拉延成形中的压边技术

在冲压拉延过程中,存在着一个严重的工艺问题－起皱,防止起皱的主要措施是在拉延模具上增设压边机构。通过各种压边技术及其压边结构,对各种压边技术的特点进行分析和比较,并对其在生产实际中的应用范围及应用前景作出了客观的评价,在现代压边力调节与控制技术基础上对未来的压力控制技术发展趋势及前沿研究方向进行了预测。     

一种机械式恒力压边装置的设计

通过分析冲压拉延过程中的起皱趋势,并根据起皱的规律设计了一种结构巧妙的新型恒力压边装置,在单动压力机上实现了刚性压力,从而改善了拉延工艺。该恒力压边装置以弹簧或橡胶提供压边力,在拉延过程中随着拉延的进行其压力边逐渐增大,达到最大值Ｑｍａｘ后,继续拉延时,压边力保持恒定不变。     

薄板拉延过程中变压边力加载曲线的研究

压边力是薄板拉延成形过程中的重要工艺参数之一,变压边力可避免拉延起皱或破裂等缺陷。通过分析薄板拉延变压边力的力学机理,计算了指定圆筒形件采用多点压边变压边力加载装置时各压边点不起皱和不拉裂的临界压边力Qzi和Qli,分析了各压边点的变压边力加载曲线,证实了多点变压边力控制的可行性,认为变压边力技术在拉延成形中有较佳实践意义。     

轨道车辆窗下补强板冲压成形模拟

以某款地铁车辆窗下补强板为例,利用有限元软件Autoform,研究了拉延筋强度系数、压边力和模具间隙参数对补强板件成形的影响。结果表明:拉延件拉裂主要由成形过程中板料局部流动不均匀所致,起皱是由于拉延过程中边角处物料聚集引起;拐角处设置重拉延筋可极大地消除起皱缺陷,通过正交试验找出参数匹配的最优组合,可进一步对边角起皱和拉裂缺陷协调控制。最优参数组合是拉延筋强度系数为0.35、压边力为800 kN和单边模具间隙为0.20 mm;基于回弹量对模具型面进行补偿可有效控制轮廓精度,取1.1的补偿系数时效果最好。基于模拟结果进行了成形试验,得到了合格工件,验证了模拟控制措施的有效性。     

铝合金车门内板成形工艺数值模拟及模具设计

在冲压拉延过程中为了减少汽车覆盖件产生起皱和破裂等缺陷,针对材料为AA6009铝合金的车门内板,运用有限元软件DYNAFORM进行拉深成形数值模拟和工艺优化。采用设置板料压边力,摩擦系数以及拉延筋的方法,以内板的成形极限图(FLD)和壁厚分布图为衡量标准,对成形缺陷产生的原因进行预测和优化,得到最佳加载方式。然后运用三维造型软件UG进行了汽车内板的凸、凹模和压边圈的设计并进行了模具零部件的设计,完成了模具装配与校核。结果表明,在凹模上设置拉延筋并且设置合理的压边力和摩擦系数,可以有效地提高工件的成形质量,防止起皱和破裂的产生,最后运用UG进行三维零件的绘制与装配,减少了模具研发的时间与试模周期。     

汽车面罩骨架上横梁内板拉延工艺分析及冲压仿真

以汽车面罩骨架上横梁内板为例，进行拉延工艺分析及冲压成形仿真．通过调整压边力和拉延筋参数，定量地给出了拉延成形过程中的工艺参数，并判断出易产生起皱或破裂的部位，为实际生产提供参考，以达到降低模具开发成本和缩短生产周期的作用。     

汽车右门拉延工艺的数值模拟

采用计算机数值模拟来研究汽车右门拉延成形工艺,分析探讨起皱、开裂等缺陷的原因和解决方法;通过Autoform软件模拟分析了拉延工艺参数(拉延筋、压边力和摩擦系数)对成形质量的影响,并确定优化的工艺参数。     

基于Autoform汽车左后门外板工艺优化模拟研究

基于Autoform软件,以汽车左后门外板为研究对象,通过增大局部结构圆角尺寸,解决门把手上圆角处局部开裂问题;通过重新调整拉延筋阻力系数,解决拉延模修边线处起皱问题。采用正交实验法,研究工艺参数对零件最大减薄率和最大增厚率影响。结果表明：左后门外板拉延模工艺参数对最大减薄率和最大增厚率的影响程度由大到小顺序均为摩擦系数>压边力>凸凹模间隙,根据拉延模目标值要求判断,采用压边力500 kN、凸凹模间隙0.84 mm、摩擦系数0.13成形效果最佳。零件经过全工序模拟,其分析结果成形质量较好,无拉延不充分、局部开裂、起皱等质量问题。     

基于DYNAFORM的油底壳拉延模具的数值模拟分析

根据客户提供的油底壳三维数字模型,应用UG NX7.0和DYNAFORM5.9建立了包括板料、凸模、凹模及压边圈在内的整体分析模型,通过模拟一次拉延成形过程来分析油底壳的成形性.模拟结果显示油底壳的一个侧面存在严重拉裂现象,并且多处存在起皱缺陷.在分析了缺陷产生的原因后,提出了改进措施,优化了模具设计方案.经过二次冲压模拟之后,破裂缺陷完全消除,起皱缺陷也得到了极大改善.     

汽车前地板成形有限元数值模拟

以某汽车前地板为例,运用有限元软件Autoform进行了成形过程数值模拟分析。通过模拟分析预测了板料成形过程中拉深不足、起皱、失效等缺陷;通过调整压边力大小、拉延筋参数、凸凹模间隙和摩擦因数,对模拟的结果进行优化,获得了一组最适合实际生产的工艺参数。在设置变强度双重拉延筋的基础上,最佳的工艺参数条件为:压边力为650 kN,成形力为5200 kN,凸凹模模具间隙为0.8 mm,摩擦因数为0.15。基于模拟结果进行成形实验,得到了合格的成形件,有效地缩短了模具的开发周期,降低了设计成本。     

变压边力对差厚拼焊板方盒形件拉深成形质量的影响

与单板相比,由于料厚比（或强度比）、焊缝性能以及成形过程中焊缝移动的影响,使拼焊板成形更为复杂。拼焊板拉深是拼焊板冲压成形中最典型成形工艺,影响拼焊板拉深成形质量的主要因素有压边力、模具几何参数、料厚比和摩擦条件等。其中,压边力的大小及加载方式对拉深成形极限及焊缝移动有着显著影响。本文采用数值模拟技术,研究了拼焊板方盒形件拉深成形过程中变压边力方案对焊缝移动及成形极限的影响规律。研究表明可以通过调整焊缝两侧板料压边力的大小,使得在尽可能满足成形深度的同时减少焊缝移动,从而提高拼焊板方盒形件的成形质量。     

20CrMo 钢齿轮坯锻热预处理的研究

本文研究了锻热预处理对20CrMo 钢齿轮坯切削加工性和渗碳、淬火组织的影响。试验中采用锻热缓冷和锻热等温冷却两种预处理工艺。结果表明,经两种锻热预处理的齿轮坯具有良好的切削加工性;与通常正火的比较,渗碳状态下的奥氏体和冷却后的铁素体和珠光体晶粒(团)要粗些,但最终淬火组织差别很小。     

Experimental study of the mechanical property of barrel processed by cold radial forging

The cold radial forging process usually introduces some changes of the material, such as the increased strength, the decreased plasticity and the introduction of anisotropic mechanical property. To obtain the changes of mechanical property of barrel processed by cold radial forging, the tangential mechanical properties of the barrel blank and the forged barrel are measured with a designed test based on the plastic deformation analysis for a barrel and by applying internal pressure, and their axial mechanical properties are measured by the tensile test. The changes of mechanical property of barrel processed by cold radial forging are obtained by comparing the mechanical properties of the barrel blank and the forged barrel. The tangential and axial flow stresses of the barrel blank and the forged barrel are also presented.     

曲面类零件拉深内皱的影响参数研究

利用前人用主应力法对曲面类零件成形过程中的悬空区应力分析结果,为改善悬空区应力分布提供理论依据。但解析分析中引入大量简化假设,使结果的精确性大打折扣。采用有限元模拟分析的方法,改变各个参数,观察冲压结果,发现增大坯料直径、增大压边力大小、增大摩擦系数、减小凹模圆角均可抑制内皱的发生,但坯料壁厚也会相应减薄。     

汽车前照灯反光镜拉深毛坯形状优化设计

采用基于坯料形状变化灵敏度分析的方法 ,自行开发坯料形状优化计算程序 ,并利用LS DYNA3D软件进行模拟计算 ,以非轴对称拉深件汽车前照灯反光镜为例 ,确定板料拉深成形坯料的最优形状 ,可经较少的迭代次数便取得比较满意的计算结果     

平面设计中的白色魅力

阐述分析了平面设计中的白色不完全等同于平面设计中的“留白”,只是“留白”的一种表现形式.着重从两个方面来论述白色：一方面,把白色作为无彩色来论述这种特殊的色彩的特性及在平面设计的协调作用;另一方面,把白色作为空白版面——“留白”来论述这种版面设计的多种表现能力.这两方面不是完全独立开的,有时会有交错融合.     

630kN多点成形压力机的研制

重点介绍了 630kN多点成形压力机的基本原理、成形方法、成形力及压边力的计算。阐述了实际使用过程中的压边力和成形力的调节方法及成形力对成形工件质量的影响。     

基于三角形膜单元的钣金成形有限元逆算法

以三角形膜单元为基础，推导了精度较高的有限元逆算法．算法中考虑了摩擦、压边力、拉延筋等实际工艺条件，并实现了计算机程序．利用此程序可以计算出与冲压件相对应的毛坯的展开形状，冲压件最终的应力、应变分布和厚度变化率等信息．以锥形盆为例，验证了根据有限元逆算法设计的毛料展开程序在毛料展开中的有效性和精确性．实例分析表明在工程允许精度范围内，有限元逆算法可对板料成形工艺方案进行快速评价，优化冲压工艺参数，是一种有效的钣金展开算法．     

基于三角形膜单元的钣金成形有限元逆算法

以三角形膜单元为基础,推导了精度较高的有限元逆算法.算法中考虑了摩擦、压边力、拉延筋等实际工艺条件,并实现了计算机程序.利用此程序可以计算出与冲压件相对应的毛坯的展开形状,冲压件最终的应力、应变分布和厚度变化率等信息.本文以锥形盆为例,验证了根据有限元逆算法设计的毛料展开程序在毛料展开中的有效性和精确性.实例分析表明在工程允许精度范围内,有限元逆算法可对板料成形工艺方案进行快速评价,优化冲压工艺参数,是一种有效的钣金展开算法.     

铝制毛坯筒形件双轮强力旋压仿真模型的建立

部分筒形铝制毛坯在强旋过程中需要利用尾顶将其顶紧在芯模上,但由于毛坯较软以及所需顶紧力较大等原因,导致尾顶嵌入毛坯,使毛坯件发生轻微变形的现象,毛坯的局部变形会造成减薄量的改变,从而导致旋压工艺参数设置的偏差,最终使旋压制品的尺寸精度难以保证,需要经过反复的旋压工艺实验修正工艺参数才能使最终的成形制品达到设计要求.提出了一种尾顶力的计算方法,并利用该算法对毛坯进行加载,利用修正的Thamasett算法建立毛坯与旋轮的关系,从而以Ansys为平台建立了一个针对铝制毛坯的筒形件双轮强力旋压仿真模型.利用旋压工艺实验对仿真模型进行验证,其结果与仿真结果一致.该仿真模型可用于指导旋压生产企业的生产,可为企业节约大量的毛坯实验件成本以及旋压工艺实验时间.