基于PAM-STAMP的车门防撞梁热冲压成形数值模拟

采用PAM-STAMP_2G2011软件对车门防撞梁热冲压成形过程进行了数值模拟分析。通过对高温冲压阶段的模拟,分析了压边力、摩擦系数、模具间隙对板料成形性能的影响;通过对保压淬火阶段的模拟,预测了淬火效果,验证了模型的可行性。实际生产试验与模拟结果吻合,表明数值模拟可以对超高强度钢热冲压成形过程进行准确分析,为板料成形的设计和生产提供可靠依据。     

凸模圆角半径对板料冲压连接质量的影响规律研究

板料冲压连接质量是衡量冲压连接过程的关键指标。本文采用有限元分析软件Deform-2D对板料冲压连接过程中凸模尺寸对板料流动速度场及连接质量的影响进行了分析,结果表明:板料冲压连接成形过程中,随着凸模圆角的增加,板料S形颈部流动的最大速度及最大和最小速度差值减小,连接点的抗拉强度降低;随着凸模圆角的增加,互锁值降低,抗拉强度减小;颈部厚度增加,剪切强度提高。     

基于Autoform的汽车左右护板的冲压成形有限元分析

介绍了汽车覆盖件冲压成形仿真的研究背景,论述了板料冲压成形有限元模拟的理论和主要步骤。采用Autoform软件对汽车左、右护板零件进行了冲压成形过程的有限元分析,完成了左右对称零件在Autoform软件中的模拟参数优化,预测了板料成形过程中减薄、拉裂、起皱等缺陷,同时分析缺陷产生的原因;通过调整拉深筋参数与压边力大小,对成形结果进行优化,证明了有限元模拟分析设计方法具有实用性。     

基于Autoform的汽车覆盖件成形有限元分析

论述了板料冲压成形有限元模拟的理论和主要步骤。采用Autoform中的增量计算法与双动拉延对汽车覆盖件进行了冲压成形过程的有限元分析,预测了板料成形过程中减薄、拉裂、起皱等缺陷,同时分析缺陷产生的原因;通过调整拉深筋参数与压边力大小,对成形结果进行优化,证明了有限元模拟分析设计方法具有实用性。     

应用均匀设计方法提高筒形件的成形质量

均匀设计是试验设计方法的一种。采用有限元技术和均匀设计方法对筒形件在拉深成形过程中的摩擦系数、压边力、凹模口圆角半径等工艺参数进行优化设计。优化后的仿真结果在提高成形裕度和抑制厚度的变化方面取得很好的效果。该方法还可以明显减少模拟计算次数，提高优化效率，改善板料冲压成形的仿真计算精度。     

基于ABAQUS曲底槽型件热冲压成形模拟分析

在超高强度钢板热冲压成形工艺中,能准确预测板料的温度场与模具的受力状况,对工艺制定与模具的优化具有重要意义。通过ABAQUS模拟软件建立塑性体热力耦合有限元模型,对热冲压过程进行模拟仿真,分析板料与模具的温度场以及模具所受的作用力。研究结果表明:板料转移时间控制在10 s内较好;在成形过程中,制件法兰与侧壁部分温度分布均匀且基本一致,制件法兰与侧壁部分的温度低于制件底部部分的温度;为保证模具强度,凸模圆角处及底部、凹模入口圆角处及底部的冷却水道直径及密度应较小,并且应适当增大水道与底部表面的距离。     

板料冲压成形有限元分析软件的智能化

用户在使用板料冲压成形有限元分析软件时由于掌握的知识有限 ,常常不知如何建立分析模型 ,如何应用该软件进行分析计算 ,这在一定程度上影响了板料冲压成形数值模拟技术的推广应用。本文针对这些问题 ,在建立分析模型时 ,提出了自动生成板料模型、自动确定冲压方向、自动定位有限元模型以及自动计算压边力等算法 ,这样就方便了用户使用该软件 ,而且有利于板料冲压成形数值模拟技术的应用推广。     

基于Dynaform的拼焊板冲压成形压边方法研究

拼焊板技术是板料成形的先进制造技术,具有减少生产成本、降低车重、降低油耗、提高整体性能等优势,已经广泛应用于汽车行业中,但拼焊板成形时存在的破裂、起皱及焊缝移动等问题也相当严重,合理施加压边力可以改善和解决拼焊板成形中的这些问题.本文基于Dynaform平台采用有限元模拟的方法研究拼焊板冲压成形压边方法及其对模具受力、焊缝移动及工件成形质量的影响;基于不破裂前提,从合理压边间隙控制中获得常压边力控制所需的恒定压边力.模拟结果表明:固定压边间隙方式较恒定压边力作用方式有利于板料的冲压成形、减小焊缝的移动和改善模具的受力情况,同时有助于获得拼焊板恒定压边力控制值,提高效率,固定压边间隙法是拼焊板冲压成形中一种有效的压边方法.     

基于响应面模型和遗传算法的汽车发罩外板冲压工艺参数多目标优化

以汽车发罩外板为例,将压边力、冲压速度、凹模与板料间摩擦系数和凸模与板料间摩擦系数作为工艺参数变量,以拉延工序最大减薄率和修边工序后最大回弹量为优化目标,应用中心复合试验设计(CCD)及有限元模拟获取样本数据。由试验数据建立二阶响应面模型,结合非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)实现多目标优化,得到优化的工艺参数组合为:压边力为1145kN,冲压速度为3480mm·s~(-1),凹模与板料摩擦系数为0.106,凸模与板料摩擦系数为0.13。基于优化的工艺参数指导模面回弹补偿分析并试模,研究结果表明,发罩外板实际冲压成形质量较好。     

热冲压工艺对6061铝合金U型件成形质量的影响

利用有限元分析软件MSC.Marc,研究板料初始温度、压边力、保压时间等工艺参数对制件厚度、回弹的影响规律,并通过6061铝合金板材热冲压实验验证仿真分析的可靠性。结果表明:板料热冲压初始温度在465~565℃范围内变化时对该制件厚度分布和回弹量的影响不大;压边力对制件成形质量影响明显,本工况下选用3 k N较为合适;兼顾制件保压结束时刻的温度以及最终的回弹量,保压时间选择5 s左右比较合适。进一步开展成形制件热处理后的力学性能测试分析,并与常规固溶淬火-时效热处理后的6061-T6铝合金进行比较,发现热冲压制件的力学性能并未弱化,且同一热冲压制件不同位置硬度差异在10%以内。     

电沉积镍涂层钢板冲压过程的界面特性

采用ABAQUS有限元软件对电沉积镍涂层钢板的冲压成形过程进行了模拟。并用ABAQUS内置的内聚力模型来表征电沉积镍涂层钢板的界面性能。计算表明:在冲压过程中,电沉积镍涂层钢板界面法向应力在-113.765~3 MPa之间,切向应力最大为50 MPa。分析发现,在冲压过程中任意时刻凹模圆角处的界面应力最大,最后通过变换压边力、冲头与凹模间隙、摩擦系数、圆角半径分析了界面破坏的情况,研究了这些工艺参数对界面的影响,该方法以及所得结果对板料成形的生产能起到一定的指导作用。     

冲压圆点连接机理初探

对冲压圆点连接的机理和圆点处的金相组织进行了分析。冲压圆点连接可分为4个阶段 ,即板料初压入阶段、冲压圆点成形初期阶段、冲压圆点形成阶段、保压阶段。由于被连接的板料在冲压连接圆点处受挤压 ,所以在材料的连接处产生压应力 ,提高了连接的抗疲劳强度。此外 ,对冲压圆点连接的特点、应用范围及影响因素进行了论述     

基于正交试验的高强钢板热冲压成形影响因素研究

高强钢板热冲压成形工艺参数是影响成形零件质量的关键因素.建立了U形件的热冲压有限元模型,采用热力耦合数值模拟得到了热冲压过程中板料的温度、厚度及应力的分布规律.并在此基础上,利用正交试验,研究了热冲压过程中板料初始温度、模具初始温度、冲压速度、压边力4个工艺参数对U形件成形后的最低温度和最大应力的影响程度.结果表明,板料初始温度的影响最大,随着板料初始温度的下降,U形件成形后的最低温度下降,最大应力值大幅度上升;模具初始温度的变化对U形件成形后的最低温度和最大应力值的变化影响最小;冲压速度的影响较大,随着冲压速度的减小,U形件成形后的最低温度下降,最大应力值上升;压边力的变化不影响板料与模具之间的传热,随着压边力的减小,U形件成形后的最低温度和最大应力值相应减小且变化范围较小.     

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。     

拉胀工艺参数对半球形件成形极限的影响研究

为了提高半球形件拉胀成形的成形极限,研究了拉胀工艺参数压边力、摩擦系数、冲压速度以及凹模圆角对拉胀成形极限的影响规律。通过数值模拟分析与正交实验设计相结合的研究发现:影响成形极限最大的因素是压边力,其次是凹模圆角和摩擦系数,而冲压速度对成形极限的影响程度相对较弱;成形极限高度随着压边力、摩擦系数以及冲压速度的增加而降低,而随着凹模圆角的增大而增大。综合分析,为了提高半球形件拉胀成形极限,最合适的压边力为20 k N,凹模圆角为12 mm,摩擦系数为0.125,冲压速度为2000 mm·s-1。最后通过工艺实验表明,试验结果与模拟结果相一致,大大提高了半球形件的拉胀成形极限。     

镁合金拼焊板冲压成形过程数值模拟

借助MSC-Marc模拟软件,采用大变形弹塑性有限元法,建立了镁合金拼焊板筒形件冲压成形有限元模型,对相同厚度、不同成分的镁合金拼焊板冲压成形过程进行了数值模拟。得到了筒形件底部及侧壁法兰处焊缝移动规律;分析了压边力及板料初始温度对焊缝移动情况的影响。对于拼焊板冲压成形的研究具有一定意义。     

基于正交试验的S梁冲压成形分析

板材在冲压成形过程中,复杂结构零件会产生很多缺陷,如起皱,拉裂及卸载后工件的回弹,严重影响了冲压件的成形精度。采用数值模拟与正交试验相结合的优化分析方法,研究了S梁覆盖件冲压成形工艺的优化。依据正交试验方案,以凹模圆角半径、冲压速度、摩擦系数、压边力为研究因子,最大减薄率、最大增厚率为评价指标,采用有限元软件Dynaform进行冲压成形模拟。最终得到了最优的凹模圆角半径、冲压速度、摩擦系数、压边力等工艺参数组合。     

车用铰链的成形工艺分析及有限元模拟

采用板料成形有限元软件Dynaform对某车用铰链进行数值模拟,分析比较了直接成形和成双冲压两种方案.结果表明:成双冲压可在有效减少起皱的情况下使材料得到充分的变形,使零件得到足够的强化.针对成双冲压,对坯料形状进行了优化.由模拟仿真可知,影响该零件成形质量的主要因素是压边力,因此,通过研究不同压边力大小对成形质量的影响,确定出最佳压边力的值.最后,依据上述分析结果,设计了模具,生产出了合格产品.     

左前立柱件热冲压成形性能的研究

在高强度钢板热冲压成形中,高温下材料软化,如果压料设计的不合理,导致压边力分布不均匀,板料在成形时极易形成皱褶、叠料与破裂等成形问题.因此,确定合理的热冲压成形压料方式对制件质量尤为重要.采用两种不同压料方式对汽车前立柱件热冲压成形过程进行了数值模拟.通过对模拟结果的分析,确定了采用B型压料方式比A型压料法方式更有利于板料在高温状态下的成形,解决了热冲压成形时由于压料不合理而出现的缺陷问题.     

有限元分析在冲压模具设计中的应用

通过建立有限元模型，运用成形缺陷模拟和虚拟修模，解决由于不规则的形状而导致塑性流动的不均匀性所产生的拉裂和起皱，并运用在有限元分析过程中得到的工艺参考参数，如板料应力应变分布、厚度分布、成形力和压边力变化曲线等，缩短冲压模具设计周期。