基于FEA的拼焊板轿车中立柱拉延成形

运用DYNAFORM软件,对轿车侧围激光拼焊板中立柱进行冲压成形有限元数值模拟研究。通过观察成形极限图和厚度分布图对零件进行成形缺陷分析。针对成形结果中出现的拉裂、起皱和减薄等缺陷问题,采用调整成形工艺参数以及设置等效拉深筋的方法改善使成形结果,并根据仿真分析的结果,提出改进及优化工艺的方案。利用数值模拟过程中优化的工艺参数,进行实际零件的拉延成形实验,得到了质量较好的成形零件。研究结果表明:拼焊板焊缝模型的选取、板坯及工具网格的划分直接影响数值模拟的精度;冲压速度、压边力和拉深筋等工艺参数的选取直接影响零件的拉延成形,尤其是通过对拉深筋阻力的调节,平衡了材料的流动,解决了用调节压边力的方法无法解决的拼焊板零件成形问题。     

翻边拉深复合变形零件成形过程的数值模拟和实验验证

介绍了静力隐式弹塑性有限元板料成形软件的基本理论和关键技术.在板料成形时,翻边拉深复合变形零件的成形规律比单一拉深变形零件的成形规律更难以预测.采用MSC.Marc软件对翻边拉深复合变形零件的冲压成形过程进行了数值模拟,详细分析了零件关键特征区域材料的应力、应变、厚度分布和成形极限的模拟结果,并将板料厚度的模拟结果与实际测量结果进行了比较.结果表明,应用数值模拟技术可以预测复合变形拉深零件的起皱、破裂、回弹等缺陷,减少反复试验的次数,提高成形零件的质量.     

板料拉深成形工艺参数的多目标遗传算法优化

拉深是板料冲压成形的关键工艺。拉深成形工艺参数优化是一个典型的多目标优化问题。该文在板料拉深成形数值模拟的基础上,确定了工艺参数多目标优化的待优化变量和优化目标,进而建立了优化数学模型,然后采用多目标遗传算法N SGA-II对该模型进行了优化。以某翼子板为例,采用N SGA-II算法对其拉深工艺参数进行优化,得到一组Pareto解,选择其中一组参数进行数值模拟,结果显示零件具有较好的成形性,说明该方法具有较好的优化效果。     

板料拉深成形工艺参数的多目标遗传算法优化

拉深是板料冲压成形的关键工艺。拉深成形工艺参数优化是一个典型的多目标优化问题。该文在板料拉深成形数值模拟的基础上,确定了工艺参数多目标优化的待优化变量和优化目标,进而建立了优化数学模型,然后采用多目标遗传算法NSGA-II对该模型进行了优化。以某翼子板为例,采用NSGA-II算法对其拉深工艺参数进行优化,得到一组Pareto解,选择其中一组参数进行数值模拟,结果显示零件具有较好的成形性,说明该方法具有较好的优化效果。     

可控拉深筋高强度钢板盒形件拉深工艺数值仿真

拉深筋高度变化对板料成形时的拉深阻力影响显著,而高强度钢板又是当今难成形板料之一,为此提出可控拉深筋技术以提高高强度钢板成形性能。建立JAC590Y高强度钢板固定拉深筋盒形件拉深成形数值模拟模型及实验装置,通过模拟和实验结果对比分析,得到不同拉深筋高度对高强度钢板成形性能影响显著。依据板料拉深过程中拉深力变化规律设计上升——停止——下降的可控拉深筋运动路径,将此路径应用到类似盒形件的高强度钢板汽车引擎盖边板拉深成形中,获得成形良好的20组方案且可控拉深筋对零件最小厚度影响显著。最终对这20组零件最小厚度均值进行极差分析,得到可控拉深筋最优路径组合及主要影响因子H2,通过GA-BP神经网络及回归分析预测因子H2影响下零件最小厚度变化规律。     

可控拉深筋对高强度板盒形件拉深性能的影响

应用模拟仿真技术,结合正交实验设计方法,通过6种不同形状的拉深筋和3种不同的拉深筋运动轨迹的高强度板盒形件的拉深成形模拟仿真,研究了可控拉深筋对高强度板盒形件拉深性能的影响。以极限拉深深度为评价指标,分析结果数据,得到轨迹二拉深筋上升—静止—下降为最优运动轨迹,并且3种可控拉深筋运动轨迹的指标均比固定拉深筋的大,证明可控拉深筋能够改善高强度板的成形性能。其中直球头拉深筋的改善效果比斜球头显著,但斜球头比直球头具有更好的极限拉深高度,并通过极差分析得到其主要影响因子为拉深筋前后的高度。最后通过成形力分析,解     

覆盖件拉深模工艺补充部分和压料面设计

汽车覆盖件拉深模工艺补充部分和压料面设计是一个设计边界条件以确保成形顺利实现的创造性过程．提出了基于事例的汽车覆盖件成形ＣＡＤ的总体设计思想和设计流程,建立了覆盖件拉深模工艺补充部分和压料面的截面特征库,探讨了基于变量化技术的工艺补充部分和压料面的设计方法．并通过数值仿真对全顺汽车翼子板零件拉深模工艺补充部分和压料面设计的可行性进行了验证．     

半球形件变液压力变压边力充液拉深研究

采用充液拉深工艺,运用变液压力变压边力组合的方法,以DYNAFORM软件为平台,对半球形件的成形过程进行了有限元仿真模拟.仿真结果表明,在恒定压边力充液拉深下,零件易发生起皱和破裂,零件减薄率较大,无法满足成形要求.采用变液压力和变压边力组合的加载方式进行研究.研究结果发现,采用变液压力变压边力组合进行充液拉深的零件不破裂、不起皱、减薄率小,零件厚度分布均匀,能够较大程度地改善零件的成形效果.最后通过试验验证了该工艺的可行性.     

高强度钢保险杠成形工艺及回弹控制的数值模拟优化

采用高强度钢板制造的保险杠能大大提高乘员安全性,但高强度钢板成形非常困难,国内可供参考的成功案例非常有限,如果采用国外热成形技术又会显著增加成本且效率低。只能在现有水平下采用先进的数值模拟技术与调整冲压工艺相结合才能解决该问题。介绍了采用有限元分析软件Dynaform对某轿车高强度钢保险杠冷冲压成形过程进行模拟,发现回弹和破裂是其主要缺陷。通过研究工艺补充面对零件冲压成形以及回弹的影响,并总结出规律,然后对工艺补充部分进行调整,并设置凸顶得到了优化的工艺型面,最终一举取得成功,为同类相关高强度钢零件的生产起到了指导作用。     

轿车前立柱内板成形工艺分析及模具设计

分析了轿车前立柱内板的几何外形和结构特点，发现谈零件板厚值较小，形状和结构比较复杂，且外形尺寸较大。采用常规单件成形方式加工，靠外形阶梯面定位，便于冲压成形以及保证尺寸精度。设计了试零件成型的工序流程以及一套拉深成形模。     

覆盖件拉延模型面的特征组装配建模技术

汽车覆盖件拉延模型面设计是一项在覆盖件产品三维模型基础上进行边界条件设计的创造性工作,本文采用特征技术进行工艺补充面、压料面、拉延筋、凹模圆角的设计,并根据设计特点和功能类型形成特征组,由于特征影响区域和特征映射现象的存在,通过将各特征组有机动态装配从而形成一个优化整体,提高了拉延模工艺型面设计的质量和效率,并很好地解决了几何模型向有限元模型的转化问题。     

基于可控拉深筋的高强度板拉深性能优化及预测

合理地调节拉深筋阻力可以有效地改善板料拉深的成形质量,为此提出可控拉深筋技术以提高高强度钢板成形性能.以JAC590Y高强度钢板为研究对象,首先通过正交试验设计和数值模拟软件Dyanform相结合,研究三种不同类型的拉深筋运动轨迹对平底盒形件成形性能的影响,以极限拉深深度评判成形性能优劣,确定了优化的拉深筋运动轨迹类型为上升—静止—下降路线,并通过极差分析得到其主要影响因子H1和H2,同时结果表明三类可控拉深筋运动轨迹均能提高高强度钢板的成形性能.然后基于优化的可控拉深筋运动轨迹类型,通过模拟试验数据建立其各个因子与极限拉深深度的GA-BP(遗传算法-反向传播)神经网络预测模型,检验表明该模型能够较好地预测因子对极限拉深深度的影响,预测值与测试值的误差在5%以内.     

行李箱盖板大变形区域的压延筋结构研究

分析了各种结构形式的压延筋、压延筋的几何形状和参数对拉延阻力分布的影响，以及拉延阻力分布状况对覆盖件拉延成形过程中金属流动的影响，提出了覆盖件模具中压延筋设计的基本准则．应用非线性有限元方法对轿车行李箱盖板拉延过程进行了数值模拟仿真，根据基本准则和仿真结果，局部修改压延筋的几何形状和几何参数，即通过调整局部拉延阻力分布和改善拉延成形过程中金属的流动，提高拉延制件的质量．实践证明，压延筋的设计准则和数值模拟成形方法完全可行．     

基于有限元的汽车发动机隔热罩拉延模的开发

使用基于动态显式算法的商业软件LS—DYNA建立了某汽车发动机隔热罩拉延成形的有限元模型．通过所建立的有限元模型分析了压边力对拉延成形的影响．有限元分析结果表明，没有合适的能同时有效抑制板料皱折和破裂的压边力．因此，文中采用拉延筋和压边力来共同控制拉延成形，并通过有限元分析比较了几种典型的拉延筋布置方案，选择其中最有效的一种进行试冲试验．结果表明，有限元分析结果和试验结果吻合较好，该拉延筋的布置能消除工件的皱折，同时避免过度变薄．有限元分析有助于工程师在设计初期制定正确的设计方案，使该产品的开发周期从过去的12周缩短为4周．     

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。     

拉深筋约束力模型及试验研究

对拉深成形过程中板料经过拉深筋时的变形情况进行了研究．运用能量法建立了一种简单实用的拉深筋约束力计算模型，设计了一套通过丝杠机构提供水平拉力的拉深筋约束力测试装置．采用正交试验方法，针对影响约束力的各种因素进行了研究，结果表明：在成形过程中，如果拉深筋设置在圆弧部位，板料经过拉深筋后的最终约束力是一个随拉深进程而变化的值．板料通过设在直线段的筋产生的约束力在一定的压边力下，其值为恒定的值，并且理论计算与实测值基本吻合，在数值模拟时，该模型可以作为等效拉深筋使用．     

基于不等截面拉延筋的冲压工艺及回弹控制

提出了一种面向金属薄板拉延成形模具的不等截面拉延筋设计新工艺,该工艺根据冲压件上各部位在成形过程中所需的拉延阻力不同,在相应部位设置不同形状截面的拉延筋,从而使得拉延成形过程各部分材料均得到充分的延展.对该拉延筋的阻力模型进行了分析,以某型号轿车发动机盖零件冲压成形为例,对不同形状的拉延筋对拉延成形质量的影响情况进行了仿真分析.分析结果表明,采用不等截面拉延筋冲压工艺可以有效地控制冲压件的回弹,提高成形件的质量.     

斜投影及其在画法几何解题中的应用

斜投影是投影方向倾斜于投影面的一种平行投影.斜投影面和投影方向可以根据解题需要灵活选择.在画法几何中,当涉及曲线与平面或斜置立体相交、一般位置平面与斜置主体相交、两斜置立体相交时,用斜投影求解比正投影作图简便、图面清晰、精确度高、幅度减小、概念清楚.     

任意位置回转体正面斜轴测图的简易画法

根据正面斜轴测图中物体的正面次投影与其正面正投影完全相同的特点，可简化一般位置圆的正面斜轴测图的画法；画一般位置回转体的关键是画其两端的圆，依共轭直径周八段圆弧画近似椭圆，可简单画任意回转体正面斜轴测图的方法。结合一零件正面同测圆的绘制，具体介绍这种简易的画任意位置回转体正面斜轴测图的方法。     

计算机绘制圆球及阴影水平斜轴测图

目前的绘图软件不能绘制斜轴测图。在工程图中,斜轴测图是很有用的。用传统的手工作图方法绘圆球及阴影的水平斜轴测图,只能在特殊光线方向下,用近似方法绘制,且作图非常麻烦。对于任意方向的光线,作图很难完成。给出了用计算机绘制在任定投影方向,任定光线方向下,圆球及其阴影的水平斜轴测图的方法;并讨论其阴线可见性的分界点和阴线可见部分的判断方法。