钣金凸包冲压成形的仿真研究

钣金凸包具有提高板材刚度的作用,应用广泛。应用Deform有限元软件仿真分析了钣金凸包冲压成形过程中应力、应变的分布规律,以及板料载荷与速度场的变化规律。通过仿真分析,确认冲压成形过程中板料与凹模接触处的应力值减小,冲压成形完成时板料与凸模接触处的应力值最大,边缘处的应力值为0。冲压成形过程中,凸凹模刃口处应变值最大,板料载荷则先较大波动,后平稳增大,最后急剧增大。试验结果与仿真分析结果的误差在1%内,验证了仿真分析准确可靠。     

基于多点成形的液压成形工艺关键技术的研究

介绍了基于液压成形和多点成形原理的板材成形新工艺.该工艺凸模用液体代替,凹模采用多点基本体调形而成.并用凹模垫技术提高多点成形技术中板材面轮廓度形状精度.对该工艺的液压系统、基本体的调形及压边圈等关键技术问题进行了深入研究.研制出了成形装置,并进行模拟试验.     

摩托车排气管的有限元模型及冲压成形分析

针对复杂钣金产品在设计阶段无法凭经验准确预测成形质量的情况,以摩托车排气管为例,通过四边形网格的划分,设计合理的截面线创建出凹模有限元模型,采取“一步成形法”计算出产品坯料,通过设置如压边力等冲压工艺参数,模拟计算得到产品的成形极限图FLD和厚度分布云图,通过分析为进一步模具设计提供参考.     

筒形件颗粒软凹模拉深成形试验研究

分析了颗粒软凹模成形的工艺特点,设计了筒形件颗粒软凹模拉深成形试验模具,对筒形件颗粒软凹模拉深成形进行了试验研究,成形出了质量良好的圆筒零件.颗粒软凹模拉深成形零件各部分的厚度均减小,而且随着拉深高度的增加,减薄量增大.与刚性模具拉深工艺相比,该工艺可有效提高板材的拉深成形极限.颗粒软凹模拉深成形和刚性模具拉深筒形件各部位表面微观形貌的对比分析表明:颗粒软凹模成形可抑制凸模圆角区域微裂纹的产生.     

杆系柔性成形模具及其板成形加工关键技术

提出了一种可重构、低成本、高效率的板件成形加工模具———杆系柔性成形模,该装置可以快速重构各种形状的板件成形加工模具。详细地分析了杆系柔性成形模的结构及其重构方案,采用可更换的“变形冲压头”与离散杆配合,较好地构成模具成形面,保证板件有较好的成形精度;提出了一种新颖的板成形方法———模内压板与成形复合工艺,通过这种工艺方法与杆系柔性成形模相结合,可以抑制板件在成形过程中的受压屈曲与起皱,并可以减小成形板件的回弹量。该模具对复杂曲面板件的成形加工具有明显的优越性。     

汽车油底壳成形工艺数值模拟

采用Dynaform软件对某汽车油底壳的拉深成形过程进行了数值模拟.研究了压边力、凹模圆角半径以及有无拉延筋时对零件冲压成形的影响,通过FLD,厚薄图和成形结果对比,调整成形时压边力和凹模圆角半径,得到了优化的压边力和凹模圆角半径,为同类零件以及模具的设计提供参考.     

采用可移动凹模的板材液压成形技术

提出一种改进的板材液压成形新工艺,即采用可移动凹模,实现拉深与胀形的复合液压成形。在整个变形过程中,板材初始变形部分始终与可移动凹模接触,从而抑制已变形区进一步变形,使变形更加均匀,实现变形的顺序控制,板材成形极限得到提高。从试验和数值模拟两方面对可移动凹模板材液压成形技术进行了研究,分析各种工艺参数,如摩擦因数等对板材成形性的影响,并且分析了可移动凹模对板材成形极限的影响。     

膜片成形模的改进

1．问题的提出膜片是5600系列膜式感温探测器内部零件,如图1所示,材料为黄铜,料厚0．04mm,直径40．5mm。要求零件成形后无拉裂现象,波纹表面无凸凹点,波纹深度一致,切口整齐无毛刺。最初模具由美国进口,模具结构如图2所示,模具用在冲制机上。工作时,气缸推动下模向上运动,上升到规定的高度后,落料凸模9和落料凹模3先冲出毛坯,紧接着凸模波纹成形模芯6和凹模波纹成形芯子10对制件成形。该模具在最初的生产中工作基本正常。但使用一段时间后,     

板料颗粒介质软凹模成形颗粒运动规律研究

分析了板料颗粒或粉末介质软凹模成形工艺的特点。以宽板弯曲为例,在基本假设的基础上,建立板料颗粒介质软凹模成形过程中颗粒运动的有限元基本模型,对弯曲过程中颗粒的运动规律进行了有限元分析,并对筒形件颗粒软凹模拉深成形过程中颗粒的运动过程进行了物理模拟。在数值模拟与物理试验模拟研究的基础上,得到了颗粒介质软凹模成形过程中颗粒运动的基本规律,建立了板料颗粒介质软凹模成形颗粒运动的分区模型,为该工艺的实际应用提供了理论依据。     

冲压成形中凹模入口角曲线优化

冲压成形时,凹模入口角的形状对模具与工件之间的摩擦、冲压件表面质量以及模具使用寿命均有着重要的影响。为能获得最优的凹模入口角,提出了采用三次样条曲线作为凹模入口角曲线的新工艺方法。以板料与凹模入口角处的摩擦力做功为研究对象,基于响应面和试验设计方法,在满足成形质量前提下,优化凹模入口角曲线。结果表明:采用优化后的三次样条曲线进行凹模入口角设计,可以减小凹模入口角处的摩擦力做功,且摩擦力做功分布较均匀;可延长模具使用寿命,并可以提高工件表面质量。     

Electromagnetic blank restrainer in sheet metal forming processes

Electromagnetic blank restrainer (EMBR) is a new technology that was recently developed to control material movement in sheet metal forming processes. Magnetic attraction on the ferrous sheet metal is the intrinsic property of EMBR. Such magnetic force is quantified using Maxwell's stress tensor to assess the feasibility of EMBR in the sheet metal forming process. The 3D finite element analysis (FEA) of an electromagnetic system is conducted to determine the distribution of magnetic flux density on contacting surfaces of the sheet metal. The distribution is then used to estimate the magnetic force. Experiments have been conducted to measure the magnetic force and compare with results from the FEA. Biaxial-loading apparatus has been built to measure restraining forces on the sheet metal with blankholder, drawbead, and EMBR. All the restraining forces are put together in a chart to see where each method stands with respect to one another. In order to evaluate the quality of forming with each method, an experimental die has been built. The die forms a channel in a single stroke and provides a direct indication of how each restraining method controls blank movement in the die. The real advantage of EMBR lies in the effectiveness of force control and its flexible location in a sheet metal forming die. To prove this, a prototype has been built in a tryout die where house appliance panel is formed with blankholder and EMBR. EMBRs are locally installed in the die and actively controlled during the forming process. The part formed with EMBR shows a significant improvement in the forming quality. At the end of this paper, two immediate impacts that EMBR can bring to the sheet metal forming industry are also discussed.     

TOOL PATH GENERATION BASED ON STL FILE FOR SHEET METAL DIELESS FORMING

Sheet metal dieless forming is a new metal forming technology. This technology adopts theprinciple of rapid prototyping technology, so it can form sheet metal parts without traditional die andmoulds. According to the charateristic of sheet metal dieless forming technology a new way of toolpath generation based on the STL file for sheet metal dieless forming is proposed.     

连续计数自动进位刻字模

冲压工艺在机械、航空、汽车、仪表等行业生产中具有十分重要的地位,其生产效率高,适合大批量生产。冲压生产通常通过模具实现,所以设计一套合理先进的模具十分重要。在实际生产过程中,会遇到各种各样的冲压零件需要设计模具,需要具有创造性的构思。刻字模是冲压模具的一种,常规的刻字模是在相同的零件上始终如一地刻相同的文字,本文论述了能够连续计数自动进位刻字模的设计结构和工作时序。     

基于Dynafarm多角弯曲成型模拟及模具设计

板料成型数值模拟技术在工艺方案预测、毛坯尺寸估算和优化模具设计等方面具有重要的作用。板料成型模拟软件 Dynaform 具有强大的板料成型分析功能及前、后处理功能,主要用于板料成型工艺中模具的设计与开发。本文以汽车多角弯曲件为研究对象,根据板料成型特点,采用 Dynaform 软件,对零件冲压过程进行了成型模拟和回弹分析,确定了最佳工艺参数,优化了模具结构,完成了模具设计,改变了传统的依靠经验或反复试验和试模的模式,缩短了开发周期,提高了设计可靠性,降低了模具成本。     

金属板材单点渐进成形技术的研究进展

金属板材单点渐进成形技术是一种新的板材无模成形技术,它可直接从CAD数据快速、经济地制造出复杂形状的板材件而无需昂贵的模具,并可广泛应用于样件试制和小批量生产。本文分析了金属板材单点渐进成形技术的基本原理、研究现状,探讨了存在的问题和发展趋势。     

板料固体颗粒介质成形新工艺及其数值模拟

在板料成形技术中,板料软模成形是板料成形工艺中发展最快的工艺。但传统的板料软模成形工艺存在着许多缺点。为此,提出了既能克服现有软模成形工艺的缺点,又汲取各自优点的新的软模成形工艺——板料固体颗粒介质成形新工艺。板料固体颗粒介质成形新工艺是采用固体颗粒介质代替刚性凸模(或弹性体、液体)的作用对板料进行软模成形的先进工艺。该工艺具有模具结构简单,零件表面质量好,能够有效提高板材成形极限,节省多套模具和设备等优点。应用本工艺成功试制出深曲面类典型零件。通过将固体颗粒介质作为连续体介质处理,建立了子午面为抛物线形件的有限元模型。模拟和实测结果对比表明,应用连续体材料模型的模拟结果和实测结果较为接近。     

电磁力作用下平板变形的实验研究

通过平板件的电磁无底凹模成形、有底凹模成形的实验研究，发现不同形式的压边圈可以导致不同的工件变形高度。有底凹模成形时，在设备能量足以使工件变形达到凹模底部的情况下，工件的最大变形高度小于凹模深度，并且电压越大，工件的变形高度越小，而且在较大电压的情况下，工件底部还会出现反向变形。对实验现象进行了分析，认为不同形式的压边圈，板料所受径向拉深力不同，导致不同的工件变形高度；板料受撞击产生的反向运动是导致工件最大变形高度小于凹模深度的主要原因。     

Dynaform软件在隔热环成形中的应用

随着航空发动机的不断发展提高,发动机上的钣金冲压零件的壁厚越来越薄,零件形状越来越复杂,尺寸精度要求越来越高,零件成形难度也越来越大。在钣金冲压成形过程中,经常会发生板料成形回弹、起皱和开裂等现象,这些现象直接影响到冲压零件的成形质量。隔热环是典型的薄壁钣金件,本文通过板料成形CAE软件Dynaform,模拟分析零件成形过程并指导零件成形,确定合理的成形工艺方案。     

基于FASTAMP平台的冲压件模具设计

FASTAMP-NX是一款由华中科技大学材料成形与模具技术国家重点实验室开发的专业板料成形模拟软件,文中介绍了基本该软件为使用NX进行金属冲压件成形和冲压件模具制造的工艺分析及设计步骤和方法。     

An approach to eliminate stepped features in multistage incremental sheet forming process: Experimental and FEA analysis

Incremental sheet forming (ISF) is a recently developed manufacturing technique. In ISF, forming is done by applying deformation force through the motion of Numerically controlled (NC) single point forming tool on the clamped sheet metal blank. Single Point Incremental sheet forming (SPISF) is also known as a die-less forming process because no die is required to fabricate any component by using this process. Now a day it is widely accepted for rapid manufacturing of sheet metal components. The formability of SPISF process improves by adding some intermediate stages into it, which is known as Multi-stage SPISF (MSPISF) process. However during forming in MSPISF process because of intermediate stages stepped features are generated. This paper investigates the generation of stepped features with simulation and experimental results. An effective MSPISF strategy is proposed to remove or eliminate this generated undesirable stepped features.