基于Kriging模型的高强钢成形回弹工艺优化和模面补偿研究

为了提高冲压成形件的精度,利用工艺参数优化与模具型面补偿对回弹进行控制。以高强钢TRIP780双C件为研究对象,使用有限元软件Dynaform对双C件的冲压、回弹过程进行数值模拟。通过冲压试验,并使用三坐标测量仪测量冲压件的回弹角,以验证有限元模型的精度。以成形后的回弹角为优化目标,基于正交试验,筛选出对回弹影响程度较大的因素。运用拉丁超立方抽样方法进行随机抽样,建立工艺参数与回弹角的Kriging代理模型,并采用多目标优化遗传算法寻求最佳工艺参数的Pareto解集。基于最佳工艺参数,利用模面补偿对双C件回弹进行控制,并对比优化前后的回弹角,结果表明该方法能有效地减小双C件的回弹。     

乘用车地板通道零件回弹及起皱特性分析

地板通道零件是乘用车车身骨架中形面复杂的代表性零件,零件冲压成形过程中极易产生回弹与起皱从而影响到零件质量。应用CAE分析软件-Autoform对地板通道零件的板料冲压成形过程中回弹与起皱特性进行分析,得到了最佳的冲压力、冲压速度、压边力及回弹补偿等参数,确定最优工艺参数为:冲压速度5000 mm·s-1,压边力1200 k N、模具拉延筋向外移动4 mm。采用最优工艺参数进行成形工艺试验,试验结果表明,成形零件回弹变形量可以控制在-0.626~0.937 mm之间,同时解决了零件起皱缺陷,获得了质量合格的地板通道零件。     

基于小波神经网络和粒子群算法的铝合金板冲压回弹工艺参数优化

针对铝合金复杂件冲压后出现的较大回弹缺陷,同时为减少冲压成形工艺参数的优化时间,使用有限元仿真软件DYNAFORM对冲压成形及回弹过程进行数值模拟,在确保数值模拟与试验结果基本一致的基础上,利用代理模型对回弹进行了优化研究。以NUMISHEET'96 S梁为研究对象,凸模圆角半径、凹模圆角半径、压边力、板料厚度作为影响因素,成形后最大回弹值作为成形目标,运用拉丁超立方抽样,通过数值仿真获得样本数据,建立影响因素与成形目标之间的小波神经网络代理模型,利用粒子群算法对该模型迭代寻优获得最优工艺参数。结果表明:小波神经网络能较好地描述板料工艺参数与回弹之间的映射关系,优化后成形件的回弹量大大减小。     

基于Dynaform的L形件弯曲回弹有限元分析

以L形件为研究对象,根据板料成形特点及回弹规律,利用Dynaform软件对L形件冲压成形进行了回弹仿真试验。依据回弹仿真试验结果,用正交试验法对冲压参数凸凹模圆角半径、板材厚度、压边力和摩擦系数与L形件冲压回弹之间的关系进行了分析。结果显示,凸凹模圆角半径、板材厚度、摩擦系数对L形件的冲压回弹有显著影响。当弯曲工艺参数处于合理范围内时,L形冲压件回弹量随凸凹模圆角半径增大而增大;随板料厚度的增大而越小;随摩擦系数和压边力的增大,回弹角先增后减。     

基于正交试验的车身覆盖件弯曲回弹工艺参数优化

介绍通过实际试验得出数据,分析覆盖件回弹的关键影响因素,利用正交试验,结合Minitab拟合压边力、冲压速度和料厚的回归模型,得出控制回弹的最优参数组合。实际验证结果表明,采用优化后的工艺参数成形车身覆盖件,成形零件的回弹得到了控制,节约了制造成本。     

基于Dynaform的镀镍薄板冲压成形及回弹研究

针对筒形件成形过程中可能存在的起皱、拉裂以及变形不同步等缺陷,借助Dynaform软件对镀镍薄板的冲压成形和回弹进行了有限元仿真分析。根据零件的成形极限图、厚度变化结果调整了冲压工艺参数,获得了较好的成形效果。并对镀镍筒形件进行了回弹分析,发现其回弹较小,不会影响成形状态。在仿真分析的基础上进行了实际冲压试验,其结果与有限元模拟结果基本吻合,均在法兰部分发生轻微起皱,没有出现拉裂现象,符合零件成形要求。研究表明,仿真分析可以为镀镍薄板的冲压成形及工艺参数优化提供依据,降低了生产成本、缩短了模具制造周期,提高了生产效率。     

基于智能优化的汽车内板件回弹控制

针对汽车内板件冲压回弹缺陷,基于eta/DYNAFORM软件对不同工艺参数下汽车内板件的拉深成形过程进行数值模拟,采用正交实验设计方法分析压边力和多处拉深阻力等工艺参数对成形回弹量的影响;基于人工神经网络技术,建立板料拉深成形各工艺参数和成形回弹量之间的网络关系;并基于遗传算法对各工艺参数进行优化设计。实验表明,数值模拟、神经网络模型和遗传算法优化可靠,从而为实际生产提供了理论依据。     

某高强钢汽车控制臂冲压成形工艺研究

以高强钢汽车控制臂为研究对象，根据制件的材料强度高、几何结构复杂和成形困难的特点，制定多道次冲压工艺方案，采用Autoform软件分析冲压成形过程，研究冲压成形工艺参数对零件最大减薄率和回弹的影响，结果表明：压边力越大，板料的最大减薄率越高；一定范围内，增大压边力可以减小回弹；摩擦因数越大，板料的最大减薄率越高；一定范围内，增大摩擦因数可以减小回弹。针对加工过程中回弹较大、拉延不对称的问题，对冲压工艺方案进行改进优化，最终有效减小了零件的回弹，控制了冲压件尺寸精度，采用CAE模拟优化了冲压成形工艺方案，并通过试验验证了优化后的工艺方案，试验结果与CAE仿真结果一致，成形质量达到产品要求。     

某铝合金汽车发动机罩外板冲压成形工艺

针对铝合金材料弹性模量小、在室温条件下的冲压成形性能较差的问题,以铝合金汽车发动机罩外板为例,基于Autoform软件平台分析其冲压成形过程,通过优化型面结构改进零件的成形质量,研究了冲压工艺参数对零件减薄率和回弹的影响规律。结果表明:当采用小的压边力时,板料的减薄较小;在一定范围内,随着压边力的增大,零件的回弹有所减小。最终通过对模具进行型面补偿并结合适当的工艺参数调整,有效地减小了零件回弹。基于结果进行了发动机罩外板的冲压试验,通过模具调试使制件达到生产要求。     

多圆弧覆盖件冲压回弹研究

针对DP钢板塑性成形的主要缺陷为同弹、破裂等,以典型高强度双相钢板DP600材料为研究对象,运用3参数Barlat-Lian屈服准则和非线性强化材料模型,对覆盖件面板进行冲压回弹成形模拟.通过将多圆弧半径、圆心角作为自变量,同弹角作为成形质量设计目标,遵循回弹前后各圆弧部分的长度相等原则,以正交试验为设计方案,模拟冲压成形.分析冲压回弹终态的冲压回弹角、残余等效应力和成形极限图,最终获得优化的圆角半径和圆心角参数组合,指导模具设计.结果表明,应用优化的模具实际冲压,板料成形质量明显提高.     

高强钢胀弯成形卷曲回弹评价方法与影响规律研究

通过胀弯成形试验提出了采用面积法评价冲压过程中零件卷曲回弹的方法,借助试验研究和计算机仿真方法研究了胀弯成形卷曲回弹的主要影响因素对卷曲回弹的影响规律,得出了卷曲回弹诸多影响因素中,胀弯角度影响很小,拉深筋设计影响较大的结论。此研究可为高强钢模具设计中卷曲回弹控制提供参考。     

基于响应面法的U形件弯曲成形回弹优化

U形件弯曲成形过程中比较突出的问题是回弹,通过将响应面法(RSM)与有限元仿真软件Dynaform相互结合,基于NUMISHEET’93的U形弯曲标准考题,将凹模圆角半径选定为Rd=8 mm,以模具间隙、摩擦系数、冲压速度3个参数作为影响因素,竖直方向的回弹位移作为优化目标,建立17组试验方案,对U形件弯曲成形过程进行仿真模拟。借助Design-Expert8. 1对17组数据进行拟合处理,得到关于优化目标的二次非线性回归方程与优化的参数组合,即模具间隙为1 mm、摩擦系数为0. 15、冲压速度为800 mm·s^-1。优化的参数组合代入有限元软件再次仿真得到回弹位移为0. 731 mm,其与方程拟合值0. 738 mm相差约1%,并在前人研究基础上将回弹位移进一步减少了26. 2%,最后进行了实物弯曲验证。RSM与Dynaform的结合减少了有限元模拟的次数,有效地提高了板料弯曲的成形精度与质量。     

3D复杂形状板料冲压成形回弹误差补偿方法及其实验验证

针对冲压件回弹误差,建立了3D复杂形状板料冲压成形精度闭环控制系统。以回弹误差为控制目标,以线性闭环控制系统、空间Fourier变换和频域传递函数为理论基础,基于模具实验迭代,建立了模具回弹误差补偿修正算法。该算法接收模具和冲压件的激光扫描测量数据,输出模具型面修正后离散数据。利用提出的频域模具修正算法对回弹现象较为严重的弯曲和浅拉深过程,进行了回弹误差补偿的有效性验证。实验结果表明,该算法可以较好地控制板料冲压成形回弹误差,具有工程使用价值。     

多曲率件厚度对弯曲回弹的影响研究

通过数据对比,说明了板料中性层内移对回弹的影响,基于多曲率件建立有限元模型,得出板料厚度内应力、应变分布以及卸载前后板料厚度方向上的应力分布对比。通过实验验证了板料厚度对回弹的影响,实验结果与理论分析一致。     

基于有限元法的油孔卡环弯曲回弹分析及控制

随着对冲压件尺寸精度要求的不断提高,精确预测给定冲压件的回弹量大小显得非常重要。借助Dynaform软件对油孔卡环弯曲后的回弹规律进行了数值模拟,分析回弹产生的原因和影响因素,并利用正交实验找出制件最小回弹的条件组合。结果表明:在凸模圆角半径、活动夹块圆角半径、接触间隙、摩擦因数这4个因子中,凸模圆角半径对油孔卡环回弹的影响最大;最优成形参数为:凸模圆角半径30 mm、夹块圆角半径29 mm、接触间隙为1.1 mm、摩擦因数0.3。     

铍青铜零件弯曲工艺及模具设计

从铍青铜的力学性能和零件的结构要求入手,分析了弯曲件的成形工艺特点.由于零件厚度薄、多向弯曲、回弹量大且相互影响,用常规回弹补偿法很难确定回弹规律.实际分析发现,用有限元模拟法很难得到合适的修模尺寸,而对铍青铜零件在冷成形前进行固溶处理,成形后进行时效处理,具有成形时塑性好,成形后弹性极限高等特点.本文介绍了热处理方法,设计了相应的模具结构.结果表明,该方法能有效解决零件成形后回弹难以控制的问题并且可以应用于类似零件的弯曲成形.     

高强钢板冲压全工序回弹补偿研究

回弹是高强钢板零件冲压中的一大难题,当前工程应用中回弹计算精度不高,仍然依赖大量修模解决回弹问题。采用全工序仿真计算和回弹补偿方法,提高回弹计算的数值模拟精度,并利用位移回弹补偿原理对拉深型面和修边型面进行回弹补偿,使冲压回弹后零件尺寸满足设计产品的精度要求。结果表明,该研究方法大大提高了高强钢冲压件的质量,实际生产应用效果良好。     

高强钢板冲压位移回弹补偿技术研究与应用

回弹是高强钢板零件冲压中的一大难题,当前工程应用中仍然依赖大量修模解决回弹问题。该文采用全工序仿真计算和回弹补偿方法,提高回弹计算的数值模拟精度;利用位移回弹补偿原理,对拉延型面和修边型面进行回弹补偿,使冲压回弹后的零件尺寸满足设计产品的精度要求。该研究提高了高强钢冲压件的质量,实际生产的应用效果良好。     

发卡件多工位级进模设计

分析了发卡件的工艺性，其成形工艺包括冲裁、弯曲、胀形和压印等工序。通过加大弯曲角和在弯曲凸模上增加镦压带的措施，解决了可能发生的弯曲回弹干涉问题。介绍了其特殊级进模总体设计结构和工步排样方案。实践证明：该模具结构详细且合理可靠，保证了产品质量。     

板料冲压成形回弹的有限元数值模拟研究

随着对冲压件的尺寸精度要求的不断提高,精确预测给定冲压件的回弹量大小及分布显得非常重要。采用无模法模拟卸载回弹过程时,需要以加载成形后的应力为基础。本文给出了加载成形中的应力计算方法,并采用无模法建立了卸载回弹的计算模型。文中提出一种不同于传统的初始单元弹性化处理的方法,提高了回弹的计算精度。研究了卸载因子的取值规律对回弹计算的影响。利用自行开发的软件SheetForm模拟分析NUMISHEET’93标准考题中U型件深冲压的回弹情况,验证了该方法的有效性。