拼焊板盒形件的成形性能与焊缝移动的研究

通过数值模拟技术,结合正交实验设计,研究拼焊板盒形件在不同板厚比、不同强度比、不同焊缝位置、不同压边力、不同拉深筋阻力以及不同摩擦系数的情况下的成形极限与焊缝移动。研究表明：板厚比与强度比对拼焊板盒形件的焊缝移动量影响很大,板厚差不宜过大;焊缝位置对拼焊板盒形件的焊缝移动量影响较为显著,建议将焊缝位置设计在偏向厚板一侧。在此基础上,选择合理的压边力和拉深筋阻力分布可以减小焊缝移动,从而保证拼焊板的成形质量,并在某车型门内板的实际生产中得到应用和证实。     

差厚激光拼焊板焊缝移动与回弹控制

研究具有纵向焊缝的拼焊板在不同压边力作用下的回弹与焊缝移动及其相互关系,为拼焊板的回弹控制找到切入点.基于厚/薄侧变形均匀的思想,采用拼焊板两侧的截面应力相等的方法,理论推导了控制焊缝移动的公式,以此计算控制焊缝移动和拼焊板回弹所需要的拼焊板两侧压边力分布值.研究表明,总压边力的增大,带来双重效应:一方面随总压边力的增大拼焊板回弹降低;另一方面随总压边力的增大拼焊板焊缝移动增加,焊缝移动增加回弹增加.维持总压边力不变,通过调整压边力分布,消除焊缝移动,同时回弹也达到最小值.采用足够高的压边力的同时,对拼焊板厚/薄侧施加不均匀压边力,降低焊缝移动,这为拼焊板回弹控制提出了新的理论和方法.     

拼焊板柱面扁壳成形焊缝移动与回弹研究

建立柱面(X向)和曲面方向(Y向)焊缝的柱面扁壳有限元模型,改变压边力、板厚比,研究拼焊板拉深切边成形时的焊缝移动、曲面方向回弹及其相互关系,并与光板对比。结果表明:压边力大小影响焊缝移动,曲面方向回弹随压边力增加而减小;Y向焊缝拼焊板回弹最大,光板及X向焊缝拼焊板厚侧次之,薄侧最小;板厚比不低于0.5时,板料成形性能平稳且焊缝偏移量、回弹随板厚比减小而增加,在实际应用中得到验证。     

压边力分布对差厚拼焊板盒形件焊缝移动的影响

采用有限元数值模拟技术,对不同的压边力分布对拼焊板盒形件拉深成形中焊缝移动的影响规律进行了研究。通过调整压边力的大小和随位置的分布,实现对拼焊板盒形件成形过程中焊缝移动的控制。研究表明:不同的压边力大小和分布对拼焊板盒形件焊缝移动有很大影响,增大薄侧板料的压边力以及减小厚侧板料的压边力能有效控制焊缝移动量。利用随位置变化的多点控制的分块压边力更能有效控制拼焊板盒形件的焊缝移动,有利于控制板料在凹模中的流动,有效提高拼焊板盒形件的冲压成形性能。     

差厚拼焊板充液拉深焊缝移动及厚度的研究

基于Dynaform分析软件,建立了差厚拼焊板充液拉深盘形件的有限元模型,对相同材料、不同差厚比的板料充液拉深盒形件进行了数值模拟.结果表明,针对不同差厚比的拼焊板,合理控制薄、厚板两侧压边力的大小及分布规律可有效地改善盒形件拉深过程中的焊缝移动量以及减小盒形件各变形区域厚度变化量,这对提高拼焊板的成形性以及对拉深工艺参数的优化提供了理论依据.     

差厚拼焊板方盒件在充液拉深过程中焊缝移动的研究

基于Dynaform分析软件,就差厚拼焊板充液拉深盒形件的压边力、液体压力及加载方式对焊缝移动的影响进行仿真与研究.结果表明,充液拉深时,薄、厚板两侧的压边力差值大小对盒形件底部的焊缝移动影响不大,而控制预胀形所形成的等效拉深筋高度,可有效地减小底部的焊缝移动量;同时,提高充液工作压力可显著减小侧壁焊缝的移动量.这一研究结果对指导拼焊板充液拉深具有现实的意义.     

拼焊板方盒件冲压成形压边力数值模拟分析

用有限元分析软件Dynaform对拼焊板方盒件成形进行数值模拟,研究不同压边力对拉深过程中破裂危险点应变路径和焊缝移动的影响规律。通过调整压边力的大小和变化方式,可以实现对拼焊板方盒件薄板破裂危险点处应变路径的控制以及减小焊缝移动,从而提高拼焊板方盒件冲压成形性能。     

基于拉延筋和压边力的差厚拼焊板拉延成形回弹预测与控制

利用有限元模拟预测了拉延筋和压边力对双焊缝差厚拼焊板汽车纵梁成形回弹的影响.找出了成形中减少回弹的方法.结果显示,设置拉延筋或增大压边力可以在一定程度上减小回弹量.在设置拉延筋和总压边力不变的条件下,在不同厚度板料部分施加不同的压边力使回弹得到了有效控制.     

拼焊板车门内板冲压成形工艺研究

采用数值模拟软件Dynaform 5．5对某拼焊板车门内板的拉深成形工艺进行研究,探讨不同压边力和拉延筋对该复杂曲面零件成形性能以及焊缝移动的影响规律。通过调整压边力和拉延筋等工艺参数得到了成形性能较好且焊缝移动趋势较小的车门内板零件。     

镁合金拼焊板拉深成形焊缝移动规律

采用有限元数值模拟软件对镁合金拼焊板拉深成形时焊缝移动规律进行了数值分析,建立了镁合金拼焊板筒形件拉深成形有限元模型.对AZ31与AZ80镁合金拼焊板拉深成形进行了数值模拟,分析了压边力及变形温度对焊缝移动规律的影响,得到了筒形件底部及侧壁法兰处焊缝的移动规律.结果表明,筒形件底部焊缝向AZ80侧移动,法兰及侧壁处向AZ31侧移动.模拟结果与试验结果吻合较好,镁合金拼焊板拉深成形时焊缝移动可以通过非均匀压边力或非均匀温度场来控制.     

基于数值模拟的拉延筋约束阻力计算方法研究

在汽车覆盖件拉深成形中,拉延筋可以在较大范围内调节和控制板料的变形程度和变形分布,抑制多种成形质量问题的产生.其中,拉延筋几何参数起着重要的作用.本文以矩形拉延筋为例,建立了拉延筋约束阻力计算有限元模型,对拉延筋几何参数与约束阻力之间的关系进行分析研究.结果表明:拉延筋约束阻力与凹槽圆角半径和凸筋圆角半径成反比,与筋高成正比.结合某轿车B柱加强板实例,通过优化其拉延筋结构参数,得到当1号等效拉延筋高8mm、凸筋和凹槽圆弧半径3mm;2号等效拉延筋高4 mm、凸筋和凹槽圆弧半径6mm时,该制件成形质量达到最佳.     

Drawbeads in sheet metal forming

Drawbeads are used to control the flow of sheet metal into the die cavity during stretch-draw forming of large panels. They prevent wrinkling in formed panels, reduce the blankholder force, and minimize the blank size needed to make a part. Drawbead restraining forces (pulling forces) and failure locations in the formed sheets are usually evaluated by using drawbead simulation tooling. In this article, a drawbead simulation apparatus is used to assess the influence of variation in material, bead penetration, and fric-tion conditions on the drawbead restraining force. Results from the test can be used as input for sheet metal forming simulation programs.     

基于智能优化的汽车内板件回弹控制

针对汽车内板件冲压回弹缺陷,基于eta/DYNAFORM软件对不同工艺参数下汽车内板件的拉深成形过程进行数值模拟,采用正交实验设计方法分析压边力和多处拉深阻力等工艺参数对成形回弹量的影响;基于人工神经网络技术,建立板料拉深成形各工艺参数和成形回弹量之间的网络关系;并基于遗传算法对各工艺参数进行优化设计。实验表明,数值模拟、神经网络模型和遗传算法优化可靠,从而为实际生产提供了理论依据。     

A LOOP DRAWBEAD RESTRAINING FORCE MODEL IN SHEETMETAL DEEP DRAWING PROCESS

1. IntroductionIn the sheet metaJ fOrming process9 deep drawing is used frequently in the automotiveor packaging industry to manufacture products with comPlicated shapes and ctirvatures.In the deep drawing process, a sheet metal, the blank, is clamped between a die and a blankholder. The specific shape of the punch and the die is transferred to the blank during thedefor.atio.[1--4].In the deep drawing process, the material flow is restrained by both the friction con-dition and the blankholde…     

Analysis of an equivalent drawbead model for the finite element simulation of a stamping process

In order to facilitate the three-dimensional finite element analysis for the stamping process, an equivalent drawbead model was adopted to simulate the restraining effects produced by the real drawbead. In the present study, the restraining force exerted by the real drawbead was first computed by the finite element simulation, and the optimum pseudo drawing speed and mesh sizes for both the drawbead and sheet metal employed in the computation were determined through a systematic approach. The computed restraining force was then assigned to a regular mesh which replaced the mesh of the real drawbead. This constitutes the equivalent drawbead model, which avoids the extremely fine mesh required to describe the deformation of sheet blank in the drawbead area. In consequence, a huge amount of computation time can be saved. The accuracy of the finite element simulations using the equivalent drawbead model was validated by both the experimental data and the theoretical predictions.     

等效拉延筋模型对回弹预测的影响

等效拉延筋模型是影响回弹预测结果的一个重要因素。结合拉延筋试验、拉延筋试验的仿真以及拉深的仿真,研究了等效拉延筋模型对回弹预测结果的影响。结果显示,板料经过拉延筋后,出现材料硬化、变薄,并且有因横截面应力形成的力矩;仿真中采用等效拉延筋模型时,对板料经过拉延筋后出现的这些现象都不能准确地模拟。板料的硬化、在板料横截面的力矩,对工件的回弹预测结果影响显著。板料的横截面力矩的准确描述,对回弹预测的精度尤其重要。为了提高回弹的预测精度,有必要提出修正的等效拉延筋模型。     

DP980高强钢U形弯曲实验与数值模拟

为了评估DP980高强钢材料的成形与回弹特性,通过加载-卸载实验与单向拉伸-压缩循环加载实验,获得了考虑包申格效应的吉田-上森硬化模型参数,并对DP980高强钢的U形弯曲实验进行了研究。实验结果表明,DP980高强钢U形件在凹模圆角处易开裂,在成形过程中需减小压边力并增大凹模圆角。由于材料的回弹量与施加的压边力有关,可通过增大压边力来减小U形件的回弹,但压边力过大又可能导致开裂,因此,需合理选择压边力。同时,对U形件成形后的回弹进行仿真分析,仿真中分别采用等向硬化模型与吉田-上森硬化模型,通过将实验数据与模拟的回弹结果进行对比分析发现,采用吉田-上森硬化模型的仿真结果与实验结果吻合良好,证明了吉田-上森硬化模型模拟回弹的准确度较高,可以应用于回弹仿真中。     

汽车覆盖件成形中拉延筋约束力的模拟计算

通过拉延筋基本单元模拟试验，对板料在筋内变形机理、压边力和筋的几何参数对拉延筋约束力的影响规律，拉延筋约束力随模具包角变化的规律及板料拉过筋时的变形情况进行了研究，建立了拉延筋约束力计算模型。     

汽车侧门外板成形的工艺优化策略

针对汽车侧门外板在拉延生产中出现的厚度减薄过大、切边后回弹较大的缺陷,采取统计学及试验设计相关理论,结合有限元模拟技术,以产品最大变薄率和回弹量为优化目标。采用正交试验及其极差法筛选出重要的影响参数:对压边力和拉深筋高度,以中心复合设计法(CCD)建立优化目标和关键参数的二次回归模型;以线性加权和法构建双目标的综合评价响应曲面函数,得到了压边力和拉深筋高度的最优解。经数值模拟及生产实践验证,产品区域最大变薄率减小了13.61%,回弹量减少了1.83°,产品的强度和精度得到了提高。     

发动机罩外板拉深回弹的数值模拟分析

发动机罩外板结构简单,表面平直,曲率半径大,整体高度低。如果对外板拉深成形时的毛坯形状与尺寸、冲压方向与速度、拉延筋布局与结构以及压边力大小、凸凹模间隙、摩擦润滑等工艺因素的选择或控制不当,则容易导致其卸载后的回弹量增大。文章以eta/DYNAFORM软件为计算平台,利用正交实验法,对某轿车发动机罩外板的拉深回弹现象进行了数值分析,并在此基础上确定了控制回弹的拉深工艺参数和模具结构参数。实验结果表明,该外板零件的拉深回弹呈扭曲倾向,即存在一部分区域上翘,而另一部分区域下陷,其中下陷趋势较上翘明显。根据数值模拟分析得到满足外板技术要求的最优拉深工艺参数和模具结构参数组合为:压边力900kN,虚拟冲压速度1000mm/s(相当于实际冲压速度的10倍),拉延筋高度6mm,凸凹模间隙0.8mm。