模内压板与成形复合工艺及杆系柔性成形模具

分析了板料在曲面成形过程中的应力分布情况和板料的受压屈曲与起皱机理,提出了一种新颖的板料成形方法———模内压板与成形复合工艺,板料在成形过程中板面法向受压板力的约束,可抑制板料受压屈曲,这种工艺方法可以显著地减少板料在成形过程中的起皱现象.杆系柔性成形模具由若干个可调节杆组成,若干个杆组合成一个阵列,各杆端冲压头可以更换,选用与被冲压板件局部成形面近似形状的冲压头组成一定尺寸的模具冲压面,以适应加工件的表面形状,从而构成冲压成形模具.模内压板技术与杆系柔性成形模具相结合,实现模内多点压板与成形,从而可以有效地抑制板料的起皱.     

金属方板对角拉伸失稳条件的理论研究

提出了方板起皱失稳临界过程的基本假高及分析模型，利用弹性稳定理论的能量法推导出失稳临界方程验证了弹性能量法在分析板料起皱临界过程中的解析精度，对于板村成型生产中防止起皱具有指导意义。     

板料冲压成型CAE中拉裂的预测研究及应用

将Hill集中性失稳理论和Swift分散性失稳理论应用到各向同性板料的失稳判定,将Marciniak和Kuczynski的凹槽损伤失稳理论应用到正交各向异性板料的失稳判定,对冲压成型中板料在不同时刻的稳定性进行数值化描述,并运用计算机仿真技术进行直观的表现来预测拉裂;将开发的仿真系统用于汽车翼子板冲压工艺分析,准确地预测了可能出现拉裂的部位．这对于模具开发中确定合理的冲压工艺方案,有效地防止拉裂的发生有重要的实用价值．     

基于DYNAFORM的汽车车身覆盖件冲压成形数值模拟

汽车车身覆盖件冲压成形过程中时常会出现破裂、起皱、回弹等缺陷。本文以某汽车车身顶盖覆盖件为例,利用DYNAFORM板料成形数值模拟软件模拟了其成形过程,对可能出现的成形缺陷进行了预测,该数值模拟结果对板料冲压模具设计具有指导意义。     

对板料冲压工艺的设计研究

板料冲压在上程实际中应用板料冲压成形计算机仿真技术，是从根本上改进现行模具设计模式的一个有力手段，是促进模具工业技术进步的关键因素之一，对于实现工业生产现代化具有重要意义。本文从冲压工艺入手，对板料冲压的仿真系统设计进行了分析。     

板料变形受压失稳临界条件分析

通过扇形件拉伸试验,分析了板料在受压失稳前的变形特征以及板料厚度、宽度、皱纹半波夹角对失稳的影响,给出了失稳临界条件表达式,确定了广义折减模数Er＊结果表明,板料在失稳前沿受压方向产生压缩变形和挠曲,失稳的临界条件近似与板料厚度的平方t0^2成正比、与半波夹角的平方α^2成反比、与宽度H无关,广义折减模数Er适用于板料弹性变形、塑性变形以及弹、塑性变形情况.     

简易压板模具的设计与应用

针对现在冲压零件上常见的特殊成型工艺,本文详细介绍了简易压板模具的设计和使用方法。通过简易压板模具的使用,有效降低模具设计和模具制造成本。     

汽车翼子板多工步拉延成形有限元模拟分析

运用Dynaform软件对翼子板的拉延成形进行模拟和数值分析,通过对板料、工具、工序及控制参数等相关参数的设置,研究压边力、冲压速度和拉延筋对翼子板拉延成形的影响,并预测成形过程中板料的裂纹、起皱和减薄;根据板料变形的复杂程度设置拉延筋阻力的大小和分布,合理改变变形区板料的受力状态,提高实际冲压过程中的加工质量。     

板架屈曲临界应力的敏感性系数

采用有限元法计算平面板架屈曲的临界应力和失稳波形，推导出临界应力对结构几何参数和物理参数的敏感性系数计算的一般公式．临界应力及其敏感性系数计算均考虑金属材料的物理非线性．采用切线模数理论对受压构件的弹性模数进行修正．本文结果主要用于板架结构稳定的可靠性分析     

压力和氧化作用对热冲压界面换热系数的影响

针对热冲压过程中钢板容易氧化的特点,测定了不同保温时间下板料氧化皮厚度的变化情况,利用自制实验装置测量热冲压板料和模具的温度,运用有限元软件模拟热冲压板料与模具之间的热交换过程,并结合最小二乘法求解压力1~10 MPa和氧化皮厚度9~135μm条件下的等效换热系数,分析了板料的氧化作用和压力及其交互作用对换热系数的影响.结果表明:换热系数随着板料氧化皮厚度的增加而逐渐减小,且其降幅逐渐趋缓;随着压力增加,换热系数增大,且与压力保持幂函数的增长关系;压力增加将导致氧化皮破裂,使其氧化作用对换热的阻碍效果逐渐减弱,而换热系数对压力的敏感性随着氧化皮厚度的增加而增强.同时,将氧化皮厚度、压力和换热系数进行整体拟合,得到了换热系数随氧化皮厚度和压力变化的关系式.     

基于管材缩径工艺的薄壁件成形起皱失稳共性规律研究

空心薄壁件是高新技术工程领域越来越青睐的轻体结构件之一。而起皱失稳问题是薄壁件成形所面临的主要质量问题。因此,关于空心薄壁件成形过程中的塑性失稳起皱预测研究就显得尤为重要。本文基于薄壁件成形失稳起皱试验和理论研究现状,提出基于管材缩径成形研究薄壁件起皱失稳的共性规律。通过建立管材缩径起皱失稳时刻对应形貌的平衡微分方程,求解了缩径管材的临界失稳外压解析表达式。结合塑性成形理论分析了临界失稳主应变的分布特征,探讨了成形几何条件、材料参数等成形因素对零件成形抗皱性能的影响。结合工艺试验,证实了各参数的影响权重。通过本文的理论和试验分析最终确定:综合了材料强化系数和硬化指数影响的塑性切线模量对材料抗皱性的影响比重大于屈服应力对材料抗皱性的影响比重,对材料最终的起皱程度起主导作用。     

载荷映射方法及其在模具结构优化中的应用

针对金属薄板冲压成形过程中成形力在板料与模具之间传递的关系,提出一种不同类型网格之间的载荷映射计算方法.该方法通过映射单元的精确定位,在板料壳单元与模具实体的四面体单元之间建立了一种对应关系,构建板料单元节点上的成形力与模具网格之间载荷映射的关系模型,从而得到模具表面精确的载荷分布.实例研究将该方法应用于模具结构的优化...     

薄板剪应力起皱数值模拟研究

利用有限元法模拟了剪皱试样分叉后继变形的畸变与起皱过程，皱纹的位置、形状、起皱方向与实验结果一致．分析了剪应力失稳起皱机理，并给出了临界失稳起皱的判据和剪应力起皱的评价指标．最后还讨论了屈服强度σs。硬化指数n值、板厚方向性指数r值对抗剪皱性能的影响，为板材抗剪皱性研究提供了一种有效的数值模拟方法。     

基于CAE技术的拉延模具设计与制造

轿车油底盘在冲压成形时会出现拉裂、起皱的现象,通过Autoform软件对轿车油底盘的CAE工艺性分析,采用拉延筋、增大凸模圆角等方法来消除缺陷。对轿车油底盘设计出一套合理的工艺成形方案和连续模,最后,通过冲压实验验证模具结构设计的合理性。冷冲压模具CAD/CAM/CAE分析可以大大提高模具的设计质量,缩短模具的设计周期,提高模具的生产效率。     

Ⅰ型裂纹失稳扩展的临界力学条件

考虑了裂纹前端塑性区的影响,建立了Ⅰ型裂纹在平面应力和平面应变条件下失稳扩展的能量解析式;并由变分法确定了裂纹的临界尺寸。结果表明,当aac1或aac2时,裂纹失稳扩展。讨论表明,裂纹扩展能量随着裂纹尺寸的增加而呈现出先增加后减少的趋势,在临界裂纹尺寸处取得最大值;平面应力条件下裂纹扩展能量高于平面应变条件下裂纹扩展能量;临界裂纹尺寸随外加应力和裂纹张开位移的增大而减少,且平面应力条件下临界裂纹尺寸比平面应变条件下临界裂纹尺寸大。     

I型裂纹失稳扩展的临界力学条件

本文考虑了裂纹前端塑性区的影响,首次建立了I型裂纹在平面应力和平面应变条件下失稳扩展的能量解析式,并由变分法确定了裂纹的临界尺寸。结果表明,当 或 时,裂纹失稳扩展。讨论表明,裂纹扩展能量随着裂纹尺寸的增加而呈现出先增加后减少的趋势,在临界裂纹尺寸处取得最大值;平面应力条件下裂纹扩展能量高于平面应变条件下裂纹扩展能量;临界裂纹尺寸随外加应力和裂纹张开位移的增大而减少,且平面应力条件下临界裂纹尺寸比平面应变条件下临界裂纹尺寸大。     

基于自适应响应面的多边形坯料形状优化设计

为了减轻设计者繁重的坯料形状试错仿真工作,对板料冲压工艺中具有很强实用价值的多边形坯料形状进行了优化设计.采用智能试验设计、移动最小二乘法、自适应优化更新方法构建响应面代理模型,优化多边形坯料形状,并开发了相应优化设计程序.以某汽车侧围内上板实际零件冲压成形为算例,进行了坯料智能设计,并对优化前后的成形效果进行比较.结果表明:优化后的坯料其成形破裂、起皱缺陷明显减少,能够获得较好的成形;文中方法可提高基于响应面代理模型的优化设计效率及精度,有助于提升模具设计智能程度,加快模具设计进程、减少生产成本.     

轴向受压光热敏感凝胶杆屈曲失稳分析

当压缩载荷达到失稳临界值时轴向受压细长杆将发生屈曲失稳,从而影响系统的正常运作。为分析光热敏感细长凝胶直杆轴向受压的稳定性问题,通过光热敏感凝胶大变形理论和铁木辛柯弹性稳定理论研究了环境温度、光强对不同长细比凝胶杆屈曲行为的影响。结果表明:化学势、光强和温度对光热敏感凝胶压杆的增量模量具有显著影响;溶液化学势越低、辐射光光强越弱、温度越低,光热敏感凝胶压杆的增量模量越高;光热敏感凝胶杆轴向受压时存在临界长细比,只有当长细比大于该临界值时凝胶压杆才会发生屈曲失稳;临界长细比受光强和温度影响显著,光强越强、温度越高时,临界长细比越大;当长细比大于临界值时,光强越强、温度越高则使凝胶杆发生屈曲的临界应力越大。     

宽凸缘筒形零件的拉深质量控制

为提高冲压成型金属零件的拉深质量,对宽凸缘筒形零件从拉深变形和应力应变角度进行分析,探讨产生起皱及拉裂的影响因素.提出系列质量控制措施,包括严格限制坯料的变形参数、模具增设可调节压料力的压料装置、合理选择凹模和凸模圆角半径、结合多种因素确定凸凹模间隙、选择具有良好力学性能和表面质量优良的材料,以及使模具和坯料表面定期润滑、合理安排热处理工艺.这些措施提高了金属零件的拉深成型质量,满足了设计精度要求.     

圆锥形零件充液拉深的数值模拟研究

充液拉深是一种板料冲压成形新工艺,本文用ＭＡＲＣ软件对圆锥形零件充液拉过程进行了数值模拟,揭示了充液拉深法的主要优点,阐明了该工艺对圆锥形零件的侧壁挠度和起皱的抑制机理。