板材多点成形工艺的数值模拟研究

本文简要介绍了多点成形的基本原理,并应用有限元方法针对多点模具成形与多点压机成形两种工艺对压痕、起皱等缺陷及回弹的不同影响进行了数值模拟研究,同时对多点模具成形过程中起皱现象的发生进行了实验验证。另外,为了更好地抑制回弹,提出了利用多点压机成形方式围绕目标形状反复成形的方法,并进行了数值模拟。结果表明,多点压机成形比多点模具成形可以更好地抑制压痕、起皱及回弹的发生,最有效地发挥了多点成形的柔性特征     

无压边多点成形中起皱的分析与控制

起皱是板材无压边多点成形中容易产生的成形缺陷。本文根据对多点成形过程中起皱的数值模拟与力学分析,基于Donnell-Mushtari-Vlasov的浅壳理论,给出了球面多点成形局部起皱的判断准则,计算了起皱的临界应力。利用多点成形的柔性可变的特点,可以抑制甚至完全消除起皱缺陷,有关的成形实验结果说明了变路径多点成形及分段成形技术抑制起皱的有效性。     

鞍面力-位移分控多点成形起皱的数值模拟研究

在多点成形中,起皱是影响板材成形质量的重要因素。针对鞍面在力-位移分控多点成形方式下的起皱,以ABAQUS为模拟分析平台,模拟了鞍面的成形过程,并分析了其起皱缺陷。研究结果表明:在鞍面力-位移分控多点成形过程中,当板厚较小(1和1.5 mm)时,板材中心区域发生了较为严重的起皱,且优先变形的方向发生的起皱现象更明显;随着板厚和曲率半径的增大,起皱趋势减小。针对起皱现象探明了起皱的原因,提出了鞍面起皱的抑制方法,并进行了模拟计算和成形试验,结果表明,增大成形力和错位都可以抑制起皱,错位并结合增大成形力可以显著改善板材成形质量。     

板材多点成形中压痕缺陷的分析与控制

压痕是多点成形中特有的成形缺陷，是板材多点成形中必须解决的问题。本文首先对多点成形中压痕的形成进行了力学分析，给出了抑制压痕的方法，并通过典型件的数值模拟及成形实验说明了弹性垫技术及变路径多道成形技术消除压痕缺陷的有效性。     

薄板件多点成形与模具成形时起皱现象的对比分析

起皱是传统冲压成形和多点成形时共有的现象,尤其在无压边成形方式下很容易发生。文章采用有限元数值模拟手段,针对两种多点成形工艺和整体模具成形过程中产生的起皱现象进行了探讨,分析了无压边成形过程中不同的成形工艺对球形件起皱的影响。文章用显式动力学算法进行了数值模拟,结果表明,采用多点模具成形工艺成形1mm厚度的板料时,曲率半径为200mm的成形件起皱明显;但在相同条件下,用多点压机成形工艺的成形件结果良好,甚至成形厚度为0.5mm,曲率半径为150mm的球形件也没有起皱;而在这两种条件下,整体模具成形都有微小的起皱发生。也就是说,多点压机成形方式比多点模具成形方式以及整体模具成形方式效果更好,缺陷少,能够得到更大的变形量。     

多点成形中抑制压痕的数值模拟

压痕是板材多点成形中特有的成形缺陷,是多点成形必须解决的问题.通过ANSYS软件对板材进行球形面的多点成形仿真分析,并针对分析的结果提出了抑制压痕的方法,进一步数值模拟说明了一定厚度的弹性垫技术消除压痕缺陷的有效性.     

扁管面内绕弯成形起皱的仿真与试验分析

文章研究一种扁管的面内弯曲加工。扁管面内绕弯成形是一个受材料性能和工艺参数等诸多因素影响的复杂变形过程,在成形过程中极易产生起皱等缺陷,导致成形质量难以保证。文章针对起皱的多个影响因素进行试验设计,并建立有限元模型,对成形过程进行数值模拟。研究了各个因素对起皱的影响规律,并给出使扁管起皱较小的各因素的参数设计。研究结果对扁管面内绕弯成形过程工艺参数的选取,提供了理论依据。     

基于数值模拟的钛合金颅骨修复体多点成形工艺设计

利用多点成形技术成形个性化钛合金颅骨修复体是一种新的数字化制造方法。文章采用动态显式有限元软件,依据实际成形条件建立有限元模型,对选用不同厚度的钢质垫板以及不同润滑条件下钛合金颅骨修复体的成形过程进行模拟,预测可能出现的破裂和起皱缺陷,分析采用不同工艺时成形缺陷的产生原因,并确定了能够获得良好结果的成形工艺。结果表明,采用有压边的多点成形方式,并使用钢质垫板和油润滑以后,可以抑制破裂和起皱缺陷的发生,得到合格的钛合金颅骨修复体,保证颅骨修复体个性化制造的成形质量。实验结果证明,模拟结果和实际吻合良好。     

盒形件多点成形压痕现象数值模拟研究

以盒形件多点成形过程为例,从拉深形状、板厚、材质等方面进行比较,针对多点成形过程中最主要的缺陷之一—压痕现象的产生原因及其抑制方法进行了数值模拟研究,并进行了实验验证。     

多点成形路径对1561铝合金成形质量影响

1561铝合金是一种新型的舰船用高性能材料,目前对其冲压成形性能研究较少。基于1561铝合金材料的某近似鞍形船用外板开发,分析了产生起皱缺陷的原因,通过有限元计算对1561铝合金的成形过程进行仿真,并预测成形缺陷,使用变路径成形技术解决了大变形量成形件的起皱缺陷问题,改善了成形件质量。通过某船用外板的多点成形实验,验证了多道次成形解决1561铝合金成形件起皱问题的可行性,并通过三维扫描对成形件的精度进行了检测。结果表明,通过多道次成形可得到无起皱缺陷的1561铝合金零件,提高了成形质量。     

基于Dynaform的飞机封严板压窝成形工艺分析与优化设计

飞机封严板在敲制成形沉头窝孔后,表面出现不同程度的起皱变形问题,且难以消除。采用非线性有限元分析软件Dynaform对飞机封严板窝孔成形过程进行数值模拟。经研究分析发现,成形过程中由于封严板没有压边支撑,且成形方式过于粗糙剧烈,导致封严板起皱变形。针对这些问题制定了相应措施,改变以往的敲窝成形方法,发明了一种气动压窝器,并运用CATIA软件DMU模块运动机构仿真方法进行机构优化设计,设置压料板用来限制封严板在凸缘区域的变形。最后,通过实际生产结果表明,在改进措施实施后,封严板大面积起皱变形现象得到了消除,表面质量得到了大幅度提升,从而保证了飞机在飞行过程中的气动性能及隐身性能。     

薄板多点成形中的拉裂现象研究

拉裂现象在薄板成形过程中很容易发生。文章采用有限元数值模拟手段,研究了薄板多点成形过程中的拉裂现象,分析了有压边多点成形时鞍形件的拉裂情况,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与成形效果等,证明了柔性压边成形能够很好地解决板料起皱与拉裂的矛盾关系。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的发生,并且大大提高变形量,得到更好的成形结果。     

封头的多点成形工艺分析和数值模拟研究

结合多道次成形和分段成形工艺方式,文章对封头的多点成形过程进行了工艺分析。通过对其成形过程的有限元数值模拟,研究了封头多道次成形和分段成形的成形规律,制定了封头的多点成形工艺,并进行了实验验证。结果表明,通过合理的成形工艺,可以用多点成形设备成形封头,并能得到良好的成形效果。     

聚碳酸酯板多点热成形起皱的影响因素

为了研究聚碳酸酯(PC)板多点热成形起皱的影响因素,介绍了PC板多点热成形的原理,测试了PC板的玻璃态转变温度,获得了不同温度下PC板的应力松弛曲线,建立了球面件多点热成形有限元模型,并得到了球形面多点热成形起皱的模拟结果。同时,研究了板厚、半径和成形温度对起皱的影响。数值模拟结果表明:板料越厚、半径越大、成形温度越低,均导致球面件起皱越轻微。此外,获得了不同板厚、半径和成形温度条件下PC板的无皱曲成形极限,并开展了PC板多点热成形试验,结果验证了数值模拟的准确性和无皱曲成形极限图的实用性。     

汽车中通道拉延成形工艺参数多目标优化

针对某车型中通道零件易出现拉裂和起皱等缺陷,提出通过工艺分析和工艺补充面设计来得到零件的成形工艺流程和工艺补偿面。借助AutoForm软件,建立中通道的拉延成形工序的有限元模型,通过初步模拟,确定以压边力、摩擦系数和拉延筋阻力系数作为试验因素,通过正交试验设计,以优化拉延成形工艺参数。试验中,以最大减薄率和起皱趋势评价函数作为优化的目标函数,并采用多目标优化方法,获得最优的工艺参数组合。实际试模中采用优化后的参数进行试验,得到中通道的产品区域无拉裂和起皱缺陷。     

基于金属板材数控渐进技术的汽车座椅成形工艺

金属板材数控渐进成形工艺不需要专用的模具,是一种柔性的成形工艺.在工艺规划中,通过零件的数字模型来调节成形工具的运行轨迹,达到渐进成形零件形状的目的.由于汽车座椅形状复杂,金属板材渐进成形较困难.本文对其数控渐进成形工艺进行了分析,提出由建模、工艺分析、轨迹生成、HrpDSF处理、安装定位、加工润滑、后处理等组成的金属板材数控渐进成形工艺规划方法,成功地应用于汽车座椅的数控渐进成形中.并对汽车座椅数控渐进成形加工中,通常出现的破裂、回弹、起皱等严重影响成形质量的缺陷原因进行分析,采取不同的处理防范措施,取得满意的效果.为今后完善和发展金属板材数控渐进成形技术起到重要作用.     

多点成形缺陷分析及消除方法研究

在对多点成形中的压痕和阶梯效应等缺陷形成原因进行分析的基础上,提出了利用磁场力吸附磁性材料粉末填充单元体与单元体之间凹坑,达到消除多点成形中压痕和阶梯效应等缺陷的新方法。