汽车覆盖件用铝合金板冲压成型的材料参数敏感性

将试验设计和板料冲压成型数值模拟技术相结合，利用正交试验设计技术建立板料冲压成型有限元仿真试验方案，根据成型极限图的破裂极限建立铝合金板料拉深成型能力评价标准。用LS—DYNA3D板料冲压成型仿真软件对杯形件拉深进行模拟，研究材料参数的变化对铝合金板料冲压成型性能的影响，并确定最佳的材料参数组合方式．     

翻边拉深复合变形零件成形过程的数值模拟和实验验证

介绍了静力隐式弹塑性有限元板料成形软件的基本理论和关键技术.在板料成形时,翻边拉深复合变形零件的成形规律比单一拉深变形零件的成形规律更难以预测.采用MSC.Marc软件对翻边拉深复合变形零件的冲压成形过程进行了数值模拟,详细分析了零件关键特征区域材料的应力、应变、厚度分布和成形极限的模拟结果,并将板料厚度的模拟结果与实际测量结果进行了比较.结果表明,应用数值模拟技术可以预测复合变形拉深零件的起皱、破裂、回弹等缺陷,减少反复试验的次数,提高成形零件的质量.     

工艺参数对AA5754铝合金温成形回弹的影响

以圆筒拉深件切环实验为基础,采用正交试验设计与数值模拟相结合的方法,对温成形过程中铝合金圆筒拉深件在不同工艺参数下的回弹特性进行研究,建立铝合金温成形的有限元模型.基于正交试验对圆筒拉深件进行数值模拟,研究板料成形初始温度、冲压速度、摩擦系数、压边力、凸模圆角半径、凹模圆角半径及凸凹模间隙对制件回弹的影响,并确立优化工艺参数组合.研究结果表明:从工艺参数对制件回弹影响的显著水平来看,板料成形初始温度最高,增加成形初始温度可显著减小制件回弹;压边力次之,其后依次为凹模圆角半径、凸凹模间隙及摩擦系数,而冲压速度和凸模圆角半径低至几乎可以忽略.     

板材变压边力拉深成形方盒件数值模拟

板料在拉深成形过程中的压边力是一个变化的量,其值大小是板材拉深成形中的重要工艺参数。由于实验条件的限制,采用数值模拟方法研究了方盒件在变压边力加载条件下的拉深成形,通过对工件壁厚分布和成形极限图的数值模拟。结果表明,变压边力拉深成形技术能够使恒定压边力条件下拉深失效的零件成功拉深,并可以充分利用板材。通过控制拉深过程压边力值的大小和分布,能有效地控制金属的流动,提高板材的成形性能。     

基于可控拉深筋的高强度板拉深性能优化及预测

合理地调节拉深筋阻力可以有效地改善板料拉深的成形质量,为此提出可控拉深筋技术以提高高强度钢板成形性能.以JAC590Y高强度钢板为研究对象,首先通过正交试验设计和数值模拟软件Dyanform相结合,研究三种不同类型的拉深筋运动轨迹对平底盒形件成形性能的影响,以极限拉深深度评判成形性能优劣,确定了优化的拉深筋运动轨迹类型为上升—静止—下降路线,并通过极差分析得到其主要影响因子H1和H2,同时结果表明三类可控拉深筋运动轨迹均能提高高强度钢板的成形性能.然后基于优化的可控拉深筋运动轨迹类型,通过模拟试验数据建立其各个因子与极限拉深深度的GA-BP(遗传算法-反向传播)神经网络预测模型,检验表明该模型能够较好地预测因子对极限拉深深度的影响,预测值与测试值的误差在5%以内.     

基于拉深孔成形技术的杯形件拉深数值模拟

分析了拉深孔成形时的力学机理,并以杯形件为研究对象,进行拉深孔成形有限元模拟,同时分析了拉深后拉深件的危险断面处厚度减薄率和成形极限图(FLD).分析结果表明,拉深孔排列规律、密度和孔径变化对板料的极限拉深高度有很大影响.     

方形拉深筋力特性的数值模拟研究

板料在拉深筋中的变形是一相当复杂的过程,本文以弹塑性有限元数值模拟为手段,系统地研究了板料在通过方形拉深筋时的变形特点和受力状态,并对方形拉深筋力能参数的构成特点及变化规律进行了深入分析,以期加深人们对此物理过程的认,为拉深筋的设计提供理论依据。     

变凸模运动曲线对板料成形极限性能的影响

研究影响板料拉深失稳的因素大都忽略凸模运动曲线对板料成形极限性能的影响,利用伺服压力机可加载任意滑块速度和位移,以筒形件拉深为研究对象,加载了不同的凸模运动曲线,采用ANSYS／LS‐DYNA进行拉深模拟并经实验论证。结果表明,不同的凸模运动曲线对拉深件厚度减薄率分布会产生很大的差异,其中台阶式凸模运动曲线对提高板料极限成形能力最为显著。     

基于数值模拟的汽车翼子板充液成形研究

针对汽车前翼子板曲面构造复杂、拉深较浅,在冲压过程中容易出现的破裂和变形不足问题,应用数值模拟的方法,采用大型非线性动力显式分析软件ETA/Dynaform5.5,对零件模具型面进行优化设计,对比分析汽车翼子板在普通拉深与充液拉深两种工艺下的成形规律.以翼子板的成形极限图(FLD)及壁厚分布图为评定标准,研究比较两种工艺对翼子板成形性的影响.结果表明,在合理的液压加载路径下,充液拉深相对于普通拉深可更有效地控制破裂和变形不足,提高板料的流动均匀性和贴模程度.翼子板充液拉深的最佳加载路径:拉深初始液室压力为0,在板料与凸模大部分贴合的中期,施加2MPa的液室压力并进行一段时间的保压,再增至5MPa,最后快速地增到25MPa.获得的覆盖件质量较高,壁厚分布较均匀.     

拉深筋约束力模型及试验研究

对拉深成形过程中板料经过拉深筋时的变形情况进行了研究．运用能量法建立了一种简单实用的拉深筋约束力计算模型，设计了一套通过丝杠机构提供水平拉力的拉深筋约束力测试装置．采用正交试验方法，针对影响约束力的各种因素进行了研究，结果表明：在成形过程中，如果拉深筋设置在圆弧部位，板料经过拉深筋后的最终约束力是一个随拉深进程而变化的值．板料通过设在直线段的筋产生的约束力在一定的压边力下，其值为恒定的值，并且理论计算与实测值基本吻合，在数值模拟时，该模型可以作为等效拉深筋使用．     

织构多晶板的深冲制耳倾向预测

以织构多晶体连续介质力学为基础提出了预测织构板材深冲制耳的新方法，利用该方法计算了立方金属中重要织构组分的基本制耳行为．结果表明，本方法优于传统的预测方法，采用制耳程度指数可较好地定量表示制耳倾向大小     

不同断裂准则下铝合金冲压成形裂纹扩展模拟

使用自主研发的金属板材摩擦系数测试设备,在不同拉速、不同压力条件下,测试了6016铝合金板材在冲压成形过程中的变摩擦系数值和平均摩擦系数值。建立了铝合金板材胀型实验数值模型,模型中输入平均摩擦系数来考虑摩擦边界条件,分别选取成形极限图以及临界厚度减薄率作为铝合金板材断裂准则,采用有限元法对数值模型进行了求解计算,并对数值模拟计算结果进行了实验验证。对比分析发现,采用成形极限图作为模型断裂准则计算时,裂纹起裂位置及区域与实验结果有较大差异;采用临界厚度减薄率作为模型断裂准则计算时,裂纹起裂位置及形貌与实验结果吻合度较高。证明了本文研究所得的临界厚度减薄率准则可以用于预测铝合金板材在冲压成形过程中裂纹的产生及扩展问题。     

7075-T6高强度铝合金温热条件下的拉深成形性能

采用温热拉深试验方法研究了在50~250 °C范围内，温度、压边力和成形速度对高强度铝合金7075-T6成形性能的影响.结果表明：在等温条件下，7075 T6的极限拉深比随着温度升高而先增后减；在差温条件下，极限拉深比随着温度升高而增大，当温度超过150 °C时，其极限拉深比较等温条件的大；随着温度升高，拉深成形所需要的力降低；在等温或差温条件下，虽其极限拉深比的差别较大，但其杯形件厚度的变化规律基本一致；当压边力为5 kN，速度为10 mm/min时，试样的成形性能最佳.     

高强度钢板强化机制的探讨

高强度IF钢是汽车用深冲性能最好的高强度钢板。通过实验，对BIF340钢板的固溶强化元素磷的强化机制和烘烤硬化钢板BH340的强化机制进行了探讨。     

铝合金板材制耳的理论测算

应用Tucker单晶制耳理论,结合晶体学取向空间划分的方法,预测铝合金板材中各织构组分所引起的制耳倾向类型及相对大小·首先对{100}〈001〉和{110}〈112〉取向单晶的制耳进行模拟,发现与Tucker单晶制耳理论所得结果完全一致·再将该方法应用于无织构的板材、冷轧板材、退火板材及西南铝厂生产成品板材的制耳计算,结果与理论预期值符合较好·此计算方法可以快速有效地预测板材制耳发生的倾向,并可以用于深冲铝合金板材的织构调控·基于"工艺 织构 制耳"关系的研究,有助于建立合适的织构/性能快速预报系统·     

圆筒形件拉深过程的模拟及拉深极限计算

本文采用能量法,给出了变形全过程拉深力变化规律的理论计算公式及极限拉深系数的计算方法,二者计算结果均与实验相吻合。本文还对拉深极限的主要影响因素进行了定量分析。     

3104深冲铝板织构对初始R值的影响

以深冲铝板R值的在线检测为应用背景,塑性变形滑移系开动的过程为出发点,分析了初始滑移系选取的方式,并计算了不同取向3104铝合金板的初始R值.结果表明,织构是决定板材R值最主要的因素,其中初始R值是实测R值的重要组成部分.3104铝板中存在的织构组分决定其R0值最低、R90值最高.计算表明,{111}面织构有利于在明显降低制耳效应的前提下,大幅度提高铝板的深冲压性能.     

退火方式对深冲压钢板晶粒尺寸不均匀性的影响

对连续退火或罩式退火后的深冲钢板和超深冲钢板的组织以及织构进行了观测和分析.结果表明,罩式退火后钢板表面晶粒比心部的细小,而连续退火后钢板表面晶粒比心部的粗.这种区别主要来源于热轧钢板原有组织和织构的不均匀性,退火加热过程也会对钢板表面和心部晶粒尺寸的不均匀性产生很大影响.     

氧和铝在氧化铝中的自扩散参数评估

评估了氧和铝在Ａｌ２Ｏ３中的自扩散参数,分析了其扩散机理．得出：（１）在１７７０～２１００Ｋ 温度范围内,氧分压不超过１．０×１０５Ｐａ时,杂质总含量为３０×１０－６～５００×１０－６,Ｍｇ,Ｔｉ含量低于３０× １０－６的未掺杂Ａｌ２Ｏ３单晶中,氧的自扩散系数与温度的关系式,氧分压和扩散方向对该扩散系数 值影响不明显．（２）在１９４３～２１７８Ｋ范围,多晶Ａｌ２Ｏ３中铝的自扩散系数在１０－１５到１０－１４ｍ２／ｓ之间, 扩散活化能为 ４７７ ｋＪ／ｍｏｌ．（３）单晶Ａｌ２Ｏ３中主要杂质为ＴｉＯ２和 ＭｇＯ,掺Ｔｉ将降低氧的自扩散系 数,增加铝的自扩散系数;掺Ｍｇ使氧的自扩散系数略有增加;其他杂质对氧和铝在Ａｌ２Ｏ３中的 扩散系数影响不大．（４）氧和铝均通过空位扩散．