拉延成形中的压边技术

在冲压拉延过程中 ,存在着一个严重的工艺问题——起皱 ,防止起皱的主要措施是在拉延模具上增设压边机构。通过各种压边技术及其压边结构 ,对各种压边技术的特点进行分析和比较 ,并对其在生产实际中的应用范围及应用前景作出了客观的评价 ,在现代压边力调节与控制技术基础上对未来的压力控制技术发展趋势及前沿研究方向进行了预测     

一种机械式恒力压边装置的设计

通过分析冲压拉延过程中的起皱趋势,并根据起皱的规律设计了一种结构巧妙的新型恒力压边装置,在单动压力机上实现了刚性压力,从而改善了拉延工艺。该恒力压边装置以弹簧或橡胶提供压边力,在拉延过程中随着拉延的进行其压力边逐渐增大,达到最大值Ｑｍａｘ后,继续拉延时,压边力保持恒定不变。     

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。     

轨道车辆窗下补强板冲压成形模拟

以某款地铁车辆窗下补强板为例,利用有限元软件Autoform,研究了拉延筋强度系数、压边力和模具间隙参数对补强板件成形的影响。结果表明:拉延件拉裂主要由成形过程中板料局部流动不均匀所致,起皱是由于拉延过程中边角处物料聚集引起;拐角处设置重拉延筋可极大地消除起皱缺陷,通过正交试验找出参数匹配的最优组合,可进一步对边角起皱和拉裂缺陷协调控制。最优参数组合是拉延筋强度系数为0.35、压边力为800 kN和单边模具间隙为0.20 mm;基于回弹量对模具型面进行补偿可有效控制轮廓精度,取1.1的补偿系数时效果最好。基于模拟结果进行了成形试验,得到了合格工件,验证了模拟控制措施的有效性。     

铝合金车门内板成形工艺数值模拟及模具设计

在冲压拉延过程中为了减少汽车覆盖件产生起皱和破裂等缺陷,针对材料为AA6009铝合金的车门内板,运用有限元软件DYNAFORM进行拉深成形数值模拟和工艺优化。采用设置板料压边力,摩擦系数以及拉延筋的方法,以内板的成形极限图(FLD)和壁厚分布图为衡量标准,对成形缺陷产生的原因进行预测和优化,得到最佳加载方式。然后运用三维造型软件UG进行了汽车内板的凸、凹模和压边圈的设计并进行了模具零部件的设计,完成了模具装配与校核。结果表明,在凹模上设置拉延筋并且设置合理的压边力和摩擦系数,可以有效地提高工件的成形质量,防止起皱和破裂的产生,最后运用UG进行三维零件的绘制与装配,减少了模具研发的时间与试模周期。     

汽车面罩骨架上横梁内板拉延工艺分析及冲压仿真

以汽车面罩骨架上横梁内板为例，进行拉延工艺分析及冲压成形仿真．通过调整压边力和拉延筋参数，定量地给出了拉延成形过程中的工艺参数，并判断出易产生起皱或破裂的部位，为实际生产提供参考，以达到降低模具开发成本和缩短生产周期的作用。     

汽车右门拉延工艺的数值模拟

采用计算机数值模拟来研究汽车右门拉延成形工艺,分析探讨起皱、开裂等缺陷的原因和解决方法;通过Autoform软件模拟分析了拉延工艺参数(拉延筋、压边力和摩擦系数)对成形质量的影响,并确定优化的工艺参数。     

基于DYNAFORM的油底壳拉延模具的数值模拟分析

根据客户提供的油底壳三维数字模型,应用UG NX7.0和DYNAFORM5.9建立了包括板料、凸模、凹模及压边圈在内的整体分析模型,通过模拟一次拉延成形过程来分析油底壳的成形性.模拟结果显示油底壳的一个侧面存在严重拉裂现象,并且多处存在起皱缺陷.在分析了缺陷产生的原因后,提出了改进措施,优化了模具设计方案.经过二次冲压模拟之后,破裂缺陷完全消除,起皱缺陷也得到了极大改善.     

汽车前地板成形有限元数值模拟

以某汽车前地板为例,运用有限元软件Autoform进行了成形过程数值模拟分析。通过模拟分析预测了板料成形过程中拉深不足、起皱、失效等缺陷;通过调整压边力大小、拉延筋参数、凸凹模间隙和摩擦因数,对模拟的结果进行优化,获得了一组最适合实际生产的工艺参数。在设置变强度双重拉延筋的基础上,最佳的工艺参数条件为:压边力为650 kN,成形力为5200 kN,凸凹模模具间隙为0.8 mm,摩擦因数为0.15。基于模拟结果进行成形实验,得到了合格的成形件,有效地缩短了模具的开发周期,降低了设计成本。     

基于Dynaform的轮罩拉延工艺优化

为实现轮罩拉延成形工艺的优化,用Dynaform对某轮罩的拉延成形进行数值仿真。对压边力、冲压速度、模具间隙、摩擦因数以及拉延筋阻力等影响成形质量的工艺参数进行正交试验设计,对最大减薄率和起皱率2个质量评价指标设计不同的加权系数进行综合加权评分,并对在3种加权系数组合下的3种综合加权评分进行极差分析,找出最优的加权系数组合和因素水平组合。结果表明,采用优化后的工艺参数和加权系数进行仿真可得到较优的成形质量。     

基于DYNAFORM的电机盖板冲压成形数值模拟试验研究

利用有限元分析软件DYNAFORM对一种浅拉深、大尺寸电机盖板零件进行冲压成形数值模拟试验,研究各主要工艺参数及拉延筋对拉延成形质量的影响,并分析缺陷产生的原因. 采用正交试验和综合分析法进一步优化工艺参数,以减少板料成形过程中出现的破裂、起皱和拉深不充分缺陷. 研究表明,通过合理布置拉延筋及优化工艺参数,可以有效提升拉延成形质量. 最终得到的最优工艺参数组合为:拉延筋阻力系数50%、压边力600 kN、摩擦因数0.16、冲压速度5000 mm/s、凸凹模间隙1.1t,通过模拟试验验证该工艺参数组合的准确性和有效性.     

变速杆加强板冷冲压成形工艺的设计与分析

以变速杆加强板为研究对象,利用CAD/CAE技术及相关软件,对其冷冲压成形工艺进行设计与分析.在利用CAD软件建立变速杆加强板三维模型的基础上,通过工艺性分析,确定了该产品的冷冲压工序;借助CAE软件,重点对拉延工艺及相关工艺参数(压边力、拉延间隙、摩擦系数等)进行了研究,确定了该产品较佳的拉延工艺方案.     

汽车复杂梁形件冲压成形及回弹数值模拟

回弹问题是影响高强钢板进一步应用的原因之一,为了降低回弹影响,通常可以通过设置合理的工艺参数的方法减小回弹.以材料为高强钢的复杂型面汽车后边梁为例,对成形过程进行数值模拟分析,采用设置等效拉延筋及改变压边力大小的方法优化零件的成形结果,并最终确定后边梁成形时的等效拉延筋位置分布、拉延筋阻力和压边力的大小.利用计算出偏移最大的节点之间距离的方法对后边梁的回弹量进行测量.采用局部增大拉延筋阻力以及减小压边力的方法,对后边梁成形后所产生的卸载回弹及修边回弹进行控制,等效拉延筋阻力与压边力进行合理配比使回弹减小到较小的范围.最后将模拟所得到的结果与实验结果对比,即零件回弹较小,成形精度较高,进而得出该回弹控制方法可用于指导实际生产的结论.     

方盒形件多点成形缺陷的数值模拟

以方盒形件多点成形过程为例,从拉延形状、板厚、材质、压边力大小、变形程度等方面入手,利用逐级更新的Lagrange格式,采用满足Hill厚向异性屈服准则的弹塑性非线性材料模型,有效地模拟了盒形件多点成形过程中的压痕、起皱现象,并通过实验得到验证。同时得出利用弹性垫成形的新工艺可有效抑制压痕、起皱产生的结论。     

柔性和刚性压边方式防止薄板多点成形拉裂的对比分析

采用有限元数值模拟方法研究了薄板鞍型件在有压边多点成形过程中的拉裂现象。提出了能够避免拉裂的柔性压边成形方式,分析了刚性压边与柔性压边成形时的成形极限和成形效果,证明柔性压边成形能够很好地解决板料起皱与拉裂之间的矛盾,并利用压边面中板料的流动分析了柔性压边成形时压边力大小与拉裂之间的关系。当采用刚性压边多点成形时,加大压边力板料可能拉裂,减小压边力板料可能起皱;而采用柔性压边多点成形方式可以有效避免起皱和拉裂,大大提高变形量,得到更好的成形结果。     

基于FEM的翼子板充液成形工艺与优化

针对复杂结构零件冲压成形时出现的破裂与拉延不充足等问题,采用板料成形模拟软件Dynaform对汽车前翼子板充液拉深工艺进行了有限元数值模拟研究。依据翼子板各处进料规律,提出了三种拉延阻力系数不同的拉延方案。以零件的成形极限图(FLD)为分析标准,研究了拉延阻力系数、液室压力加载路径和压边力对翼子板成形质量的影响规律。研究结果表明:设置合理的拉延筋、加载路径和压边力,可以改善翼子板的成形性能,并且能够获得壁厚分布均匀的零件。     

翼子板拉延成形数值模拟研究

利用DYNAFORM软件对翼子板的拉延成形过程进行了数值模拟研究。通过改变拉延筋和压边力等工艺参数,满足了零件工艺质量要求,降低了制模和试模风险,缩短了开发周期。     

筒形件少废料深拉延扇形压边力系数优化设计

在综合分析了筒形件少废料深拉延工艺基本特征及力学特性基础上,分析了采用方形坯料深拉延筒形地金属流动规律,提出了一种优化扇形压边力系数的方法。优化计算结果与实验结果相吻合,为方形坯料深拉延工艺设计及模具设计提供了重要参数。     

DYNAFORM-PC在板料成形中的应用

应用数值模拟软件DYNAFORM—PC，对具体板料成形的例子进行了数值模拟，较完整地论述了DYNAFORM—PC软件在板料成形中的优势；同时，为防止零件起皱和断裂，对压边圈的使用和压边力的确定也进行了论证，通过数值模拟结果，证实了给出的计算方法的实用性．     

金属板材拉深智能化控制系统

运用能量法,建立了板材拉深过程完整的力学模型。针对板材拉深成形中起皱和破裂的具体情况,定量分析了板材起皱和破裂的失稳判据。确定板材成形的压边力三极限,并推导出板材成形的优化压边力控制规律。运用神经网络实现了板材材料性能参数的实时识别和压边力优化曲线的实时预测。利用LabVIEW软件编译了智能控制系统程序,采用基于虚拟仪器技术和产品,建立板材智能化拉深控制系统,实现板材成形的智能化。