基于PID闭环控制的变压边力优化设计

基于压边力成形窗口的定义和分析,提出了一种新的控制目标,并以此建立了可控压边力的比例、积分、微分(PID)反馈控制模型.采用此模型对冲压成形进行反馈数值模拟,从而得出每块分块压边板随冲压行程的最优压边力曲线,在变压边力压机上的实验验证表明:使用该压边力优化设计方法所得到的最优压边力可成功冲压出阶梯盒零件,避免在恒压边力下的起皱和破裂两种缺陷.该优化方法可以同时考虑冲压行程和压边板位置进行压边力优化,因而具有更好的鲁棒性.     

基于混合H2/H∞控制的拼焊板零件成形方法

针对拼焊板零件冲压过程中恒压边力方法的不足,提出了拼焊板零件变压边力混合H2/H∞控制目标,建立了控制模型,设计了控制算法和控制逻辑.采用此模型对拼焊板零件冲压成形进行反馈数值模拟,分析了有无变压边力混合H2/H∞控制对拼焊板零件成形缺陷的影响,将混合H2/H∞控制下的最优压边力曲线输入至压机上微机中作为预定义压边力曲线,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整体侧围内板,可有效避免在恒压边力下的起皱和破裂2种缺陷,该控制方法可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.     

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.     

压边力对汽车前轮罩板成形性能的影响

为了有效解决实际生产中优化汽车前轮罩板拉深成形工艺的问题,根据左右轮罩板件的结构及性能要求,设计拉深数模及其工艺,在恒定压边力条件下,对轮罩板件拉深成形过程进行数值模拟。通过数值模拟从典型变压边力加载模式中得到一条最优变压边力加载曲线,使拉深件不出现起皱和拉破现象,并且使零件区域厚度分布最均匀。与恒定压边力下的最优结果进行比较得出,U型变压边力加载模式为最佳方案。     

压边圈应力传递规律及其对冲压成形的影响

利用弹性实体单元有限元模型研究了压边圈厚度对压边应力传递的影响规律,并与实验结果进行了对比分析.在此基础上,分析了不同厚度及结构的压边圈对钢板成形性能的影响规律.结果表明,使用弹性实体单元模型可以准确预测压边圈应力传递,从而提高冲压成形数值模拟精度;相对于平板结构的压边圈,锥台结构压边圈更有利于变压边力的实现,并改善钢板成形性能.     

两种压边方式下板料拉深成形性能及载荷分析

对具有双曲底面的盒形件在设定压边力(BHF)和设定压边间隙(BHG)两种压边方式下的拉深成形进行了数值模拟和试验研究,分析了BHF压边方式下压边力的变化以及BHG压边方式下压边间隙的变化对板料成形性能及设备成形载荷的影响.结果表明:BHF压边方式下,在一定范围内变动的压边力对成形性能及载荷影响不大;而在BHG压边方式下,压边间隙的变化对成形性能及压边载荷的影响显著,稍大或稍小的压边间隙都会使盒形件拉深深度明显降低,压边载荷显著增大.研究结果可为不同设备、不同成形方式下的拉深工艺和模具设计及试生产提供有益的指导.     

利用变压边力控制技术改善盒形件成形性能

利用有限元软件LS-Dyna3D研究了盒形件的整体压边圈和分块压边圈分别在恒压边力、变压边力(随凸模行程和压边圈位置变化)情况下的盒形件拉深成形性能．模拟结果表明，变压边力控制技术可以显著改善盒形件成形性能，增加盒形件拉深深度．     

基于遗传算法优化神经网络的拼焊板压边力预测

通过数值模拟与神经网络技术对拼焊板盒形件拉深成形过程中的压边力预测问题进行研究.运用数值模拟分析压边力加载形式对拼焊板盒形件成形性能的影响,找到一种较优的变压边力加载方式.建立适用于拼焊板盒形件拉深成形压边力预测的BP神经网络模型.采用遗传算法对神经网络模型进行优化,在基因选择过程中加入精英保留策略,最终通过基于遗传算法优化的神经网络模型获取了理想的压边力曲线,用以预测随拉深行程变化的压边力数值,为实现智能化冲压奠定了技术基础.     

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。     

基于分块压边圈的变截面板方盒件成形比较分析

变截面板冲压成形过程中由于板料存在厚度差,整体压边圈难以满足压边要求。利用有限元软件ABAQUS对整块压边圈以及分块（分两块和分三块）压边圈的不同压边力组合作用下变截面板冲压成形进行了模拟,分析比较了整块压边圈下与分块压边圈下变截面板方盒形件成形深度、应变路径和厚度变化。结果表明分块压边圈比整块压边圈能使方盒件获得更好的成形深度,板料的减薄情况得到改善;可以通过调整压边力组合工艺参数的方法使变截面板获得更好的成形性能,研究为提高变截面板的成形性能以及分块压边圈在变截面板冲压成形中的应用提供了指导。     

The Effect of Variable Blank-Holder Forces on the Formability of Aluminum Alloy Sheets during Sheet Metal Forming

In this paper, the effect of variable Blank-holder forces (VBHF) on the strain path during sheet metal forming has been investigated by numerical simulation and experiments. The formability of select aluminum alloy sheet was evaluated by theory prediction of forming limit curve based on the M-K method. The effect of different VBHF on the formability was presented. In order to verify the predictions of strain path, experiments are being carried out using a recently-built multi-points variable blank-holder forces hydraulic press. The results show that large side BHF with small comer BHF during rectangular box deep drawing can improve the formability of the selected aluminum alloy sheet     

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．     

拉深过程智能化控制中的破裂失稳临界条件

以锥形件为力学模型,用板材成形的塑性失稳理论对同对称拉深件的极限承载能力进行了归一化的定必和定量分析,给出了该类工件破裂失稳时的极限载荷的统一表达式,并由此得到了拉深过程中工作侧壁破裂失稳的临界条件,为拉深过程智能化控制提供了预测最佳压边力规律的理论依据。     

模糊神经网络在压边力智能控制中的应用

应用模糊神经网络专家系统实现了冲压成形过程中压边力的智能化控制，对系统模糊神经网络的构造和模糊神经推理机制进行了详尽的说明，介绍了压边力模糊神经网络和优化控制的设备及实现，并利用其对带凸缘的圆筒件拉深控制规律进行了研究。     

板料成形压边力智能控制技术

为实现对多点变压边力(VBHF)的精确控制,从而保障液压机板料成形生产质量,优化板料成形工艺,提出了实现智能VBHF预测和控制的液压系统.根据模具几何参数、毛坯几何参数、材料性能参数、工艺参数等提出了基于BP神经网络的智能VBHF预测模型.讨论了VBHF液压回路响应特性改善和智能控制技术,采用智能自适应方法实现VBHF比例积分微分控制精度补偿.仿真和实验结果表明该方法能够有效地实现板料成形VBHF的预测及智能控制,为智能多点VBHF液压机的设计提供理论依据.     

Simulation about hot stamping of ultra high strength steel on the basis of lightweight technology

With the development of automobile lightweight,it is very necessary to apply the ultra-high strength steel parts manufactured by hot stamping,which offers the possibility to reduce the weight of automobiles and maintain the safety requirement.In order to complete hot stamping,it is important to design the structure of parts reasonably,which is related with reasonable matching of strength.The objective of this paper is to guide the design of parts manufactured by hot stamping and find the forming technical requirements of vehicle performance.Through experiments,the paper obtains the stress and strain curves at different deformation temperatures and strain rates.Based on experimental data, the constitutive relationship model is established which can reflect the deformation capacity of ultra-high strength steel during the process of hot stamping.Combined with finite element simulation results of hot stamping by commercial software AUTOFORM,transfer path of load and matching law of strength,the paper determines the design criteria and forming technical requirements of parts manufactured by hot stamping.At the same time,the impact performance of front cross member internal plate is taken into consideration.     

板材变压边力拉深成形方盒件数值模拟

板料在拉深成形过程中的压边力是一个变化的量,其值大小是板材拉深成形中的重要工艺参数。由于实验条件的限制,采用数值模拟方法研究了方盒件在变压边力加载条件下的拉深成形,通过对工件壁厚分布和成形极限图的数值模拟。结果表明,变压边力拉深成形技术能够使恒定压边力条件下拉深失效的零件成功拉深,并可以充分利用板材。通过控制拉深过程压边力值的大小和分布,能有效地控制金属的流动,提高板材的成形性能。