压边力优化控制方法的研究现状及发展趋势

在板材成形中,起皱和拉裂是主要缺陷,而压边力是控制板材成形的重要工艺参数。综述了国内外变压边力控制技术的研究现状,重点介绍了压边力的优化控制方法。并讨论了变压边力理论发展趋势。     

分区变压边力矩形件成形系统研究

介绍了分区变压边力矩形件成形系统的组成以及各部分的原理结构,分析了各部分的工作过程.该系统主要由液压机、压边圈分区的矩形件拉深模具、压边装置的液压部分以及控制部分组成.在构建的分区变压边力矩形件成形系统上,以变压边力为控制参数,采用模糊控制技术,实现了矩形件的成形.     

铝合金盒形件拉深的变压边力控制

建立了铝合金盒形件拉深成形的有限元分析模型.利用数值模拟软件DYNAFORM,研究了整体压边和分块压边随时间和位置变化的变压边力(VBHF对铝合金盒形件成形性的影响.结果表明,∧形的变压边力控制曲线能够改善铝合金盒型件的成形性；分块压边力随位置和变形程度的变化能控制起皱和拉裂的发生,从而保证铝合金盒形件的成形质量.     

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。     

新型多点变压的压边力控制系统研制

本文简要回顾了压边力控制技术的最新进展 ,重点分析了一种新型多点变压的压边力控制系统的工作原理 ,该压边控制系统的特点是能够提供随压制行程和随法兰位置变化的压边力。最后对铝合金阶梯盒形件进行了拉深实验 ,结果表明 ,该压边控制系统具有很好的变压效果。     

变压边力对铝合金板拉深成形性能的影响研究

利用数值模拟软件Dynaform研究了可变压边力对铝合金板拉延性能的影响,包括随时间变化的压边力对圆筒形件成形质量及特征节点应变路径的影响和随位置变化的压边力对盒形件成形质量的影响.研究表明,随时间变化的渐增式和(^)型变压边力(筒形件)以及随位置变化分块布置的压边力(盒形件)可以有效地控制起皱和拉裂的发生.这能提高铝合金板的拉深成形性能,从而获得较好的成形质量.     

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。     

机械式多点变压边力压边组件的设计

分析了目前多点变压边力压边装置的研究现状,设计出一种由齿轮齿条机构、凸轮机构及碟形弹簧组成的机械式多点变压边力压边组件.介绍了该组件的结构及工作过程为:利用齿轮齿条机构将上滑块的直线移动转换为凸轮的转动,通过改变凸轮的轮廓曲线、初始位置和转动角度得到不同的弹簧变形量,从而可实现预期的压边力变化.     

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。     

基于数值模拟的矩形件成形变压边力曲线确定方法

变压边力技术可以根据成形过程不同阶段的变形特点来设置板料成形所需要的压边力,因此可以充分利用板料成形性能,提高零件成形质量。但是得到复杂零件成形过程中变压边力的形式仍是板料成形领域的难题。该文以矩形件为对象,通过数值模拟技术,提出了基于压边圈位移变化确定变压边力的方法。     

板料成形有限元模拟的压边力控制方法研究

采用新的研究方法模拟水槽拉伸的实际压边过程。压边力采用不同的压边间隙和施加不同的分离力来实现。通过一个系统的研究方案来确定一个优化的压边力和压边间隙。研究发现 ,板料的法兰区域随着压边间隙的增加起皱变形严重 ,由于起皱引起的板料刚度上升导致压边力迅速上升。采用分离力时的模拟厚度比压边间隙小是由于法兰区域的变压边力。通过厚度和法兰边缘实验和模拟结果的比较 ,发现采用压边间隙可以更好地模拟板料成形的压边过程     

智能化拉深控制中的侧壁起皱临界条件

建立了轴对称件拉深侧壁起皱的数学模型。从能量平衡原理出发,通过对屈服准则的线性化处理,推导了考虑几何参数、摩擦系数和材料性能参数、板材皱曲时约束条件的轴对称拉深成形过程中侧壁起皱临界压边力的变化规律,给出了皱曲判据。理论分析与实验吻合较好,为拉深过程的智能化控制提供了理论依据。     

斜壁盒形件多点拉延成形过程中起皱与拉裂预测

借助于LS-DYNA3D软件建立了多点拉延成形用有限元模型,采用BWC壳单元,BT壳单元以及六面体单元,对带法兰的斜壁盒形件多点拉延成形过程进行了数值模拟,获得了压边力和成形深度与起皱与拉裂关系的多点拉延成形的极限图。研究表明,压边力过小,法兰中部将明显起皱;压边力过大,斜壁角部将被拉裂;大小适度的压边力能够得到表面光顺的成形件,即将压边力控制在所给出的起皱极限与拉裂极限之间。     

变压边力条件下铝合金板的成形窗口

在由塑性成形理论和能量法分别建立的临界破裂和临界起皱压边力模型基础上,构建了变压边力情况下汽车用铝合金板的成形窗口,并分析了拉深比、材料参数和模具参数对成形窗口的影响规律.对比实验表明:在整个有效压边力范围内,数学模型构建的成形窗口能够与实验相吻合,且铝合金6111-T4和5052-O的成形窗口明显小于钢板st14的.而影响因素分析显示:随着拉深比降低、厚向异性系数(r)增加和凹模圆角半径(Rdp)增大,成形窗口明显扩大;n值增加,成形窗口虽然有所扩大,但是效果并不明显.     

变压边力对铝合金板冲压成形的影响研究

通过数值模拟和实验,研究了变压边力对铝合金板成形过程中应变路径的变化规律,基于MK法研究应变路径的变化对铝合金板成形极限(FLC)的影响,通过比较不同随时间变化的压边力对铝合金成形极限的影响,揭示变压边力改善铝合金板冲压成形性能的机理。实验和数值模拟结果表明,变压边力改善铝合金板成形性能的主要原因是变压边力对应变路径的影响,对杯形拉深来说,渐增型随时间变化的变压边力可以改善铝合金板的成形性能。     

随行程变化变压边力拼焊板盒形件成形性能研究

焊缝两侧材料变形不均匀引起的焊缝移动和成形性能下降是拼焊板成形过程中需要解决的难题，变压边力技术可以增大成形工艺调整范围、提高冲压件成形质量。本文在拼焊板成形过程中加载随行程线性渐增变化的变压边力，并应用动力显式数值模拟软件模拟差厚拼焊板盒形件的成形过程，研究变压边力控制对拼焊板成形性能的影响。结果表明，在相同的焊缝移动量下，线性渐增变压边力与定常压边力相比增大了引起焊缝移动的薄侧变形区域材料的长度，缓解了薄侧材料的应变集中，提高了拼焊板成形性能。     

Deep drawing of 6A16 aluminum alloy for automobile body with various blank-holder forces

Based on the ABAQUS/explicit finite element method,the deep drawing of 6A16 alloy pre-aged and then storaged at room temperature for 1 week with various blank-holder forces(10,14,18 kN) was studied.The distribution and variation of stress and strain in deformation zones were investigated to drive the forming property and process of the alloy.Besides,the simulation result was verified combined with the deep drawing experiments.The results show that the stress and strain of the deformation zone have an incremental trend with the blank-holder force increasing while the deformation degree and grain size within a certain deformation zone have an obvious increase and an enlargement,respectively.After the deep drawing,the hardness of products also increases with the enhancement of blank-holder force.The blank-holder force of 18 kN is certified as the preferential one by the analysis of microstructure and simulation results.