差厚激光拼焊板的拉延切边回弹特性

采用数值模拟和试验的方法,对厚度组合为1.2 mm/0.8 mm的激光拼焊板进行拉延切边工艺分析,重点就压边力大小、摩擦因数、凹模圆角等参数对回弹的影响进行研究,测量各工艺参数下拼焊板拉延切边的凸凹模圆角处的回弹角、总的回弹角和侧壁曲率,还测量出拼焊板成形中的焊缝移动和应力分布情况和分析相互联系,并与拼焊板拉延弯曲回弹进行比较。分析认为,与拉延弯曲回弹相似,压边力、摩擦因数、凹模圆角等工艺参数对拼焊板拉延切边回弹有着明显的影响,而压边力是关键因素;拼焊板拉延切边回弹和拉弯回弹都与焊缝移动有密切的关系,控制焊缝移动将有利于回弹的降低;相比之下,拼焊板拉延切边回弹比拉弯回弹要小。     

变压边力对圆弧焊缝拼焊板焊缝移动及回弹研究

针对固定圆弧半径R=180 mm差厚拼焊板,利用Dynaform数值模拟仿真技术,研究了随位置变化压边力和随行程变化压边力两种变压边力控制方式对横向圆弧焊缝拼焊板的焊缝移动及回弹的影响,研究发现:在随位置变化压边力条件下,一定范围内的压边力既能控制差厚拼焊板的焊缝移动量又能控制拼焊板的回弹角,利于板料成形。但压边力的变化超过这个范围,利于拼焊板回弹的控制,却不利于拼焊板焊缝移动的控制。在随行程变化压边力条件下,相比其他加载方式,V型加载方式既利于拼焊板的焊缝移动量的控制又利于拼焊板回弹的控制,对拼焊板的成形有着重要的影响。变压边力控制技术包括随位置变化和随行程变化的压边力,在板料成形中允许更多薄侧板料流入凹模,减少拼焊板薄侧材料的变形,缓解拼焊板由于厚度差引起的变形不均匀,控制拼焊板的焊缝移动量和回弹角,从而提高拼焊板的成形质量。     

拼焊板U型件成形性能及焊缝移动规律

为了研究板厚、材料参数和压边力差异对拼焊板的成形行为的影响,采用有限元法分析了U型件两侧板厚比、强度系数比、应变硬化指数比及压边力比对拼焊板U型件拉深量及焊缝移动的影响规律.结果表明,随着板厚比、强度系数比、压边力比的增大,拼焊板U型件拉深量逐渐减小,焊缝移动量增加;而随着应变硬化指数比升高,U型件拉深量有所增加,焊缝移动量也增大.可见,通过合适匹配拼焊板材料及工艺参数,可提高拼焊板成形性能及减少焊缝移动量.     

拼焊板方盒件拉延成形焊缝移动规律研究

将不同厚度、不同材质的平板材料焊接在一起形成的平板坯料称为拼焊板.拼焊板冲压成形技术在汽车工业和船舶工业具有广泛的应用前景。对相同材料不同厚度拼焊板方盒件进行了拉延实验研究和数值模拟,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,分析了压边力对焊缝移动距离的影响。     

压边力对圆弧焊缝拼焊板成形性能影响研究

成形性能下降是汽车轻量化过程中遇到的重要问题之一。针对固定圆弧半径R=180mm差厚拼焊板,利用Dynaform数值模拟仿真技术,对横向圆弧焊缝拼焊板在压边力情况下的成形性能进行了研究。分析了压边力在随位置变化情况下,圆弧焊缝拼焊板的成形能力。研究发现在圆弧焊缝拼焊板的冲压成形过程中,在薄侧加载大的压边力有利于拼焊板成形及抑制薄厚板的起皱现象。在拼焊板成形分析中,无论薄侧压边力固定还是厚侧压边力固定,圆弧焊缝拼焊板的焊缝移动都随着薄侧压边力的增大而得到控制,但进一步增大薄侧压边力,焊缝移动量反而增大。在压边力控制焊缝移动提高拼焊板成形方面,不是单纯的增大薄侧压边力就会提高拼焊板的成形质量,薄厚两侧的压边力必须适当才能有效控制焊缝的移动量,进而提高拼焊板的成形质量。在圆弧焊缝拼焊板成形过程中,由于圆弧焊缝的存在,拼焊板在薄厚两侧压边力为140/150k N的情况下成形性较好。拼焊板的成形质量不仅与薄厚两侧施加压边力的大小有关还与薄厚两侧的面积有关。     

压边力对拼焊板成形性能的影响研究

成形性能下降是拼焊板成形中难以解决的实际问题。运用Dynaform软件对拼焊板冲压成形进行数值模拟,分析拼焊板在整体式压边圈下的冲压成形效果,提出分瓣式的压边圈方案,通过对薄厚两板加载不同的压边力,研究不同压边力组合条件下拼焊板成形中的最大主应力值、厚度最大减薄率与增厚率以及焊缝移动量。结果表明:整体式压边圈的成形效果不是很理想,采用分瓣式的压边圈,得出不同压边力组合对拼焊板成形性能有显著的影响,厚侧板料比薄侧板料更大的压边力,有利于降低薄侧板料的应力集中,减少厚侧板料的起皱,但会加剧焊缝的移动量。     

拼焊板覆盖件成形过程中的焊缝移动和成形性能

焊缝移动以及与此相关的成形性能下降是拼焊板覆盖件零件成形过程中需要解决的难题。推导了横向受拉情况下拼焊板焊缝移动量的计算公式;在分析汽车门内板零件特点的基础上,确定拼焊板材料和焊缝位置,提出“阶梯压边圈”和“阶梯压边圈 焊缝夹紧柱”两种控制焊缝移动的工艺方案;应用动力显式数值模拟软件,分析了阶梯压边圈和焊缝夹紧柱对焊缝移动量的影响;通过减少焊缝移动量,在成形极限图、应力分布、应变分布和厚度减薄率这四个方面改善拼焊板的成形性能。     

差厚拼焊板盒形件成形影响因素及焊缝移动规律

研究了拼焊板厚度组合、强度组合及成形过程中焊缝移动问题。通过数值模拟技术,建立了有拉延筋和没有拉延筋情况下的有限元模型,分析了不同板厚组合和不同强度组合对拼焊板成形性的影响,同时分析了拉延筋对焊缝移动量的影响,揭示这些因素影响成形性能的一般规律,提出一种减少焊缝移动的方法。研究结果表明:差厚板薄板与厚板的厚度比值取不低于0.5时,有利于成形极限的提高;对于不同强度组合的差厚拼焊板,在无拉延筋时厚板侧选用低强度,在有拉延筋时,薄板侧选用低强度,强度比值不低于3.0时,拼焊板的成形极限趋于基本稳定;在拼焊板的成形过程中,拉延筋能减少强度差对拼焊板成形性的影响,也能减少焊缝的移动量。应用实践表明,诸如汽车后地板类覆盖件零件,沿焊缝垂直方向设计一条加强槛(筋)能有效增加零件刚度和减少焊缝移动。     

汽车座椅靠背边板冲压成型数值仿真及优化

以某款汽车座椅靠背边板为例,分析其结构特点和工艺性,设计边板冲压成型流程。利用有限元分析软件AutoForm建立仿真模型并进行成型过程仿真,预测成型质量并通过优化冲压工具体消除零件开裂。研究工艺参数对边板回弹影响,通过调整压边力、摩擦系数和拉延筋强度降低边板回弹量。设计正交实验并得到最优工艺参数组合:摩擦系数0.15、拉延筋强度45.5N/mm和压边力100KN。经验证边板成品与仿真结果基本一致,保证了成型质量和精度。     

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.     

某汽车保险杠横梁前板成形质量控制研究

针对汽车冲压件的成形质量问题,以某汽车保险杠横梁前板为例,采用正交试验进行工艺参数方案设计,并借助Dynaform软件进行工艺参数分析,以开裂和回弹量为优化目标,完成了压边力、模具间隙、摩擦系数和冲压速度4个工艺参数的优化,利用模面回弹补偿方法对拉延模进行回弹补偿,经3次回弹补偿迭代后,冲压件回弹量符合要求。将补偿后的模面加工,并完成试模。实验表明经工艺参数优化和拉延工序模面补偿后,某汽车保险杠横梁前板成形质量得到有效控制。     

基于液压成形的高强钢回弹分析研究

以大梁加强板为研究对象,基于Dynaform成形仿真软件对比液压成形与传统冲压成形对高强钢的回弹影响,并比较液压力、压边力对板料液压成形的回弹规律。结果表明:相比传统冲压成形,液压成形在截面1与截面2处最大回弹分别降低了46.1%与48.8%;液压成形工艺下,压边力与液压力的变化在零件不同截面及不同测量处的回弹规律不同。     

普通钢与高强度钢激光拼焊板数值模拟比较研究

为了研究高强度钢激光拼焊板的成形性能,基于LS—DYNA软件,以典型的盒形件为研究对象,从材料流动、最大增厚率、最大减薄率和成形极限图等方面,比较了普通钢和高强度钢激光拼焊板在不同压边方式下的变形情况,得到了高强度钢激光拼焊板的成形性能。研究结果表明,该研究为高强度钢激光拼焊板的实际成形和工艺优化提供了理论依据和指导。     

变压边力对拼焊板U形件成形性能影响的研究

拼焊板由于两侧材料差异导致成形性能下降。利用变压边力控制技术能够提高板料成形性能。研究了随位置变化压边力和随行程变化压边力两种变压边力控制方式对拼焊板U形件成形性能的影响。结果表明,利用变压边力控制技术,能够提高拼焊板U形件成形性能。在随位置变化压边力控制方式中,当薄侧压边力小于厚侧压边力,可以缓解侧壁变形程度,但会加剧焊缝移动量;当薄侧压边力大于厚侧压边力,可以缓解薄侧底部变形程度,减小焊缝移动量。在随行程变化压边力控制方式中,线性渐增压边力可以更好的改善拼焊板底部材料变形不均匀性,减小焊缝移动。     

封头零件拉深工艺的模拟和改进

应用Dynaform软件模拟分析了封头零件拉深工艺参数对成形质量的影响,提出采用拉延筋改进现行工艺的方 案,可明显提高材料利用率、降低压边力和提高零件成形质量。     

纵向拼焊板V形自由弯曲及回弹模拟研究

运用有限元软件ANSYS/LS-DYNA和ETA-DYNAFORM对纵向拼焊板的V形自由弯曲及其回弹过程进行了模拟分析.重点就纵向拼焊板V形自由弯曲的成形特点和影响回弹的主要因素进行了研究,通过分析可知,对纵向拼焊板V形件自由弯曲回弹影响较大的参数为拼焊板的凹模跨度、材料性能和厚度比,而模具的圆角半径、摩擦系数的影响较小.     

拼焊板零件变压边力鲁棒控制策略研究

针对拼焊板零件冲压成形过程中恒压边力方法的不足,提出基于混合H2/H∞理论的变压边力控制方法,建立了变压边力混合H2/H∞控制模型,设计了变压边力混合H2/H∞控制算法和控制逻辑。采用该模型对拼焊板零件冲压成形进行反馈数值模拟,分析有无变压边力混合H2/H∞控制对拼焊板零件成形缺陷的影响,并在变压边力冲压机上进行试验验证。仿真和试验结果表明：基于混合H2/H∞理论的变压边力控制方法可成功冲压出车身前围上盖板,可有效避免恒压边力下的起皱和破裂两种缺陷,该控制方法同时考虑冲压行程和压边板位置进行压边力优化,具有更好的鲁棒性。     

汽车前壁板冲压件的拉延成形缺陷工艺优化与Autoform应用

某企业生产的汽车前壁板冲压件,具有复杂的凸凹台结构,采用的锌铁合金DC56D+Z(St07Z)材料,要求零件的报废目标小于0.04%,返修目标小于0.06%,实际生产中每批次生产均出现叠料、破裂缺陷,返修高达0.396 5%,报废高达0.130 4%。为了提高生产质量,得到合格产品,从工艺流程图与鱼骨因果图入手分析,寻找引起零件叠料、破裂缺陷产生的根本原因,除通过调整机床顶杆高度、消除未能贴合的型面等手段外,还采用Autoform多次模拟了不同压边力和拉延筋参数下的成形情况,得到了适合的工艺参数,并用于指导实际生产效果良好。实践证明,在冲压生产中,通过产品流程图和鱼骨因果图的合理运用,可以快速地找到缺陷产生的根本原因,并进行系统分析和改善;拉延筋和压边力的调整,可以改善具有较大拉深深度和复杂凸凹台结构镀锌板零件的拉延成形产品质量,消除裂纹和起皱缺陷;Autoform模拟确定的工艺参数,具有较高的可行性,可以在实际生产中得到应用;减少了试模次数,有利于缩短模具开发时间,降低生产成本。     

CAE仿真技术在空调冲压件的模具设计和制造中的应用

采用板料成形有限元分析软件Dynaform5.7对某空调器钣金件的冲压成形过程进行了数值模拟,预测工艺参数如压边力、拉延筋对成形质量的影响。结果表明调整压边力可控制材料的总体流动,有效改善起皱和成形不足等成形缺陷。设置拉延筋直接影响材料的局部流动,增加压料面上相应部位的进料阻力,但如何设置拉延筋的位置、根数和形状是取决能否得到满意的成形质量的关键。通过数值模拟技术调整压边力大小和拉延筋以得到合理的设计方案,改进后方案的成形质量好,无起皱和破裂等缺陷,变形均匀,产品精度符合要求。     

基于AutoForm的汽车左车门内板成形仿真与分析

汽车覆盖件在成型过程中易出现拉裂、起皱等现象,应用冲压成形CAE技术,可以模拟仿真成形过程中材料的流动,预测破裂、起皱、回弹等缺陷。本文以汽车左车门内板为研究对象,应用AutoForm软件进行了成形仿真与分析,研究了压边力、摩擦系数、拉延筋参数对对成形的影响,通过正交法获得了最优化工艺方案。