浅析拉深中的润滑

在拉深加工中,由于变形力,压料力、摩擦力都较大,制件常出现破裂、起皱、擦伤等质量问题,为了减少上述质量问题,提高成形极限,常采用许多措施。润滑就是其中一种常见的方法。1润滑的目的拉深中使用润滑油的目的,是为了在模具和坯料之间形成一层牢固的低摩擦的润滑膜,以防止两者直接接触;同时,降低其摩擦力,尽可能的减少因摩擦而造成的不良影响。具体地讲,就是抑制工件破裂,提高成形极限;同时减少因烧结、卡咬而产生擦伤和起皱等质量不好的情况发生,以提高拉深产品质量。此外,从模具角度考虑,抑制卡咬和磨损,也就延长了模具的寿命。2润滑油的…     

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．     

双相钢盒形件拉深工艺研究

双相钢已广泛的应用于汽车工业领域,双相钢成型性能是进行工艺制定和模具制造的重要依据。本文以双相钢DP500方形盒件的拉深成型工艺过程为研究对象,基于数值分析,采用正交试验法综合考虑了压边力、板料厚度、摩擦系数和凸凹模间隙因素对拉深成型质量的影响。结果表明,压边力和摩擦条件均对双相钢的拉深性能有重要影响,盒形制件在凹凸模间隙为2.1mm,压边力为30 k N,摩擦系数为0.2,板料厚度为2 mm时获得最佳成形质量,研究结果可提供模具制造和成型控制的有效参考。     

非平底凹模复合成型中板料成型有限元分析

金属板料与塑料复合成型中采用非平底凹模结构制造复杂轮廓形状的复合零件时,金属板料的轮廓形状受到金属板料成型极限的限制.作者用复合成型试验和弹塑性大变形有限元方法揭示了表面轮廓形状较复杂的结构零件复合成型中金属板料的成型过程.变形板料划分为6个区域凸缘区(Ⅰ区)、模腔入口圆角区(Ⅱ区)、与模底接触区1(Ⅲ区)、模底圆角过渡区(Ⅳ区)、与模底接触区2(Ⅴ区)及Ⅱ区与Ⅴ区之间的自由变形区(Ⅵ区).研究结果表明Ⅰ区与Ⅱ区处于拉伸变形状态,Ⅲ区处于板面内双向伸长变形状态;由于模具轮廓形状的急剧变化以及小圆角半径的影响,Ⅳ区内剪切和弯曲作用强,并形成一个板厚大大减薄的大塑性变形区;当熔体压力超过28 MPa时,板料的变形主要集中在Ⅵ区,并在Ⅵ区与Ⅱ区和Ⅵ区与Ⅴ区交界处形成2个板厚减薄较严重的大塑性变形区.     

基于数值模拟的汽车翼子板充液成形研究

针对汽车前翼子板曲面构造复杂、拉深较浅,在冲压过程中容易出现的破裂和变形不足问题,应用数值模拟的方法,采用大型非线性动力显式分析软件ETA/Dynaform5.5,对零件模具型面进行优化设计,对比分析汽车翼子板在普通拉深与充液拉深两种工艺下的成形规律.以翼子板的成形极限图(FLD)及壁厚分布图为评定标准,研究比较两种工艺对翼子板成形性的影响.结果表明,在合理的液压加载路径下,充液拉深相对于普通拉深可更有效地控制破裂和变形不足,提高板料的流动均匀性和贴模程度.翼子板充液拉深的最佳加载路径:拉深初始液室压力为0,在板料与凸模大部分贴合的中期,施加2MPa的液室压力并进行一段时间的保压,再增至5MPa,最后快速地增到25MPa.获得的覆盖件质量较高,壁厚分布较均匀.     

锥形多层拉深模的设计

为了解决拉深时开裂及多次拉深的问题，探讨了锥形多层拉深模的设计方法．介绍了其结构及参数的确定．该模具改善了拉深件的质量，提高了效率，对类似零件的拉深有借鉴作用．     

无管式按摩泵泵体注塑成型工艺的稳健设计

为减少无管式按摩泵的翘曲变形量,引入稳健设计方法,使用模流分析软件Moldflow6.1对注塑成型的泵体进行模拟分析.将注塑成型过程中的模具温度(A)、熔体温度(B)、保压压力(C)、保压时间(D)、冷却时间(E)等5个因素作为影响因子,设计了L16(45)正交试验矩阵.通过信噪比分析,得到各工艺参数对泵体翘曲变形的影响程度,获得了最佳工艺参数组合.结果表明:保压压力和保压时间是影响泵体翘曲变形的主要因素,优化后的工艺参数组合为模具温度80℃、熔体温度275℃、保压压力90 MPa、保压时间6 s、冷却时间10 s.优化后泵体的最大翘曲变形量为1.098 mm,变形量减小了12.87%,泵体质量得到了较大的提高.     

薄壁深杯形件多工艺复合旋压成形机理研究

针对传统的薄壁深杯形件成形流程长、效率低、质量控制难的问题,提出采用拉深-流动多工艺复合旋压方法实现此类零件的高效短流程精确制备。基于Abaqus有限元软件建立了SPHC热轧钢薄壁深杯形件拉深-流动多工艺复合旋压成形有限元模型,研究了深杯形件复合旋压成形时的应力应变分布及材料流动行为,揭示了复合旋压的成形机理,结合复合旋压成形试验,验证了有限元模拟的准确性。结果表明：采用多工艺复合旋压工艺可实现深杯形零件的单道次旋压成形,并可获得成形质量良好的薄壁深杯形零件。按照材料变形状况,多工艺复合旋压可分为拉深旋压阶段、流动旋压起始阶段和复合旋压稳定阶段;在流动旋压起始阶段最大等效应变随旋压的进行而急剧上升;在稳定旋压阶段最大等效应变出现在已成形区域,其变形状态为轴向与切向拉伸、径向压缩,而过渡区域为轴向拉伸、径向与切向压缩。流动旋压起始阶段,贴模区域材料向口部的轴向流动随着拉深旋压用与流动旋压用旋轮间的轴向错距量的增大而增大。在复合旋压稳定阶段,坯料与拉深旋压用旋轮接触的外侧区域受三向压应力,而内侧区域受到三向拉应力的作用,坯料与流动旋压用旋轮接触区域受三向压应力作用。为保证旋压成形质量,旋压...     

一种板材小圆角胀压复合成形工艺解析

针对薄壁板材零件小圆角特征成形制造难的问题,提出了一种新型胀压复合成形工艺.其关键工艺参数为:预成形高度、预成形凹圆角大小和终成形胀形压力与背压凸模运行速度匹配关系.预成形高度决定了终成形小圆角的材料储备,预成形凹圆角的最佳值为充液拉深时凸模圆角可取的最小值,通过理论分析给出了预成形高度和预成形凹圆角的计算方法.建立了胀压复合成形过程力学模型,通过应力状态分析给出了不同胀形压力与背压凸模运行速度匹配关系下坯料圆角区变形状况.同时基于有限元模拟和工艺试验,研究了预成形高度和终成形胀形压力与背压匹配路径对试验件成形质量的影响,验证了理论分析的准确性,并证明了该新工艺的适用性.     

触变模锻Al-7%Si/Al-30%Si合金双金属的数值模拟

采用有限元软件DEFORM-3D对半固态模锻Al-7%Si/Al-30%Si(质量分数,下同)合金复合材料过程进行数值模拟,研究复合成形过程双金属坯料的充型特征,同时探讨工艺参数对复合成形的影响规律。模拟结果表明:单金属触变模锻具有整体性变形特征,双金属触变模锻充型性能受界面传力影响,其非动模侧充型能力比单金属的弱;随着下坯料初始温度提高,界面传力增强,底部充型能力增强;下坯料初始温度过高,会导致复合界面偏靠下侧、弯曲程度大、底部出现飞边;坯料与模具之间的摩擦因素越大,复合界面弯曲和边部向上倾斜越严重;Al-7%Si和Al-30%Si合金初始温度分别为585℃和575℃,当坯料与模具之间摩擦因数较小时,上、下坯料变形协调,锻件充型饱满,复合界面水平居中,双金属模锻复合效果良好。     

基于逆有限元法和网格映射的板材成型坯料优化

在金属板材成型中,坯料经拉延成型后得到无缺陷与无多余材料的零件,意味着坯料设计必须合理.由于坯料的非均匀流动和各向异性特性产生的凸耳与不均匀法兰,成型零件与目标零件存在形状差异.为获得合理的坯料,提出节点网格映射方法.结合逆有限元分析和增量分析,根据映射关系和材料点流动趋势优化坯料形状.为了验证提出的方法,分别对方盒件成型和某电动车B柱成型进行坯料设计.结果表明,对于较为复杂的工业零件,所提出的方法经过有限次优化后可得到合理坯料形状,所需的目标零件形状与采用合理坯料成型后的形状一致.     

基于网格映射的车身覆盖件精细模面设计研究

由于机台和模具变形、制件减薄等因素的影响,造成合模时模面间隙与板料成形零件厚度不一致而导致模具研合率低.针对上述问题提出了一种新的模具模面精细化补偿方法,针对该补偿方法提出了一种基于二分法的网格变量映射新算法来实现不同网格变量之间的精确映射.该设计补偿方法在工艺设计阶段即可对模具型面进行相应的变形补偿,以抵消实际模具结构变形对成形件质量的影响.应用实例表明,该映射算法在精度和速度上有较大的提高,该补偿方法能够解决模具调试阶段研合率低的问题,大大提高了首次合模率.     

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.     

空心管件压形模的设计

为设计实现空心管件压形模,通过对空心管件的变形分析,考虑具体模具设计要求,介绍了模具结构及工作过程.结果:完成了在曲柄压力机上使用的空心管件压形模的设计,并给出了模具结构、工作过程及主要零件的设计要点.此模具灵活可靠、操作方便,可以运用到类似的管件成形模设计中,填补了空心管件在压力机上利用模具成形的空白.     

承载盘级进模设计

针对某电子承载盘的结构特点和工艺要求,运用Dynaform软件进行了成形工艺性分析,设计出一副包括3次正拉深、2次反拉深的28工位级进冲模.该工艺方案减小了零件变薄率,保证了零件关键尺寸的精度,减少了试模次数,提高了效率.该模具结构简单、实用,操作安全、方便,生产出的零件质量良好.     

强制润滑深拉深研究

本文对强制润滑深拉深进行变形力学分析,导出了拉深应力公式,求出极限拉深系数;提出了拉深力和凹模腔内液休压力的理论计算公式。同时进行了系统的实验测示,计算结果和实验测示相符。在实验的基础上,给出了强制润滑深拉深的合理单位压边力及其它工艺参数。通过对几种常用材料的圆筒形零件的拉深实验表明,强制润滑深拉深其变形程度大,一次拉深的最小拉深系数达0.37,拉深高度与直径比大于1.3—1.5;拉深零件质量高,凹模不易磨损,工艺装置简单,是一种经济效益显著的深拉深新工艺。     

扁袋笼顶盖冲压模设计与成形分析

在扁袋笼顶盖零件工艺分析的基础上,得出其优化工艺为落料-浅拉深(小于内壁高)-冲孔-内翻边,重点介绍落料拉深复合模的设计和三维建模.为了保证扁袋笼顶盖拉深成功,采用Dynaform软件模拟了扁袋笼顶盖的成形过程,对凸模圆角、凹模圆角和压边力工艺参数进行优化,并得到了其成形极限和减薄量图.结果显示,当凸模圆角5 mm、凹模圆角6.5 mm、压边力为50 kN时成形效果较好,无明显缺陷.     

固定卡爪多工位级进模的设计与制造

分析了固定卡爪的结构工艺性和排样图,详细阐述了凸凹模的结构设计及导料装置和卸料装置的设计,介绍了模具关键零件的制造工艺及装配技术.生产实践证明:该模具结构设计合理,工作可靠,生产的零件质量合格,生产效率高,达到了预期效果,对同类零件的级进模设计与制造具有借鉴作用.     

防护扣多工位级进模设计

对防护扣进行了冲压工艺分析,根据零件的形状和生产要求,制定了模具设计方案,论述了制造该防护扣多工位级进模设计的全过程,着重介绍了翻孔和弯曲的成形方式以及模具结构的设计,解决了其中涉及到的料条定距、落料问题及在拉深工位采用的浮顶装置等问题。     

高盒形件拉深计算及坯料展开方法

由于高盒形件不能一次拉深成形,其初始坯料尺寸、中间工序尺寸比较难确定,这给成形模具的结构设计带来困难。对此,提出一种高盒形件拉深计算及坯料展开方法,将高盒形件4个圆角拼接成设想的杯形件,用杯形件拉深系数算法来确定高盒形件拉深次数及模具结构,从而提高了模具的设计精度和效率,并通过算例说明了该方法的有效性。