基于压边力控制方盒形件拉深成形的数值模拟

板料拉深成形的起皱和破裂是拉深成形工件常出现的主要成形缺陷。通过压边圈对板料施加一定的压边力是控制板料塑性流动的有效方法。利用有限元数值模拟方法,在整体压边圈方式、不同的恒定压边力及变压边力加载模式下模拟方盒形件拉深成形材料流动情况。从模拟结果看出:在变压边力加载下,方盒形件拉深成形结果比恒定压边力下的理想。通过压边圈对板料施加变压边力是控制板料塑性流动的一种有效方法,可以抑制板料起皱和延缓破裂以及提高拉深件成形性能。     

板料成形中的新型可控压边力技术研究

板料成形中,压边力是控制板料流动的重要因素。前人大量的研究表明,在拉伸成形的不同行程施加合适的变压边力(VBHF),可有效避免板料成形中起皱和破裂的缺陷。文章基于压边力成形窗口的定义和分析,提出新的控制目标,并采用PID闭环控制策略来优化不同冲压行程中分块压边圈上的压边力。针对一个具有不同角部半径的盒型件进行了闭环的变压边力优化模拟,得到其不同位置的分块压边圈随行程变化的最优压边力曲线,并在变压边力压机上进行实验验证,结果表明,使用铝合金板料并在恒定压边力下难以成形的盒形件,在最优变压边力下成功成形。     

变压边力对矩形件成形性能的影响

起皱和断裂是板料成形过程的主要失效模式 ,合理控制成形过程中压边力 ,可以消除这些缺陷 ,提高成形性能。本文通过对随位置变化的变压边力作用下的矩形盒拉深过程进行数值模拟 ,研究各部位压边力变化对整体成形性能影响、及其影响范围 ,为分块压边圈的压边力的调整提供一定的依据。     

变压边力对铝合金板料拉深成形性能的影响

利用数值模拟软件对5A02铝合金板料进行了随时间变化和随压边圈位置变化的变压边力拉深研究,分析了变压边力对拉深成形性能的影响。研究表明,采用先增后减的压边力可以显著提高铝合金板料的成形性能,但压边力达到最大值的时间有一个合理范围。施加分块压边力时,应根据压边圈相对位置材料流入凹模速度和变形程度来确定各部分压边圈的压边力大小。     

基于BP神经网络矩形盒件拉深成形变压边力的预测

针对板料拉伸过程中出现拉裂、起皱等缺陷,通过人工神经网络技术研究了变压边力对矩形盒件拉伸成形效果的影响。建立了有限元模型,利用仿真软件Dynaform及"固定间隙法"获取样本数据;通过建立网络模型并对其学习训练,利用训练好的网络模型展开了对板料拉伸成形过程中变压边力预测技术的研究,获取了理想的压边力控制曲线。预测结果是板料的最大减薄率为16.2%,最大增厚率为6.6%,精度符合要求。仿真结果表明,BP神经网络可以实现对板料拉深成形变压边力的预测。     

分区变压边力矩形件成形

通过分区变压边力技术研究了矩形件的成形.介绍了分区变压边力成形系统的结构和组成以及液压压边装置和控制部分原理;通过CSS-44000电子万能试验机测得板料性能参数,利用动力显式有限元分析方法,模拟了分区变压边力矩形件成形过程;以分区变压边力为控制条件,基于分区变压边力矩形件成形系统,完成了矩形件成形.成形过程中压边力通过控制系统可以随拉深起皱规律而合理变化,有效地改善了法兰区变形的不均匀性,提高了盒形件的成形质量.     

变压边力拉深工艺的研究

压边力是板料成形过程中的重要参数之一。本文在概述压边力在生产中的主要用途和意义的基础上,从压边力的加载模式、理论模型、实验研究变压边力技术等方面,比较全面的综述了压边力技术的研究现状,并探讨了压边力技术的研究方向。     

变压边力拉深工艺的研究

压边力是板料成形过程中的重要参数之一.本文在概述压边力在生产中的主要用途和意义的基础上,从压边力的加载模式、理论模型、实验研究变压边力技术等方面,比较全面的综述了压边力技术的研究现状,并探讨了压边力技术的研究方向.     

应用神经网络优化压边力

以汽车行李箱盖冲压成形过程为例,提出一种利用人工神经网络技术对压边力控制曲线进行优化的方法,将压边力优化理论与数值仿真技术相结合,建立了压边力优化RBF神经网络模型。仿真结果证明,采用优化后的变压边力控制曲线能有效改善板料的成形性能和成形质量。     

分块式压边圈盒形件成形数值模拟研究

建立了分块式压边圈盒形件冲压数值模型,通过在压边圈的短直边Ⅰ、圆角部分Ⅱ、长直边Ⅲ的3个区域施加不同的载荷,研究了定压边力和变压边力对板料冲压成形的影响规律,并以冲压制件的起皱、破裂和厚度分布作为评判标准。研究发现,在定压边力时,圆角区压边力的变化对盒形件拉深成形影响较小,短直边和长直边压边圈压边力变化对拉深成形影响较大,其中长直边影响最大;相对于恒压边力,采用变压边力能够很好地提高板料的成形性能,其中∧型压边力加载方式效果最好。     

变压边力下高强度钢板的回弹研究

回弹是影响板料成形精度的缺陷之一,特别是对高强度钢板控制回弹是板料成形中研究的重要课题。通过对高强度钢板的回弹仿真,证明合适的变压边力能够减小成形后的回弹,并通过实验验证了这一结论的正确性。     

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。     

适合使用压边圈的临界计算及数值模拟

在复杂的板料成形过程中,研究压边圈的规律尤其重要.以圆筒形零件为例,通过能量法给出压边圈防皱的理论依据,据此理论依据使用压边圈在板料成形过程中防皱.通过数值模拟软件Dynaform,对具体板料成形过程进行验证,得到与理论值相符的模拟结果,从而验证了理论公式的正确性.     

变压边力控制与矩形件拉深成形特性的相关性研究

通过采用DYNAFORM软件进行数值模拟试验,确定出在定常压边力曲线控制下矩形件拉深成形压边力变化安全区的取值范围,然后根据该试验结果以及相关资料,选取出12种典型变压边力控制曲线进一步进行数值模拟。变压边力数值模拟试验结果表明,采用变压边力控制矩形件拉深成形过程时,变压边力对矩形件拉深成形特性影响显著。对试验所获得的矩形件最大增厚量和最大减薄量进行数据分析,变压边力对最大减薄量的影响较对最大增厚量的影响更为显著。根据试验结果比较所选取的12种典型变压边力控制曲线可知,改善矩形件拉深成形性能最优的变压边力曲线为曲线L,最差的变压边力曲线为曲线I。最后,分别采用曲线L,曲线I以及定常曲线A进行物理模拟试验,以验证数值模拟的试验结果。物理模拟试验结果表明,其最大减薄量的试验结果与数值模拟所获得的试验结果十分吻合。因此,通过数值模拟可以有效地进行变压边力曲线的预测和控制研究。     

一种柔性变压边力的智能冲压过程研究

板料成形时易产生破裂、起皱以及尺寸和形状精度不良的倾向。在伺服压机的基础上,研究一种柔性可变压边力的独立加载闭环控制系统。选择圆筒形工件为模拟对象,利用有限元软件分析圆筒形工件在不同定值下及变压边力下冲压仿真结果。比较得到成形圆筒形工件的最优压边力曲线以及冲压载荷随时间变化的曲线,加载到装置的控制系统,使压边单元与板材始终处于贴合状态。该闭环系统通过压机变载、变行程等不同的运动模式协同柔性压边装置对冲压成形过程进行控制,柔性控制压边力和冲模载荷,来适合零件不同变形阶段的特点。实验证明:该系统可以最大限度提高金属板材成形性能,不仅防止了板材变薄在尾部产生褶皱以及工件拉裂的情况,而且可以提高板材拉深极限。     

多点位控制压边数值模拟研究

板料冲压成形的主要缺陷是起皱和撕裂 ,当模具的几何形状确定后 ,压边力是关键的成形控制参数 ,它不仅是凸模行程或时间的函数 ,还应随压边位置的不同而变化。确定拉深过程中板料各部位所需压边力的变化规律 ,可实现压边力的优化控制 ,对复杂拉深件如汽车覆盖件的成形尤为有利。该文以非轴对称抛物面车灯反光罩为例 ,采用DYNAFORM软件对其成形过程进行了数值模拟 ,比较了均布控制压边力和多点位控制压边力对成形的影响     

镁合金板材的固体颗粒介质拉深工艺参数

提出基于固体颗粒介质成形(SGMF)工艺的镁合金板材差温拉深工艺,并展开试验研究。通过对AZ31B镁合金薄板进行差温拉深成形试验,研究了成形温度、拉深速度、压边力、压边间隙、凹模圆角和润滑条件对拉深性能的影响,确定AZ31B镁合金板料最佳成形工艺参数。结果表明:该工艺可显著提高镁合金板材的成形性能,成形温度及拉深速度对板料拉深性能影响较大,板料最佳成形温度区间为290～310℃,颗粒介质与板料理想温差为110～150℃;压边力和压边间隙对拉深性能产生联合影响;此外,凹模圆角和润滑条件也对拉深性能有一定的影响。当上述工艺参数达到最佳值时成功拉深出极限拉深比(LDR)为2.41的工件。     

非均匀压边力板料粘性介质拉深成形的试验研究

本文提出非均匀压边力板料粘性介质拉深成形方法,这种方法采用一种介于液—固态之间的粘性介质作为凸模传力介质,通过控制板料局部压边力的不同,使板料可控制地流入凹模口,板料成形具有顺序性。给出了拉深件几何形状和厚度分布,试验结果表明：板料厚度的变化受板料流入凹模深度的影响,采用顺序成形可减小因深度的加大而引起的板料变薄