增加，摩擦系数具有增加的趋势。     

基于Dynaform对拉延筋在板材拉深中的应用研究

板材冲压工艺应用十分广泛,如何提高板材在拉深工艺中的成形质量,是从事冲压的技术人员和研究人员一直关注的热点问题。在板材拉深成形控制中设置拉延筋是既经济灵活又广泛运用的方法。在参考国内外资料的基础上,应用CAE中的专用分析软件Dynaform分别模拟了有拉延筋和无拉延筋存在的板材拉深成形过程,并对各自的数值模拟的结果进行对比分析,得出了拉延筋可以更有效地提高拉延件的成形质量的结论。     

盒形件固体颗粒介质板材成形工艺研究

固体颗粒介质板材成形工艺是采用固体颗粒微珠代替刚性凸(凹)模(或弹性体、液体)的作用对板材拉深成形的新工艺。选用非金属固体颗粒介质——GM颗粒作为研究对象,以固体颗粒介质在高应力水平下的体积压缩试验和摩擦强度试验为基础,应用散体力学理论中扩展的Drucker-Prager线性模型构建固体颗粒介质有限元材料模型。以具有非轴对称性的方盒形件为代表,进行固体颗粒介质成形工艺的有限元模拟,研究成形过程中板材的流动特征和壁厚分布规律。工艺试验成功得到方盒形零件,将加载曲线、成形过程变形特征和壁厚分布曲线与数值模拟结果比对较为吻合。分析表明,采用以散体力学为基础建立的固体颗粒介质材料模型进行工艺模拟,能够得到与试验较为接近的变形特征和力能参数,可以应用于制定工艺方案的依据,为该技术在板材成形中的应用起到指导和借鉴作用。     

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。     

汽车覆盖件模具冲压有限元仿真分析

针对汽车覆盖件难以成形以及在冲压过程中易产生各种质量问题等特点,采用基于动力显式算法的有限元分析软件DYNAFORM,以某汽车内覆盖件前隔板为例,对模拟得到的成形极限图（FLD）、材料厚薄图进行分析,优选工艺设计。阐述了CAE技术在模具开发中的重要作用。     

A friction model evaluated with results from a bending-under-tension test

The friction in stamping is an important process parameter to control the flow of material in the tool. Consequently, it is also an important parameter in the design process of new stamping tools when numerical simulations of the forming operations are performed. In this work an advanced friction model is evaluated, which considers properties of surface topography, lubricant, sheet material, and process parameters such as sliding speed and pressure. The evaluation is made by comparing theoretical results with experimental ones obtained in a bending-under-tension friction test. The results show conformance in behaviour between the friction model and the experimental work. Furthermore, a model, which considers the influence of bulk plastic strains on the real area of contact, is investigated. The developed model predicts that the effective hardness of a surface is reduced by the presence of underlying plastic flow. It is found that when the strain rates are increased, the Stribeck curve becomes flatter and mixed lubrication is introduced at lower Hersey values. The friction model clearly shows the potential of improving the FE simulations of sheet metal forming operations, in comparison to the use of the classical Coulomb's friction model.     

圆筒件拉深变形过程中应力分布的数值模拟

拉深是拉深类零件的一个基本成型工序,为考察冲压拉深变形过程中材料的应力分布状态,利用ANSYS有限元软件对紫铜板拉深过程进行数值模拟。结果表明,拉深变形过程中变形主要集中在处于凹模端面上的凸缘部分,凹模圆角部变形比较复杂,易发生应力集中现象而导致材料被拉断,合理的压边可有效防止拉深起皱。