铝合金热冲压成形质量影响因素

建立铝合金热冲压成形的有限元模型,研究坯料初始温度、冲压速度、压边力及摩擦因数对板料成形质量的影响,通过铝合金热冲压实验验证有限元模拟的可靠性.研究结果表明:400～500℃是可行的坯料成形初始温度范围;冲压速度增大,成形质量较差,超过一定限度时,冲压速度的增大对板料成形质量影响较小;压边力超过15kN时,铝合金板料可能产生破裂失效;良好的润滑是铝合金热冲压成形的必要条件,摩擦因数小于0.15时,板料不会被拉裂.     

工艺参数对AA5754铝合金温成形回弹的影响

以圆筒拉深件切环实验为基础,采用正交试验设计与数值模拟相结合的方法,对温成形过程中铝合金圆筒拉深件在不同工艺参数下的回弹特性进行研究,建立铝合金温成形的有限元模型.基于正交试验对圆筒拉深件进行数值模拟,研究板料成形初始温度、冲压速度、摩擦系数、压边力、凸模圆角半径、凹模圆角半径及凸凹模间隙对制件回弹的影响,并确立优化工艺参数组合.研究结果表明:从工艺参数对制件回弹影响的显著水平来看,板料成形初始温度最高,增加成形初始温度可显著减小制件回弹;压边力次之,其后依次为凹模圆角半径、凸凹模间隙及摩擦系数,而冲压速度和凸模圆角半径低至几乎可以忽略.     

汽车覆盖件用铝合金板冲压成型的材料参数敏感性

将试验设计和板料冲压成型数值模拟技术相结合，利用正交试验设计技术建立板料冲压成型有限元仿真试验方案，根据成型极限图的破裂极限建立铝合金板料拉深成型能力评价标准。用LS—DYNA3D板料冲压成型仿真软件对杯形件拉深进行模拟，研究材料参数的变化对铝合金板料冲压成型性能的影响，并确定最佳的材料参数组合方式．     

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。     

轿车顶盖冲压成形塌陷研究

以实践中产生塌陷的某轿车顶盖为对象,结合物理实验、数值模拟以及板料弹塑性变形的力学本质,研究制件冲压成形的塌陷问题,分析塌陷的影响因素。研究结果表明:塌陷取决于材料特性、料厚、制件几何形状以及压边力等多方面因素;该顶盖成形后板面内的塑性变形程度小导致其形状冻结性差、制件结构刚度不足、残余压应力引发失稳,是产生塌陷的根本原因;增大压边力与板料厚度,会导致板平面的残余压应力增加且分布不均匀,使塌陷更加严重;重力也是引起塌陷的一个不可忽视的因素,可以通过优化制件形状、提高结构刚性予以解决。     

镁-稀土系ZE10镁合金板料的热拉深成形性能

通过对不同温度、冲头速率、压边方式、压边力以及润滑条件下板料的变形状态及冲压力-冲压行程曲线的研究,考察不同成形条件对ZE10镁合金板料成形性能的影响.在成形过程中,采用加热元件与热电偶连接的方式对凹模与冲头进行温度控制;通过对弹簧压下量的控制分别施加固定压边力与渐变压边力.结果表明,当凹模温度为250-300℃、冲头温度为(60±5)℃、冲头速率为(20±5)mm/min时,采用浮动压边方式,压边力从2 kN逐渐增大到10 kN,并以80%气缸油 20%石墨作为润滑剂,ZE10镁合金板料具有较好的成形性能,其极限拉深比可达2.8.     

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.     

冲压速度对铝合金5182-O拉深性能的影响

成形速度不仅关系到生产效率,且对成形质量具有重要的影响。伺服驱动压力机可实现滑块任意运动模式调节与控制,为多样化冲压过程提供可能性。采用传统机械式和恒速成形式2种滑块运动模式,基于Pamstamp有限元仿真确定了板料尺寸、压边力和拉深深度,利用伺服压力机对汽车通用铝合金材料5182-O进行常温下不同速度下的拉深试验。试验结果表明:随着冲压速度增加,拉深件关键圆角区域颈缩及破裂趋势减小,并且冲压力相比于低速成形时减小量可达8.9%。从材料力学属性及润滑状态2个方面进行进一步的分析与讨论,结合有限元计算,对比分析不同冲压速度下所选截面处板料相对于模具的滑动速度,指出局部区域润滑状态的动态变化成为冲压速度影响拉深成形质量的关键因素。     

基于遗传神经网络的拉延筋参数辨识

拉延筋是板料冲压成形质量的一个重要影响因素,设计和布置拉延筋是冲压模具设计的关键。研究反映拉延筋成形效果的3个参数与拉延筋几何参数之间非线性映射关系,采用遗传算法优化的反向传播神经网络构建模型,并对模型进行参数辨识。仿真实验验证了此方法的有效性,可为拉延筋的设计提供帮助。     

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。     

汽车加油口盖组合成形工艺

针对传统的成形工艺易造成汽车零件厚度大幅减薄,致使零件成形后刚度降低的问题,采用组合成形工艺对该零件进行制造,即在预成形阶段采用液压成形,在成形阶段用冲压成形,通过数值模拟与试验设计相结合的方法,确定预成形阶段中预成形高度、预成形压边力、板料的尺寸、拉延筋阻力对成形质量的影响程度;利用响应面法建立各影响因素与目标之间的函数关系,通过遗传算法对该函数关系进行寻优计算,从而确定优化的参数组合,并通过试制验证了该组合工艺成形的可行性.     

基于MBC工具箱的汽车内板件成形多目标优化

摘要： 为了研究成形工艺参数对板料成形回弹量和板料厚度的影响,以某汽车内板件为对象,基于MATLAB软件中MBC (Model Based Calibration)工具箱建立了参数（摩擦系数、压边力、成形阻力系数和板料尺寸）与目标函数（回弹量和板料厚度）之间的数学模型,借助于MBC工具箱中的CAGE优化模块对目标函数进行优化,得到最佳参数组合,即摩擦系数0.125、压边力350 kN、板料尺寸250 mm×360 mm,拉延筋阻力系数分别为20%、10%、6%和35%.同时,通过有限元模拟和实际生产实践,验证了所提出方法的可行性.     

高强度弯曲零件回弹模拟分析

以一汽车高强度弯曲零件为研究对象,应用Dynaform软件对弯曲零件的冲压成形过程进行数值模拟,分析常温与热冲压成形后零件的回弹情况,研究热冲压成形过程中板料初始温度、冲压成形速度对零件回弹的影响规律.结果表明:在常温条件下零件成形无缺陷,但最大回弹量较大,为1.48 mm,零件尺寸精密度得不到保证;采用热成形方法后,零件回弹得到较大改善,板料预热温度对零件回弹影响复杂,随冲压成形速度的增加,回弹量减小.     

激光冲压金属板料成形的研究

随着现代科学技术的飞速发展 ,金属板材成形件的需求量日益广泛 ,因而探索板材成形的新工艺和新技术具有十分积极的意义 笔者首次提出利用激光冲击波技术来进行金属板料成形的新技术———金属板料的激光冲压成形 ,分析了其成形机理和特点 利用脉冲能量为 1 0～ 30J、脉宽为 2 0ns的高功率Nd :Glass激光器 ,对金属板料进行了激光冲压成形的实验研究 ,探讨了激光参数、板料性能、约束边界等条件对板料成形的影响 获得了在激光单次冲击条件下 ,板料成形深度、成形区残余应力与工艺参数和约束边界条件之间的变化规律     

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。     

电场法在7050铝合金锻件预制坯设计中的应用

以7050铝合金锻件为例,首先利用ANSYS软件得到等势线,即预制坯的形状,与压机速度、温度、摩擦因素一起作为参数变量,把成形载荷、填充率、晶粒尺寸作为目标函数,然后借助Matlab软件建立参数变量与目标函数之间的数学模型,并利用该软件中的优化模块对模型进行多目标优化,得到最佳参数组合,即摩擦系数0.2,压机速度9.8mm/s,坯料温度478℃以及等势线为0.425V时的预制坯形状.通过有限元模拟,证明了该方法的可行性,不仅得出了锻件的最佳参数组合,同时还很好地解决了锻件成形过程中易出现的缺陷,给复杂类锻件预制坯的合理设计提供了一种可行的方法.     

板料FLD试验胀形冲头形状影响研究

参考板料成形极限图(FLD)试验国家标准,采用不同形状的胀形冲头进行了板料的FLD对比试验.对试验数据分析后发现:半椭球头形状的冲头相比半球头形状的冲头,其样件的破裂位置更接近中心高点位置；在单向拉伸、平面应变和等双向拉伸的应力状态下,半椭球头形状的冲头和半球头形状的冲头分别引起板料的应变路径有所差异.分析了应变梯度对FLD试验的影响规律,指出FLD试验采用半椭球头凸模有利于提高试验的稳定性和精度.     

AM50A镁合金U形件回弹影响因素分析

为了使镁合金冲压产品在尺寸和形状方面达到更高的精度,利用Dynaform对AM50A镁合金U形件进行了冲压模拟,得到了部分模拟参数对冲压成形及回弹效果的影响,同时进行回弹分析比较。确定了某种电路叉板U形件冲压参数:凹模间隙0.4mm,压边间隙1.1mm,压边力40kN,板料厚度2mm,凹模静摩擦系数0.001。为回弹补偿设计提供依据。     

两道次渐进成形表面粗糙度的预测和分析

为了研究两道次渐进成形的表面质量,采用响应面法来分析和优化两道次渐进成形的整体表面粗糙度.首先,通过Box-Behnken设计方法制定以成形角α、道次间隔角度Δα、层间距Δz和进给速度V为主要研究参数的试验计划.其次,建立了四个工艺参数与成形件表面粗糙度间的数值模型,并结合实验与方差分析(ANOVA)验证了数学模型的准确性.然后,利用数值模型探讨四个参数及其相互作用对表面粗糙度的影响情况.最终得出:层间距、道次间隔角度、成形角及进给速度对表面粗糙度的影响依次减弱.当V增加时,粗糙度值先减小再呈增加趋势;当Δz,Δα和α增加时,表面粗糙度值随之增加.此外,通过优化提出了获得最优表面质量的参数组合,并通过实验验证了这组参数组合的优越性.     

激光冲压金属板料成形的研究

随着现代科学技术的飞速发展，金属板材成形件的需求量日益广泛，因而探索板材成形的新工艺和新技术具有十分积极的意义。笔者首次提出利用激光冲击波技术来进行金属板料成形的新技术－金属材料的激光冲压成形，分析了其成形机理和特点，利用脉冲能量为10－30J，脉宽为20ns的高功率Na:Glass激光器，对金属板料进行了激光冲压成形的实验研究,探讨了激光参数，板料性能，约束边界等条件对板料成形的影响，获得了在激光单次冲击条件下，板料成形深度，成形区残余应力与工艺参数和约束边界条件之间的变化规律。