轿车加油口盖多工步成形工艺数值模拟及优化

加油口盖为轿车外覆盖件之一,具有成形深度浅、材料薄、表面质量要求高、刚度大的特点。按照通常的落料—拉深—压弯的成形工艺无法保证表面质量与刚度的要求。采用预拉深—落料—拉深—压弯的多工步成形工艺,可以提高零件的成形质量。选定预拉深高度、预拉深压边力、终拉深压边力、摩擦系数为影响因素,进行了正交试验设计。通过有限元软件对该成形方案进行了多工步数值模拟。通过比较两种成形方案所得零件的质量,验证了多工步成形工艺的有效性。     

汽车翼子板拉深成形模拟及工艺参数优化

以汽车翼子板为研究对象,采用有限元分析软件Dynaform对其拉深成形过程进行了模拟。针对拉深成形过程中出现的破裂和起皱等缺陷,选取压边力、冲压速度、板料厚度、摩擦系数4个重要成形工艺参数进行正交试验及参数优化,模拟结果表明,最优拉深成形工艺方案为:压边力1600kN、冲压速度3000mm·s-1、板料厚度1.0mm和摩擦系数0.10,得到零件的最大变薄率为27.7%,最大变厚率为8.5%。采用优化工艺方案进行汽车翼子板拉深试模,成形件质量较好,经检测零件最小壁厚0.728mm,最大壁厚1.08mm,试模结果与有限元模拟结果基本一致。     

航空变曲率内蒙皮零件精确成形参数优化北大核心CSCD

为推动复杂曲面航空钣金构件的快速制造,以航空变曲率内蒙皮零件为研究对象,基于冲压拉深技术,通过设计合理的工艺模型并结合有限元分析手段来实现零件的精确成形。以零件减薄率为目标响应值,以压边力、凹模与板料间的摩擦因数、压边圈与板料间的摩擦因数为优化变量,设计3因素5水平正交试验,建立了BP神经网络代理模型,并通过粒子群优化算法(PSO)求解得到最佳的工艺参数组合:压边力为607 kN、凹模与板料间的摩擦因数为0.20、压边圈与板料间的摩擦因数为0.13。采用优化后的工艺参数进行成形仿真,零件的减薄率与成形质量均有所改善,仿真模型的预测值与实际值的平均绝对百分比误差MAPE为2.49%,满足优化精度要求。同时,采用优化后的参数进行工艺试验,一次即成形出合格零件,其实际减薄率与仿真模型预测值的相对误差不大于4.8%,验证了仿真模型的准确性,也证明了优化方法的有效性。     

多孔盘冲压工艺与模具设计

多孔盘零件板料薄、冲孔数量多,需要多种工序进行冲压.根据该零件的结构特点,拟订了复合模冲压成形的工艺方案.对弹簧、橡胶、气垫压边装置工作压力的变化进行了分析.为了防止薄板件拉深起皱和破裂,采用了恒压边力机构.该装置压边力可调,工作压力不随拉深过程急剧增加,压边效果理想.该模具冲裁间隙波动允许值为0.01 mm,多凸模装...     

基于灰色关联度分析与响应曲面法的汽车驾驶室底板拉深成形优化

为解决某轻型卡车驾驶室底板在拉深成形过程中出现开裂的问题,以Dynaform软件为平台,利用灰色理论和响应面法,对拉深成形过程中的参数进行优化,首先将灰色理论和正交试验相结合,获得在不同参数组合下板料成形的最大减薄率,然后对试验数据进行灰色关联度分析,获取对最大减薄率产生影响的2个主要参数:压边力和模具零件间隙,最后将模具零件间隙和拉深筋的高度作为输入,最大减薄率作为输出,进行响应面法寻优得到最优解。通过对比优化前后的成形效果和试验结果可知,优化后的工艺参数改善了轻型卡车底板拉深成形质量。     

铝合金电池包挡板成形模拟及优化

基于板料成形模拟软件,采用6016铝合金作为某电动汽车电池包挡板材料,对拉深工序进行模拟及优化,以成形极限图、减薄率等为优化目标,从工艺补偿、模具零件圆角、压边力、拉深筋等方面进行工艺参数调整,改善了拉深工序中板料的开裂问题,提高了成形零件的合格率,推进了铝合金在电动汽车中的应用。     

非均匀压边力板料粘性介质拉深成形的试验研究

本文提出非均匀压边力板料粘性介质拉深成形方法,这种方法采用一种介于液—固态之间的粘性介质作为凸模传力介质,通过控制板料局部压边力的不同,使板料可控制地流入凹模口,板料成形具有顺序性。给出了拉深件几何形状和厚度分布,试验结果表明：板料厚度的变化受板料流入凹模深度的影响,采用顺序成形可减小因深度的加大而引起的板料变薄     

油箱盖板拉深成形的有限元分析及工艺参数优化

以油箱盖板为研究对象,利用Dynaform有限元软件模拟了油箱盖板的拉深成形过程,分析了板料拉深成形过程中的起皱与拉裂等缺陷,选取模具间隙、冲压速度以及压边力3种工艺参数进行正交试验及参数优化,通过正交试验的极差分析得出影响油箱盖板最大减薄率的主次顺序为:模具间隙、压边力、冲压速度.此外由方差分析可知模具间隙及压边力对最大减薄率的影响显著.模拟结果表明,油箱盖板拉深成形的最优工艺方案为:模具间隙1.5t,冲压速度3000 mm·s-1以及压边力60 kN,其零件的最大减薄率及最大增厚率分别为13.23％与11.12％.采用拉深模具对优化后的工艺方案进行实验验证,零件的最大减薄率及最大增厚率分别为14.87％与12.64％,模拟结果与实验结果比较吻合,且油箱盖板的成形质量较好.     

阶梯形件粘性介质压力成形的试验研究

介绿了用粘性介质压力成形（VPF）方法制造阶梯形件的工艺过程,通过调整压边力与介质注入压力的配合,分两步来控制板料的成形,成功地制出阶梯形零件。该方法在第一工步采用较小的压边力拉深预成形,使板料尽量流入型腔,第二工步则加大压边力和介质注入压力使板料最终贴模成形。结果表明采用这种新工艺成形的零件厚度分布均匀,减薄量小,表面质量好,尺寸精度高。     

镁合金板材的固体颗粒介质拉深工艺参数

提出基于固体颗粒介质成形(SGMF)工艺的镁合金板材差温拉深工艺,并展开试验研究。通过对AZ31B镁合金薄板进行差温拉深成形试验,研究了成形温度、拉深速度、压边力、压边间隙、凹模圆角和润滑条件对拉深性能的影响,确定AZ31B镁合金板料最佳成形工艺参数。结果表明:该工艺可显著提高镁合金板材的成形性能,成形温度及拉深速度对板料拉深性能影响较大,板料最佳成形温度区间为290～310℃,颗粒介质与板料理想温差为110～150℃;压边力和压边间隙对拉深性能产生联合影响;此外,凹模圆角和润滑条件也对拉深性能有一定的影响。当上述工艺参数达到最佳值时成功拉深出极限拉深比(LDR)为2.41的工件。     

半马鞍型左右轮罩板成形分析及工艺优化

采用有限元分析软件Dynaform对某半马鞍型左右轮罩板的拉深成形过程进行了数值模拟.首先确定出该零件的合理拉深工艺型面,在此基础上,选取影响其成形质量的主要因素压边力、摩擦系数、拉深筋分布状况为优化变量,通过正交试验,分析零件关键位置的最大变薄率及表面质量情况,对上述工艺参数进行了优化.最后通过实践生产得到了合格的零件,同时该零件的结果能够对类似马鞍型零件的成形方案设计提供参考依据.     

基于AutoForm的密码锁壳体级进模设计

运用AutoForm有限元软件对某密码锁壳体的成形过程进行模拟仿真,分析了凹模圆角、压边力、拉深系数等因素对零件开裂、减薄率及应力应变的影响,根据零件成形性模拟优化设计了成形参数,确定了零件主体采用一次拉深加一次整形的成形工艺方案。根据零件工艺要求,设计了三段式的模具结构,第一段完成冲导正孔和刺破;第二段完成拉深;第三段完成整形、冲孔和落料。实际生产证明分段式布局可简化多工位拉深冲孔模的结构,减少各工序间的成形干涉,提高零件成形后的尺寸精度。     

汽车灯罩冲压工艺分析及有限元数值模拟优化

采用基于动力显式算法的板料成形非线性有限元分析软件Dvnaform对某轿车灯罩的拉深成形过程进行了数值模拟仿真.研究了不同坯料形状及应用实际拉延筋时压边力对零件冲压成形的影响,通过FLD和成形结果对比,对坯料形状和压边力大小进行了调整,并得到了优化的拉深件坯料尺寸和压边力,为同类零件的生产起到了指导作用.     

基于Dynaform的汽车前托架成形分析及参数优化

分析讨论了汽车前托架零件的成形工艺及有限元分析前处理中工具体与板料的网格划分;探究了摩擦系数、压边力对板料成形的影响。结果表明,较小的摩擦系数增加了零件的起皱趋势,但对破裂缺陷有较大改善;基于模面破裂危险区的形变分析,对模面修改后进一步进行压边力优化,从而进行了符合实际工艺的多阶段前托架成形优化分析。采用优化后的工艺参数和模面形状进行实际试冲,得到了合格的零件,板料变薄率和增厚率分别在20%与5%的允许范围内。实际试冲与数值模拟的板料厚度应变误差在4%范围内,且板料轮廓收料情况相符。     

乘用车地板通道零件回弹及起皱特性分析

地板通道零件是乘用车车身骨架中形面复杂的代表性零件,零件冲压成形过程中极易产生回弹与起皱从而影响到零件质量。应用CAE分析软件-Autoform对地板通道零件的板料冲压成形过程中回弹与起皱特性进行分析,得到了最佳的冲压力、冲压速度、压边力及回弹补偿等参数,确定最优工艺参数为:冲压速度5000 mm·s-1,压边力1200 k N、模具拉延筋向外移动4 mm。采用最优工艺参数进行成形工艺试验,试验结果表明,成形零件回弹变形量可以控制在-0.626~0.937 mm之间,同时解决了零件起皱缺陷,获得了质量合格的地板通道零件。     

汽车覆盖件拉深过程中的压边力预测

结合数值模拟与人工神经网络技术研究了汽车内覆盖件承载地板在冲压成形中压边力的预测。将板料模型零件导入到Dynaform中进行网格划分并对其拉深过程进行模拟仿真,结合正交试验获取不同参数条件下最佳压边力的数据样本,然后运用Matlab软件中的GRNN神经网络工具箱对数据进行训练学习,采用训练好的神经网络对板料成形过程中的压边力进行预测,获得了板料拉深过程中的压边力变化曲线。通过预测结果和模拟结果对比,预测误差在10%以内。将预测的曲线对零件模拟仿真,结果显示零件最大减薄率在25%以内,并对板料进行实际冲压验证。结果显示成形效果良好,无起皱、破裂缺陷,符合实际生产的要求,说明GRNN神经网络可以用于零件冲压过程中压边力的预测。     

基于数值模拟的助力器壳体多工步成形分析

以在成形过程中零件不出现破裂、材料变薄率最小为优化原则,对影响成形质量的因素:坯料尺寸、模具间隙、入模圆角、各工序之间的拉深深度、压边圈的形式等进行了全面分析,制定了落料、拉深、冲孔→再拉深、压方→冲孔、翻边→压筋、整形的多工步成形工艺方案.实际生产零件与模拟的结果对比分析表明,数值模拟结果与实际生产基本相符.     

基于正交试验的SPCC半球形件充液拉深仿真研究

通过有限元仿真对SPCC半球形零件进行充液拉深过程模拟,研究了板料直径、压边力、最大液室压力对SPCC半球件成形质量的影响规律。采用正交试验分析了各因素对成形质量的影响显著性,并确定了内半径72.5mm的SPCC半球形件充液拉深最优化的工艺参数组合。     

锁扣安装架多工步成形工艺数值模拟及参数优化

锁扣安装架为复杂的弯曲件之一,按照冲孔落料、两侧翻边、弯曲的成形工艺易在拐角处产生裂纹,无法满足成形质量要求。而采用冲孔落料、翻边、弯曲、翻边的成形工艺,不会在拐角处产生裂纹。通过有限元软件对两种成形方案进行多工步成形工艺数值模拟分析,比较了两种成形工艺方案所得零件的质量,选定压料力、模具间隙、冲压速度为影响因素,采用正交试验设计,通过有限元软件进行模拟分析,以零件的减薄率作为评价标准,确定了最优的工艺参数组合,并通过试验验证了多工步成形工艺路线的可行性。     

车灯反射镜充液拉深变液压力与变压边力研究

采用充液拉深新工艺,以车灯反射镜为研究对象,首先提出运用变液压力和变压边力优化组合的方法,结合正交设计,运用板料成形数值模拟专用软件ETA/Dynaform5.6进行成形数值模拟,得到了最优液压力和压边力组合数值;其次根据毛坯在拉深过程中的成形情况,设计出了液压力和压边力加载曲线;最后通过实验验证了该加载曲线的拉深效果。结果表明,采用最优变液压力和变压边力进行拉深所得到的成形零件不起皱,不破裂,回弹量和减薄率均小,而且零件厚度分布较均匀。