分块式压边圈盒形件成形数值模拟研究

建立了分块式压边圈盒形件冲压数值模型,通过在压边圈的短直边Ⅰ、圆角部分Ⅱ、长直边Ⅲ的3个区域施加不同的载荷,研究了定压边力和变压边力对板料冲压成形的影响规律,并以冲压制件的起皱、破裂和厚度分布作为评判标准。研究发现,在定压边力时,圆角区压边力的变化对盒形件拉深成形影响较小,短直边和长直边压边圈压边力变化对拉深成形影响较大,其中长直边影响最大;相对于恒压边力,采用变压边力能够很好地提高板料的成形性能,其中∧型压边力加载方式效果最好。     

基于压边力控制方盒形件拉深成形的数值模拟

板料拉深成形的起皱和破裂是拉深成形工件常出现的主要成形缺陷。通过压边圈对板料施加一定的压边力是控制板料塑性流动的有效方法。利用有限元数值模拟方法,在整体压边圈方式、不同的恒定压边力及变压边力加载模式下模拟方盒形件拉深成形材料流动情况。从模拟结果看出:在变压边力加载下,方盒形件拉深成形结果比恒定压边力下的理想。通过压边圈对板料施加变压边力是控制板料塑性流动的一种有效方法,可以抑制板料起皱和延缓破裂以及提高拉深件成形性能。     

变压边力对矩形件成形性能的影响

起皱和断裂是板料成形过程的主要失效模式 ,合理控制成形过程中压边力 ,可以消除这些缺陷 ,提高成形性能。本文通过对随位置变化的变压边力作用下的矩形盒拉深过程进行数值模拟 ,研究各部位压边力变化对整体成形性能影响、及其影响范围 ,为分块压边圈的压边力的调整提供一定的依据。     

基于数值模拟的矩形件成形变压边力曲线确定方法

变压边力技术可以根据成形过程不同阶段的变形特点来设置板料成形所需要的压边力,因此可以充分利用板料成形性能,提高零件成形质量。但是得到复杂零件成形过程中变压边力的形式仍是板料成形领域的难题。该文以矩形件为对象,通过数值模拟技术,提出了基于压边圈位移变化确定变压边力的方法。     

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。     

铝合金盒形件拉深的变压边力控制

建立了铝合金盒形件拉深成形的有限元分析模型.利用数值模拟软件DYNAFORM,研究了整体压边和分块压边随时间和位置变化的变压边力(VBHF对铝合金盒形件成形性的影响.结果表明,∧形的变压边力控制曲线能够改善铝合金盒型件的成形性；分块压边力随位置和变形程度的变化能控制起皱和拉裂的发生,从而保证铝合金盒形件的成形质量.     

压边力方式对高强度板应变路径影响规律研究

本文以盒形件为例,利用板料成形分析软件Dynaform为平台,建立DP590高强度板拉深成形模型,研究压边力方式对拉深成形应变路径的影响,结果表明:相对于恒定式压边力和变压边力方式,分块式压边力材料的减薄率更低,应变路径处于负应变区,危险点较低。     

变压边力对连续变截面辊压板成形性能的研究

连续变截面辊压板作为新型板料之一,在其盒形件成形过程中存在起皱、破裂、过渡区移动等成形缺陷.合理控制压边力模式可以消除及减小缺陷,提高成形性能.本文利用ABAQUS软件对比了连续变截面辊压板盒形件分别在整体压边圈恒压边力、变压边力情况下的成形深度、过渡区移动、应变路径等.结果表明,渐增型压边力比恒定压边力下得到的成形深度提高了12.5%,盒底部中心移动量、应变极限值均较小.     

方盒形件分块变压边力成形过程中的法兰应力分析--方盒形件分块变压边力成形研究之一

压边力对盒形件的成形质量有重要影响。采用分块压边圈施加变压边力，能够有效地提高法兰变形的均匀性，从而提高零件的成形质量。本文提出一种盒形件成形时的法兰分区模式，考虑剪应力的整体影响，引入应变松弛因子m，考虑厚向异性和应变强化，用解析方法分析了方盒形件变压边力拉深成形过程中法兰变形区的应力变化及分布规律。     

矩形盒拉延件的压边力计算研究

压边力是板料拉延成形过程的重要工艺参数之一,合理控制压边力的大小,可避免起皱或破裂缺陷,采用多点压边的压边力控制拉延过程,可提高成形极限及提高拉延件质量,文章对矩形盒形拉延件分段压边的压边力随凸模行程(时间)变化曲线的计算提出了见解,为实现拉延过程中变压边力控制提供了一定的依据。     

Optimal Programming of Multi-point Cushion Systems for Sheet Metal Forming

Numerical optimization technique coupled with finite element analysis of the stamping/sheet hydroforming process was developed to predict four possible modes for application of blank holder force (BHF) in multiple-point cushion systems, namely a) BHF constant in space/location and time/stroke, b) BHF variable in time/stroke and constant in space/location, c) BHF variable in space/location and constant in time/stroke and d) BHF variable in space/location and time/stroke. The BHF was predicted by (a) minimizing the risk of failure by tearing (thinning) in the formed part and (b) avoiding wrinkling. The developed technique was applied to predict the BHF to form a) an automotive part (liftgate-inner) from AA6111-T4 aluminum alloy, b) an asymmetric part from aluminum alloy AA5083-H32 by sheet hydroforming process with die (SHF-D) and c) a round cup by sheet hydroforming with punch (SHF-P). Experimental results showed that the FEM based optimization methodology can reduce trial and error effort and is able to predict the blank holder force necessary to form the parts without fracture and wrinkling in the investigated stamping and sheet hydroforming operations.     

Adaptive FEM simulation for prediction of variable blank holder force in conical cup drawing

Fracture and wrinkling are two primary failure modes in deep drawing of sheet metal parts. Previous studies showed that properly selected variable blank holder force (BHF) profile, i.e. variation of BHF with punch stroke, can eliminate these failures to draw deeper parts. In this study, an adaptive simulation strategy was developed to adjust the magnitude of the BHF continuously during the simulation process. Thus, a BHF profile is predicted in a single process simulation run and the computation time is reduced. The proposed strategy has been applied successfully to two conical cup drawing operations. The predictions have been compared with experiments and the results indicate that the adaptive simulation strategy can also be used to improve the drawing process for forming non-symmetric parts.     

一种柔性变压边力的智能冲压过程研究

板料成形时易产生破裂、起皱以及尺寸和形状精度不良的倾向。在伺服压机的基础上,研究一种柔性可变压边力的独立加载闭环控制系统。选择圆筒形工件为模拟对象,利用有限元软件分析圆筒形工件在不同定值下及变压边力下冲压仿真结果。比较得到成形圆筒形工件的最优压边力曲线以及冲压载荷随时间变化的曲线,加载到装置的控制系统,使压边单元与板材始终处于贴合状态。该闭环系统通过压机变载、变行程等不同的运动模式协同柔性压边装置对冲压成形过程进行控制,柔性控制压边力和冲模载荷,来适合零件不同变形阶段的特点。实验证明:该系统可以最大限度提高金属板材成形性能,不仅防止了板材变薄在尾部产生褶皱以及工件拉裂的情况,而且可以提高板材拉深极限。     

板料成形有限元模拟的压边力控制方法研究

采用新的研究方法模拟水槽拉伸的实际压边过程。压边力采用不同的压边间隙和施加不同的分离力来实现。通过一个系统的研究方案来确定一个优化的压边力和压边间隙。研究发现 ,板料的法兰区域随着压边间隙的增加起皱变形严重 ,由于起皱引起的板料刚度上升导致压边力迅速上升。采用分离力时的模拟厚度比压边间隙小是由于法兰区域的变压边力。通过厚度和法兰边缘实验和模拟结果的比较 ,发现采用压边间隙可以更好地模拟板料成形的压边过程     

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     

Application of new VBHF optimization strategy to improve formability of automobile panels with aluminum alloy sheet

A VBHF(Variable Blank Holder Force) optimization strategy was employed to determine the optimal time-variable and spatial-variable BHF trajectories,aiming at improving the formability of automobile panels with aluminum alloy sheet.The strategy was implemented based on adaptive simulation to calculate the critical wrinkling BHF for each segmented binder of the Numisheet' 05 deck lid in a single round of simulation.The thickness comparison of the stamped part under optimal VBHF and constant BHF shows that the...     

基于板料冲压的压边力拉深成形数值模拟分析

压边力是板料拉延成形过程的重要工艺参数之一,合理控制压边力的大小,可避免成形件起皱或破裂等缺陷.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.分析结果表明,通过控制拉深过程压边力值的大小和分布,能有效地控制金属的流动,提高板材的成形性能.     

矩盒形件分区压边拉深工艺

以矩盒形件为研究对象,对凸缘部分按几何特征予以分区,并在eta/DYNAFORM 5.6和MSC.Marc/Mentat软件中对其分区压边拉深成形过程进行有限元仿真,分析各区域压边力对零件成形性能的影响,给出了矩盒形件的确定分区压边力大小的原则;结合矩盒形件拉深时的变形特点和材料流动情况,在相关文献研究的基础上,对分区方式进行优化,提出了结合变形特点的分区方式;在YT32-315C四柱液压机和自主研制的分区拉深装置上,对矩盒形件进行分区压边拉深的实验,实验结果和有限元仿真结果基本相符。矩盒形件的分区方式应按几何特征与变形特点划分。