拼焊板盒形件冲压成形失效及应变路径分析

采用自制液压机和分瓣压边圈模具,通过模拟仿真和实冲试验,变化各工艺参数,研究分析拼焊板方盒件冲压成形的应变路径、焊缝移动和成形极限,以提高其成形性能。研究表明,厚/薄侧压边力的大小和分布对破裂危险点的应变路径和成形裕度有很大的影响,合理的压边力分布可调节失效破裂的位置,减少焊缝移动和提高成形极限深度;凹模圆角半径的增大,对薄侧侧壁圆角处破裂危险点应变路径影响较大,拼焊板盒形件成形极限深度逐渐增大;厚度比较小时,破裂出现在薄侧圆角处,而厚度比较大时,焊缝移动量大,破裂易出现在薄侧焊缝处;板料毛坯形状和尺寸对失效破裂的位置和成形性能影响显著。因此,以薄侧侧壁圆角处和薄侧焊缝位置附近为破裂危险点,通过优化压边力、凹模圆角半径、板料厚度比、板料毛坯形状和尺寸等工艺参数,改变危险点的应变路径,调节失效破裂的位置,减小其焊缝移动量,可有效地提高拼焊板方盒件的冲压成形性能。     

基于变压边力的拼焊板方盒件成形失效分析

采用自制液压机和分瓣压边圈模具,通过模拟仿真和实冲试验,研究不同压边力对拉深过程中破裂危险点应变路径的影响规律;通过调整压边力的大小、分布,实现对拼焊板方盒件薄板破裂危险点处应变路径的控制,从而提高拼焊板方盒件冲压成形性能.研究表明,厚/薄侧压边力的大小和分布对破裂危险点的应变路径和成形裕度有很大的影响,合理的压边力分布可调节失效破裂的位置,提高成形极限深度;变压边力条件下的应变路径由拉压应变状态过渡到双向拉伸应变状态,能够显著提高该点的安全裕度;通过多点控制的变压边力有利于调节板料在凹模中的流动,从而更好地控制危险点应变路径.改变危险点的应变路径,调节失效破裂的位置,可有效地提高拼焊板方盒件的冲压成形性能.     

基于应变路径的拼焊板盒形件成形性能研究

利用Dyanform对拼焊板盒形件进行冲压成形数值模拟,研究不同压边力对拼焊板盒形件拉深过程中破裂危险点应变路径和成形性能的影响规律;同时,提出台阶式变压边力控制方法.结果表明:通过调整压边力的大小和变化方式,可以实现对拼焊板盒形件破裂危险点处应变路径的控制以及减小焊缝移动,从而提高拼焊板盒形件的冲压成形性能.     

拼焊板方盒件拉深成形过程变压边力曲线预测

基于有限元数值模拟软件LS-DYNAFORM,对拼焊板方盒形件拉深成形进行模拟研究。通过改变拉深成形过程中压边力这一最重要且易于控制的工艺参数,寻求拼焊板方盒形件拉深成形时较优的变压边力曲线加载形式。为预测不同工艺参数下拼焊板方盒形件拉深成形时的较优压边力加载曲线,建立了变压边力的BP神经网络预测模型,并将该模型预测的结果与数值模拟得到的结果进行对比分析。研究结果表明,拼焊板薄板采用变压边力、厚板采用恒定压边力、且薄板压边力不小于厚板压边力的加载形式,拼焊板成形件整体质量较好,焊缝移动量较小;神经网络预测模型能较好的预测拼焊板方盒形件拉深成形时的变压边力,与数值模拟结果的最大相对误差在12.3%以内。     

压边力分布对差厚拼焊板盒形件焊缝移动的影响

采用有限元数值模拟技术,对不同的压边力分布对拼焊板盒形件拉深成形中焊缝移动的影响规律进行了研究。通过调整压边力的大小和随位置的分布,实现对拼焊板盒形件成形过程中焊缝移动的控制。研究表明:不同的压边力大小和分布对拼焊板盒形件焊缝移动有很大影响,增大薄侧板料的压边力以及减小厚侧板料的压边力能有效控制焊缝移动量。利用随位置变化的多点控制的分块压边力更能有效控制拼焊板盒形件的焊缝移动,有利于控制板料在凹模中的流动,有效提高拼焊板盒形件的冲压成形性能。     

基于Dynaform的拼焊板冲压成形压边方法研究

拼焊板技术是板料成形的先进制造技术,具有减少生产成本、降低车重、降低油耗、提高整体性能等优势,已经广泛应用于汽车行业中,但拼焊板成形时存在的破裂、起皱及焊缝移动等问题也相当严重,合理施加压边力可以改善和解决拼焊板成形中的这些问题.本文基于Dynaform平台采用有限元模拟的方法研究拼焊板冲压成形压边方法及其对模具受力、焊缝移动及工件成形质量的影响;基于不破裂前提,从合理压边间隙控制中获得常压边力控制所需的恒定压边力.模拟结果表明:固定压边间隙方式较恒定压边力作用方式有利于板料的冲压成形、减小焊缝的移动和改善模具的受力情况,同时有助于获得拼焊板恒定压边力控制值,提高效率,固定压边间隙法是拼焊板冲压成形中一种有效的压边方法.     

基于充液拉深差厚拼焊板的数值模拟

采用dynaform软件对拼焊板方盒件的充液拉深成形进行了数值模拟研究,得到了盒底部焊缝向厚板侧移动、法兰区及侧壁处焊缝向薄板侧移动的焊缝移动规律,分析了凸模圆角半径、压边力和液池压力等参数对焊缝移动距离的影响.     

镁合金拼焊板拉深成形焊缝移动规律

采用有限元数值模拟软件对镁合金拼焊板拉深成形时焊缝移动规律进行了数值分析,建立了镁合金拼焊板筒形件拉深成形有限元模型.对AZ31与AZ80镁合金拼焊板拉深成形进行了数值模拟,分析了压边力及变形温度对焊缝移动规律的影响,得到了筒形件底部及侧壁法兰处焊缝的移动规律.结果表明,筒形件底部焊缝向AZ80侧移动,法兰及侧壁处向AZ31侧移动.模拟结果与试验结果吻合较好,镁合金拼焊板拉深成形时焊缝移动可以通过非均匀压边力或非均匀温度场来控制.     

差厚拼焊板拉深方盒形件成形极限及焊缝移动

采用Dynaform专业板料成形软件,对差厚异质激光拼焊板拉深方盒形件的成形过程进行了研究.结果表明:母材厚度差对压边力的合理范围以及盒形件的成形极限和焊缝移动量有很大的影响;两种母材所占比例不同(焊缝位置变化)时,比例差别越大,成形极限越小,薄侧材料所占比例越大,焊缝移动量也越大.并根据两种母材在成形过程中的应力状态和应变状态分析了这些现象.     

应用变压边力控制技术改善拼焊板的成形性能

基于简化的拼焊板2D截面模型分析了控制焊缝移动的拼焊板薄厚两侧所需的压边力关系式,提出了分段压边圈作用下的拼焊板冲压成形方案。应用数值模拟技术进行了矩形盒冲压仿真,验证了分析结果的有效性,分析了变压边力对拼焊板成形性能的影响。研究结果表明:拼焊板薄侧加载比厚侧较大的压边力,有效减少了焊缝移动,减小了薄侧材料的应变集中,改善了薄厚两侧材料变形均匀性,从而提高了拼焊板的成形性能,为提高拼焊板成形质量提供了新思路。     

Experimental verification of a deep drawing tool system for adaptive blank holder pressure distribution

In deep drawing, the strain path in the blank during the forming process can be significantly affected by application of temporal and spatial variation of the blank holder force. In this study, an active tool system capable of controlling the distribution of the blank holder force is presented which can be integrated into existing stacked deep drawing tools without need for modification of the press.     

拼焊板方盒件拉深成形的实验研究

本文对拼焊板方盒件的拉深成形进行了试验研究。试验中采用了整体压边圈和分瓣压边圈。凹模表面和型腔加工了台阶以补偿坯料的厚度差值。对压边力的控制采用了弹性橡胶控制法和刚性直接控制法。对压边力的分布采用了均匀压边力和局部改变压边力。通过调整模具结构和压边方法及压边力分布 ,对坯料不均匀变形规律及焊缝的移动规律、坯料的起皱规律及控制坯料不均匀变形的方法进行了探讨研究。     

变截面板方盒形件成形参数的正交试验分析

以影响变截面板方盒形件成形的板料厚度比、板料形状与尺寸、压边力及凹模圆角半径等为参数,以成形深度和过渡区移动量为考核目标,通过数值模拟和利用正交优化方法对比分析不同方案下成形深度、过渡区移动量,调整危险点应变路径,确定最优方案,可提高变截面板成形性能。     

拼焊板U形件冲压成形中焊缝移动与回弹的研究

通过数值模拟技术,并结合正交试验设计方法,研究了具有纵向焊缝的拼焊板U形件在不同板厚比、不同强度比、不同压边力和不同拉深筋阻力情况下的焊缝移动与回弹及其相互关系,为高强钢激光拼焊板的焊缝移动和回弹控制研究提供依据.研究表明:拼焊板的不同板厚比和强度比对焊缝移动和回弹有显著影响,为了保证冲压成形质量,板厚比一般不小于0.5,强度比在0.8～1.3为宜;在此基础上,选择合理的压边力和拉深筋阻力分布可以减小焊缝移动,从而有效地控制拼焊板的回弹,并在某车型中立柱的实际生产中得到应用和证实.     

平面压边拉深中消除内皱的可靠性计算与实验研究

平面压边下增加压边力可以消除内皱,但会发生拉裂现象。根据平面压边下拉深的变形特点,对增加压边力消除内皱进行了可靠性分析计算,获得了不发生拉裂的临界起皱条件,并对增大压边力消除内皱进行了实验研究。结果表明,用正常消除外皱的压边力消除内皱作用微小,而增加压边力确实可以消除内皱。     

多点位控制压边数值模拟研究

板料冲压成形的主要缺陷是起皱和撕裂 ,当模具的几何形状确定后 ,压边力是关键的成形控制参数 ,它不仅是凸模行程或时间的函数 ,还应随压边位置的不同而变化。确定拉深过程中板料各部位所需压边力的变化规律 ,可实现压边力的优化控制 ,对复杂拉深件如汽车覆盖件的成形尤为有利。该文以非轴对称抛物面车灯反光罩为例 ,采用DYNAFORM软件对其成形过程进行了数值模拟 ,比较了均布控制压边力和多点位控制压边力对成形的影响     

变压边力对U型弯曲回弹的影响

介绍一种确定压边力与凸模行程关系曲线的简易方法,在成形过程中给零件施以变化的压边力可以有效地减小弯曲回弹,与采用常压边力相比较,这种方法可以获得较高的零件成形质量。     

变压边力对铝合金板料拉深成形性能的影响

利用数值模拟软件对5A02铝合金板料进行了随时间变化和随压边圈位置变化的变压边力拉深研究,分析了变压边力对拉深成形性能的影响。研究表明,采用先增后减的压边力可以显著提高铝合金板料的成形性能,但压边力达到最大值的时间有一个合理范围。施加分块压边力时,应根据压边圈相对位置材料流入凹模速度和变形程度来确定各部分压边圈的压边力大小。