汽车发罩内板成形工艺参数多目标优化

针对某汽车发罩内板,通过三维软件设计零件的工艺补充面和压料面,并借助数值模拟软件对成形工艺参数进行优化分析.首先采用单因素变量法寻找较好的模拟结果,然后采用正交试验方法对拉延成形的压边力、压机速度和摩擦因数3个因素进行试验设计,各因素的取值范围依据单因素实验确定.零件质量控制中主要考虑最大减薄率、最大增厚率和起皱趋势3个因素.其中最大减薄率和最大增厚率通过软件后处理直接查看,起皱趋势的评价采用起皱评判函数通过编程计算.多目标优化得出最优的参数组合为:压边力为1.4 ×106 N,压机速度为20mm· s-1和摩擦因数为0.15.利用优化所得参数进行试模,结果表明,零件的板料流入量和数值模拟结果吻合.     

汽车前地板后段零件拉延成形工艺参数优化

为了提高汽车前地板后段拉延成形件的成形品质,借助有限元软件Auto Form,建立零件拉延成形过程的有限元模型进行数值模拟。采用正交试验设计和数值模拟相结合的方法,对拉延成形工艺参数进行优化。在数值模拟分析中,以零件的最大减薄率作为开裂指标,以最大起皱准则作为起皱指标,最后采用多目标优化方法得出最优的工艺参数组合。并将得到的最优参数进行实验验证,实验结果表明,本文提出的方法可以有效地控制汽车前地板后段零件拉延成形的开裂和起皱缺陷。     

汽车顶盖前横梁拉延成形工艺数值模拟分析

汽车顶盖前横梁零件的拉延成形容易出现大面积成形不足、局部起皱和破裂。采用有限元分析软件Dynaform对零件拉延成形进行数值模拟,研究该零件拉延成形不足、起皱和破裂的原因及解决措施。研究结果表明,合理的拉延筋设置和压边力调整可以解决零件拉延成形不足、起皱和破裂的问题;汽车顶盖前横梁的拉延成形最佳模具设计参数及成形参数组合为:压边力1000 k N,并需设置半圆形拉延筋,摩擦系数取0.13,凸凹模间隙取0.88。最后通过生产实际结果验证了模拟参数组合的可行性。     

汽车不锈钢盖板冲压仿真试验及分析

板材冲压工艺中最常见的缺陷即为起皱、拉裂问题,以某种结构较为复杂的汽车不锈钢盖板作为研究对象,基于DEFORM有限元平台及正交试验手段,对冲压成形过程进行数值分析,以零件最小厚度、最大厚度、损伤值、起皱作为评判目标,研究了压边力、摩擦因数、凸凹模间隙及冲压速度等不同因素水平对零件成形质量的影响规律,并通过极差分析优化了冲压工艺参数。研究结果表明:凸凹模间隙及压边力对零件成形质量的影响较大,摩擦因数的影响最小;采用最优工艺参数组合后,零件的最小厚度提高了53%,零件损伤值较小,达到了降低零件开裂风险的目的。最后,参考最优工艺参数组合进行试模生产,获得了符合要求的零件,侧面验证了模拟结果的可靠性。     

汽车前地板单动拉延成形工艺分析与数值模拟

以某型号微型面包车的前地板拉延成形过程为例,对材料特性进行分析,并建立数学建模后,进行冲压模拟分析。选取冲压成形工艺参数中的压边力、凸凹模间隙和拉延筋高度3个因数进行正交试验分析,以坯料的局部最小厚度为优化目标值,以防止产生拉裂现象。冲压数值模拟分析表明,压边力最显著,拉延筋高度为其次,凸凹模间隙为最次。为保证前地板冲压成形的均匀性,最佳工艺参数为压边力950 k N、凸凹模间隙0.84 mm、拉延筋高度6 mm,并对前地板零件进行验证。验证结果表明,成形表面较为光顺,且无裂纹,虽在曲率变化较大的区域有少量褶皱外,但冲压质量完全符合前地板设计要求。     

汽车前纵梁内板拉延成形数值模拟及工艺参数优化

针对板料冲压过程变形复杂,易出现起皱、拉裂等缺陷,以某型汽车前纵梁内板为研究对象,采用有限元软件DYNAFORM对零件拉延工艺进行了数值模拟仿真。针对零件成形特点,设计了合理拉延形面,并分析拉延筋、压边力及入模圆角的变化对该零件成形效果的影响。通过零件成形极限图优化拉延筋、压边力及入模圆角,最终获得适合该零件的成形工艺参数。试模结果表明,采用优化后的参数可有效改善材料流动状况,消除起皱、拉裂等缺陷,提高成形质量。     

基于正交实验的门槛内板件拉延成形工艺参数优化

针对某汽车门槛内板成形过程中易发生的起皱和破裂等缺陷,通过正交实验方法进行实验方案设计,并借助板料成形的有限元模拟软件Autoform进行工艺参数优化分析。实验中将拉延成形过程的压边力F、摩擦系数μ和成形时压机下行速度v作为优化因素,以最大起皱准则指标和最大减薄率作为评价目标。采用Design-Expert软件对正交实验结果进行优化处理,得到多目标优化,得出最优的参数组合为:压边力为1.3×106N,摩擦系数为0.125和压机速度为15 mm·s-1。并采用实验进行验证,结果表明有限元模拟结果和实验基本吻合,表明正交实验和多目标优化可以有效地对板料成形进行优化。     

汽车地板零件拉延工艺参数优化及实验验证

以某汽车地板零件为研究对象,对其进行工法设计,然后借助板料成形有限元软件Auto Form建立该零件的拉延成形过程的有限元模型。通过初步的数值模拟,该零件容易出现局部拉裂缺陷,通过分析选择板料的尺寸和压边力作为优化变量,借助Sigma模块优化汽车地板零件的拉延成形工艺参数,确定最优的工艺参数值。结果表明,优化后的板料X向尺寸、板料Y向尺寸、压边力分别为1 320 mm、982 mm和6.75×10~5N。试模验证得到的零件无缺陷,和数值模拟结果一致。     

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。     

汽车左后支柱里板拉延成形工艺参数多目标优化

以某车型左后支柱里板为研究对象,首先对零件进行了工艺分析和拉延成形有限元模拟设计。结合正交试验设计对零件拉延成形进行数值模拟,采用多目标优化方法获得了最优的工艺参数组合:压边力F=700k N,各段拉延筋阻力系数分别为X_1=0.30,X_2=0.80,X_3=0.45,X_4=0.75。极差分析结果表明,对最大减薄率来说影响顺序为:FX_1X_3X_4X_2,对起皱参数来说影响顺序为:FX_1X_4X_2X_3。使用优化的参数组合进行试冲试验,试制件无破裂、起皱等缺陷,成形质量满足生产要求。     

基于Dynaform及响应面法的6016铝合金散热壳体冲压成形及优化北大核心CSCD

以6016铝合金散热壳体为研究对象,通过分析零件的成形工艺,确定采用Dynaform软件对零件的拉深成形工艺进行有限元模拟,以零件的最大减薄率为评价其成形质量的指标。基于正交试验设计,研究了压边力、摩擦因数、冲压速度以及模具间隙对零件成形质量的影响规律。基于灰色系统(GS)理论分析出与零件最大减薄率关联度较高的工艺参数,并通过响应面法(RAM)进行中心复合设计(CCD),得到最优的工艺参数组合为:压边力为20.1 kN、摩擦因数为0.16、冲压速度为1500 mm·s^(-1)、模具间隙为1.05 mm,零件最大减薄率为23.029%。将采用该方案制得的实体零件与数值模拟结果进行对比和分析,结果表明数值模拟分析结果具有可靠性,可为散热装置零件的成形提供一定指导。     

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。     

车身零件拉延成形缺陷控制和工艺参数优化

起皱和拉裂缺陷是汽车车身零件在拉延成形中常见的成形缺陷。为了控制拉延成形缺陷,以某汽车发动机盖内板件为研究对象,通过Autoform建立有限元模型,并借助Design-Expert进行实验设计。采用数值模拟软件和实验设计方法对汽车发动机盖内板件的拉延筋阻力系数和压边力参数进行优化。优化后的最优参数组合为:拉延筋的阻力系数大小分别为A=0.3,B=0.3,C=0.4,压边力大小D=1.25×10~3kN。采用优化后的参数进行实验,实验得到零件无拉裂和起皱缺陷,表明本文采用的方法可以有效地控制车身零件拉延成形中的缺陷。     

差厚板汽车覆盖件的拉延成形工艺参数优化

以某汽车差厚板前门内板件作为研究对象,为解决其拉延成形过程中的破裂和起皱缺陷,首先对差厚板材料的力学性能进行测试,可知相同材质的厚板和薄板具有相似的力学性能,拼焊板的屈服强度和抗拉强度比母材高。根据零件的特点设计工艺补充面,借助有限元软件AutoForm建立差厚板拉延成形的有限元模型。通过初步分析,针对成形缺陷提出引入工艺切口。然后,采用正交试验设计、数值模拟和多目标优化相结合的方法,对拉延成形的压边力、刺破刀C1、C2的凸出高度和摩擦系数进行了优化,得到最优的工艺参数组合为:压边力为1. 1×10~6N、刺破刀C1的凸出高度为12 mm、刺破刀C2的凸出高度为8 mm、摩擦系数为0. 125。最后,采用优化的参数进行试验验证,得到拉延成形的差厚板零件和数值模拟结果基本吻合。     

基于数值仿真的油箱外壳拉延成形缺陷分析及成形参数优化设计

针对摩托车油箱外壳成形缺陷,采用Dynaform软件对油箱外壳双片组合成形(Double-Cover Forming,DCF)过程进行了数值仿真分析,仿真结果表明侧壁起皱和局部破裂是主要缺陷。利用数值模拟与正交试验设计(Orthogonal Experimental Design,OED)相结合的方法分析和优化了拉延筋高度和压边力参数,分析表明适当增大拉延筋高度和压边力可有效抑制起皱缺陷。采用优化后的参数进行制件压延成形试验,结果表明制件成形均匀性有了较大改善,成形质量得到提高。     

基于灰色关联的皮卡尾门外板的拉延工艺参数优化

为了解决皮卡尾门外板拉延过程中产生的破裂、起皱的问题,采用数值模拟和灰色关联法相结合的方法对拉延工艺参数进行优化。将料厚最大减薄率和最大增厚率作为优化目标,以圆角和直边段的拉延筋阻力系数、压边力、冲压速度、摩擦系数为工艺参数变量进行5因素4水平的正交试验。在Auto Form软件中进行有限元数值模拟。基于灰色关联分析法,计算出各工艺参数对破裂和起皱综合指标的关联度,给出了最优的工艺参数方案:圆角段拉延筋阻力系数为0.15,直边段拉延筋阻力系数为0.45,压边力为800 k N,冲压速度为3.5 m·s-1,摩擦系数为0.13。应用最优工艺参数组合进行模具制造和现场实际生产,得到了质量良好的冲压件,有效控制了破裂和起皱风险。     

汽车油底壳一次拉深成形减薄率控制研究

运用Dynaform数值模拟软件,对汽车油底壳拉深成形过程中的拉深筋、压边力、毛坯形状、摩擦因数等多种工艺约束参数进行综合数值模拟,获得油底壳制件塑性成形的优化工艺方案。汽车油底壳最终拉深成形方案为不设置拉深筋,压边力取600 k N,摩擦因数取0.1,毛坯形状为圆弧化八角形,制件一次拉深成形后减薄、起皱、破裂等缺陷明显减少,生产的制件成形质量良好。     

基于AutoForm的汽车后门外板拉延分析与工艺参数优化

以某无框汽车后门外板为研究对象,利用正交实验方案,以拉延变形时的最大增厚率和最大减薄率为研究指标,以拉延时的成形力、压边力、摩擦系数和模具间隙4个工艺参数为实验因子,在CAE软件AutoForm中按5个水平进行模拟仿真,考察各组实验结果的成形质量,并对结果进行极差分析,得出最优工艺参数组合。最后,根据最优组合的仿真结果,并结合现场经验,向主机厂反馈了产品改进意见。通过分析和改进,在标称压力为800 t的压力机上,采用压边力为1400 kN、模具间隙为0.77 mm、摩擦因数为0.15的工艺参数进行拉延加工,得到的车门外板无开裂和起皱缺陷,表面质量光整均匀,符合工艺要求,且明显缩短了设计周期和成本。     

基于响应面法的汽车后轮罩工艺参数优化

以某汽车后轮罩作为研究对象,采用响应面法对冲压工艺参数进行优化。选取压边力、拉延筋阻力系数、摩擦因数、凸凹模间隙为工艺参数变量,优化目标为拉延工序最大减薄率和修边工序后最大回弹量。采用Box-Behnken法设计响应曲面试验,建立工艺参数与拉延工序最大减薄率和修边工序后最大回弹量之间的响应面模型;通过响应面模型优化得到的压边力为350 kN、拉延筋阻力系数为0.40、摩擦因数为0.13、凸凹模间隙为0.6 mm。采用经过优化的参数组合模拟得到的拉延工序最大减薄率和修边工序后最大回弹量的误差分别为0.5%和0.2%,可用于替代有限元模型进行计算。根据最优工艺参数组合指导模面回弹补偿并进行试生产,可以生产出满足质量要求的汽车后轮罩。     

某新能源汽车外板件的工艺参数优化

针对某新能源汽车车尾门外板成形过程中易发生的起皱、破裂和成形不足等缺陷,借助试验软件Design-Expert和数值模拟软件Auto Form对该车尾门外板进行试验设计。试验设计时,将摩擦系数μ和成形时的压机下行速度v、压边力F_b作为优化因素,以最大减薄率、最大增厚率和成形不足比作为评价目标,对其工艺参数进行优化,借助多目标优化,得出最优的参数组合为:摩擦系数μ=0.15、成形时的压机下行速度v=10 mm·s~(-1)、压边力F_b=1.6×10~3k N。最后采用试模进行验证,并对得到的零件进行检测,零件无拉裂和起皱缺陷,且成形充分,表明本文所提出的方法可以有效地为汽车外板件模具开发提供参考。