高强度双相DP780钢板冲压成形的变摩擦系数模型及其应用

在边界润滑条件下,对高强度双相DP780钢板进行了销-盘式摩擦试验,研究了在不同界面载荷条件下DP780钢板与DC53模具材料之间的摩擦系数,建立了基于不同载荷的变摩擦系数模型,并对DP780钢U形件的成形过程进行数值模拟和实际冲压试验,比较了恒定摩擦系数模型和变摩擦系数模型条件下回弹量的预测结果与测量值的误差.结果表明:DP780钢板与模具材料的摩擦系数随着界面载荷的增大而减小;采用变摩擦系数模型可以有效提高冲压成形中回弹量的预测精度.     

不同断裂准则下铝合金冲压成形裂纹扩展模拟

使用自主研发的金属板材摩擦系数测试设备,在不同拉速、不同压力条件下,测试了6016铝合金板材在冲压成形过程中的变摩擦系数值和平均摩擦系数值。建立了铝合金板材胀型实验数值模型,模型中输入平均摩擦系数来考虑摩擦边界条件,分别选取成形极限图以及临界厚度减薄率作为铝合金板材断裂准则,采用有限元法对数值模型进行了求解计算,并对数值模拟计算结果进行了实验验证。对比分析发现,采用成形极限图作为模型断裂准则计算时,裂纹起裂位置及区域与实验结果有较大差异;采用临界厚度减薄率作为模型断裂准则计算时,裂纹起裂位置及形貌与实验结果吻合度较高。证明了本文研究所得的临界厚度减薄率准则可以用于预测铝合金板材在冲压成形过程中裂纹的产生及扩展问题。     

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．     

基于热力耦合的摩擦系数计算模型与仿真研究

基于界面摩擦过程中摩擦功耗散为界面原子热振动的原理,通过对界面原子在界面势能场激励作用下热振动分析,建立了基于摩擦界面热力耦合过程的滑动摩擦系数计算模型。仿真分析表明：滑动摩擦系数随摩擦速度增加而增高;当摩擦界面实际接触面积与载荷成线性关系时,摩擦系数与接触面积无关,当实际接触面积接近名义接触面积时,摩擦系数随载荷的增加而降低;此外,滑动摩擦系数随晶格常数增大而降低,随原子质量减小而升高。     

基于遗传算法和仿真的冲压材料参数反求

利用冲压成形后便于获取的板料厚度值作为响应构造遗传算法中的目标函数,结合有限元法和遗传算法,提出一种快速反求冲压成形中材料性能参数的方法.在有限元模拟中,使用反求后参数获取的板料厚度值和实际冲压中的板料厚度值吻合度非常理想,验证了该方法应用于冲压成形的快速、准确和有效性.     

基于破裂失效准则的变压边力理论及其工程应用

基于变压边力成形是提高铝合金、高强度钢板等难成形材料成形性能的有效方式之一,构建了圆杯件最优压边力理论模型.将冲压过程中的拉伸载荷表达为工艺参数和材料参数的方程,应用与拉伸载荷有关的破裂准则求解出压边力,从而得出随不同行程变化的最优压边力曲线.模型考虑了材料各向异性、不同冲压深度下板料在凹模圆角处的弯曲角,确保预测的准确性.最后,采用多点液压变压边力压机对得出的最优压边力曲线进行验证.结果表明,该最优压边力曲线可有效提高铝合金的冲压深度.     

高速干滑动摩擦系数的有限元仿真计算研究

针对高速运动下的摩擦副如滑靴与轨道之间存在摩擦磨损且实际工况下摩擦系数难以测定的难题,提出了一种利用有限元计算摩擦系数的数值研究方法。基于W-M函数法,利用MATLAB对不同粗糙度下的表面轮廓完成了数值模拟分析,采用ABAQUS二次开发,实现了在有限元中快速建立粗糙表面模型的功能。以此为基础,对滑靴在运行过程中摩擦系数的动态变化规律进行了研究,得到了摩擦系数与载荷、速度之间的数学关系模型。通过销盘磨损实验对其部分仿真结果进行验证,实验结果与公式预测误差在10%以内,证明了该数学关系模型的有效性,为高速下干滑动摩擦特性的研究奠定了基础。     

多因素对铝合金车身件冲压成形质量影响的研究与优化

分析铝合金车身件冲压成形过程中的主要因素,包括冲头速度、冲头形状、润滑剂、板料性质等,设计一系列实验来探究这些因素对冲压成形质量的影响。实验结果表明,增加冲头速度会导致成形件表面出现裂纹和皱纹;冲头形状不合适会导致成形件形状不准确;使用润滑剂可降低摩擦力,减少表面缺陷;板料性质变化会影响成形件的强度和韧性。基于实验结果,采用响应面法优化冲压成形质量,通过建立数学模型,预测不同因素对成形质量的影响,并找到最佳参数组合。通过实验验证,发现优化后的参数组合可显著提高冲压成形质量,并得到最佳的冲头速度、冲头形状、润滑剂、板料性质等参数,为提高铝合金车身件的生产效率和质量提供了理论依据和实践指导。     

考虑板料厚度的多腔热冲压模具冷却水流量分配方法

针对多腔热冲压模具冷却水流量分配问题,提出一种冷却水流量分配方法 .设计一个可变水道参数的U形件热冲压工艺仿真模型,基于FLUENT和LS-DYNA联合仿真对成形件温度随板料厚度、保压时间及型面流速的变化规律进行研究,建立流量分配数学模型.当零件目标温度确定后,根据所构建的流量分配数学模型可快速确定薄板件冷却所需具体流...     

高速干滑动摩擦系数的有限元方法研究

针对高速运动下的摩擦副如滑靴与轨道之间存在的摩擦磨损现象，且实际工况下摩擦系数也难以测定的难题，提出了一种利用有限元计算摩擦系数的数值研究方法。基于W-M函数法利用MATLAB对不同粗糙度下的表面轮廓完成了数值模拟分析，采用ABAQUS二次开发实现了在有限元中快速建立粗糙表面模型的功能；以此为基础对滑靴在运行过程中摩擦系数的动态变化规律进行了研究，得到了摩擦系数与载荷、速度之间的数学关系模型；通过销盘磨损实验对其部分仿真结果进行验证，实验结果与公式预测误差在10%以内，证明了该数学关系模型的有效性，从而可为高速下干滑动摩擦特性的研究奠定基础。     

22MnB5硼钢裸板热成形中的高温摩擦

采用自制高温摩擦试验机模拟实际热冲压工艺条件下22MnB5裸板的高温摩擦过程,分析初始摩擦温度、滑动速度和法向载荷对其摩擦行为的影响.结果表明:转移过程中试样表面形成氧化层,摩擦时氧化层起到保护和润滑作用,初始摩擦温度对裸板摩擦系数的影响不大;在较低的摩擦速度下,试样表面的氧化物形成厚度不均匀的小堆积块,试样表面凹凸不平并且无法良好支撑摩擦界面,摩擦系数增大;法向载荷较大时,试样表面氧化物被大量剥落,金属基体暴露,摩擦系数增大.     

一种变截面拉延筋新工艺及其在回弹控制中的应用

在薄板冲压成形工艺中,引入了一种变截面拉延筋新工艺,对该拉延筋的阻力模型进行了分析,并以汽车外覆盖件为研究对象,根据板料成形特点及回弹规律,对顶盖冲压成形进行了回弹仿真分析.在回弹仿真过程中,该拉延筋对冲压件的成形有着显著的影响,使之得到充分的延展,大大提高了覆盖件的成形质量.仿真结果显示,采用变截面拉延筋新工艺,可以有效控制浅冲压件拉延成形的回弹,对实际生产中制定合理的冲压工艺方案具有一定的指导意义.     

冷轧Q235钢/45钢摩擦磨损行为研究

为了研究冷轧Q235钢/45钢在干摩擦实验条件下的表面摩擦磨损行为,在M-2000型摩擦磨损试验机上分别进行了等速变载荷、等载荷变速和等速变载荷间歇接触冲击条件下的摩擦磨损试验.利用摩擦力矩-摩擦系数法对Q235钢的摩擦磨损机理特性进行了研究分析.结果表明,冷轧Q235钢的摩擦系数和磨损量随载荷的增加而增加(但增加趋势减缓)、随转速的提高而减小.在间歇接触冲击时,其摩擦系数比其他两种条件下的摩擦系数大1.4～3.3倍,磨损量比其他两种条件下的磨损量大1.24～1.51倍.     

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.     

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。     

基于热源模型7075铝合金搅拌摩擦焊接机理分析与研究

在搅拌摩擦焊接过程中,温度场对焊缝质量至关重要。文中就搅拌摩擦焊接过程建立了温度场变化模型,利用7075铝合金材料,基于ABAQUS有限元分析软件对该模型进行了仿真分析,并利用多组参数进行了对比实验,结果表明:(1)基于热源模型得到焊接工艺参数基本与实际相符。(2)当焊接速度越大时,焊缝周边母材发热越少,特征点温度变化越快,远离焊缝中心的母材温度越低,对焊缝处母材质量影响更少。仿真分析结果与实际焊接工艺参数相匹配,基于热源模型对材料搅拌摩擦焊接机理的研究具有一定的应用价值。     

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。     

板料冲压模具扩孔和渐进成形扩孔的对比分析

分别采用传统的锥形凸模和渐进成形工艺对板料的扩孔特性进行试验,其中渐进成形扩孔的工具轨迹根据传统冲压的锥形凸模的形状设计.探讨了工具轨迹对渐进成形扩孔特性的影响.结果表明:与传统冲压扩孔件相比,渐进成形扩孔件的厚度最薄处位于孔口向外偏置一定距离的圆周上,而不在孔口边缘;渐进成形扩孔件的变形模式为剪切变形和弯曲变形综合作用,扩孔件沿直径的厚度分布与初始板厚不满足正弦定理;与传统的模具冲压扩孔相比,渐进成形的扩孔率提高了24.4%.