大尺寸封闭截面铝型材拉弯工艺研究

本文以数值模拟为手段 ,利用大型商业化有限元软件Pam Stamp ,针对铝型材框架式车身生产中的关键技术———铝型材高精度弯曲成形进行了深入系统的研究 ,模拟了大尺寸封闭截面铝型材AA60 82 (T1状态 )在不同弯曲半径下的拉弯成形过程。研究结果表明 ,铝型材拉弯成形极限主要受脱模、起皱及壁厚减薄的限制 ,而成形精度主要受回弹和截面变形的影响。截面形状、弯曲半径和拉伸量是铝型材拉弯工艺中的 3个重要参数 ,确定正确的拉伸量是拉弯工艺成败的关键。文章通过对计算结果的分析 ,提出了上限拉伸量和下限拉伸量及相应的确定方法 ,并给出了铝型材拉弯工艺中拉伸量的取值原则     

复杂截面铝合金型材拉弯成形有限元模拟

本文对矩形管截面铝合金型材拉弯成形工艺进行了研究 ,建立了位移控制拉弯工艺的有限元模型 ,采用ABAQUS软件对几种不同截面的铝合金型材拉弯成形过程进行了数值模拟 ,分析了不同补拉量对型材的截面畸变和回弹的影响以及不同截面形状抵抗拉弯成形时截面畸变的能力。其结果和方法对铝合金型材的拉弯成形工艺具有参考价值。     

U型钢压弯的有限元分析与回弹预测

采用压弯法对U型钢进行逐步冷弯成形分析。通过有限元和试验相结合的方式,得出较准确的回弹结果。经过数值模拟,发现变形过程产生的缺陷,在模具制造前修正了模具结构。在分析现有数据,参照板料成形设计公式的基础上,根据模拟结果,对板料成形的设计公式进行修正,在型材的弯曲凸模设计中引入相对弯曲半径系数K,设计出适合U型钢压弯的模具,在现场试验中取得了良好效果,生产出符合设计要求的工件。     

不等厚截面铝型材拉弯尺寸精度参数化

文章对不等厚截面超硬铝A7075-T6型材的拉弯成形进行研究,建立了不等厚L型材的有限元仿真模型,分析预拉量和补拉量对截面畸变角和曲率回弹的影响,以及影响的原因。研究表明,截面畸变角和曲率回弹对成形精度有很大的影响,是影响贴膜度的主要因素。随着预拉量和补拉量的增大,截面畸变角增大,且在型材长度方向的中心对称面处最大,随着远离中心对称面而减小;随着预拉量和补拉量的增大,曲率回弹量减小。     

压边力对板料U形弯曲回弹的影响

介绍了U形弯曲的模型建立、U形弯曲回弹的量化表示方法,数值模拟压边力对弯曲回弹的影响以及U形弯曲回弹的实验研究的实验装置及试样。试验结果表明:压边力在一定范围内变化时,U形零件的弯曲回弹角随着压边力的增加而减小;U形零件的侧壁曲率半径随着压边力的增大而增大,即侧壁卷曲变小。通过选择合适的压边力值可减小U形零件的弯曲回弹,优化压边力可获得高质量的弯曲零件。     

大角度型材框力和位移控制模式下拉弯成形对比研究

针对某一运载火箭的大角度型材框,对力和位移控制模式下的拉弯成形进行了模拟及试验研究,并通过模拟对比分析了两种控制方式下型材截面内、外侧的切向应力、切向应变沿轮廓分布情况及回弹情况。模拟结果显示,位移控制模式的优点在于渐增的拉伸力使得型材截面内、外侧切向应力差在弯曲包覆过程中不断减小,同时,对已包覆变形区产生一定的补拉作用,相对于力控制模式,其回弹量较小。试验分析了不同工艺参数时两种控制模式下拉弯成形的零件尺寸精度和淬火后变形程度。试验结果表明,在最优工艺参数下,位移控制模式相较于力控制模式成形的零件尺寸精度较高,淬火后变形程度较小,后续手工修整量小。     

汽车纵梁冲压成形数值模拟及试验验证

利用有限元模拟软件Autoform对汽车纵梁进行成形性分析,拟定落料→弯曲→切边、侧冲孔→翻边、上翻边→侧整形→切边、冲孔、侧切边、侧冲孔的工艺路线,并对回弹趋势进行预测。分析表明:当压边力增大到1500 kN时,纵梁尾部回弹减少到1.75 mm,即通过增加压边力可提高零件塑性变形的程度从而减少回弹。经过实际验证,数值模拟结果对起皱等缺陷的位置和大小预测较为准确;数值模拟可对回弹进行定性预测,利用其结果进行修正后反复模拟,可将回弹量由首次预测的13 mm缩减到最终的2 mm,再通过测量实际零件的回弹量并结合数值模拟结果进行补偿和修正,可进一步提高零件尺寸精度。     

5m直径大角度型材框拉弯成形工艺

针对某一运载火箭大角度型材框,对力控制模式下的拉弯成形进行了模拟及试验研究,模拟分析了拉弯力对成形件应力、应变分布及回弹量的影响规律。模拟结果显示,随着拉弯力增加,型材截面内外侧切向应力差减小,回弹和扭翘变形也减小,但不利的一面是变形量增大,零件壁厚减薄率增加,截面尺寸变化加大,综合考虑,选取合适的拉弯力为97.4 k N。试验分析了拉弯力、第1次拉弯包角及补拉量对零件成形精度的影响规律。试验结果表明,拉弯力和补拉量越大,零件的角度、平度及弧度间隙越小,尺寸精度越高。通过试验,得出了优化的拉弯工艺参数,即拉弯力为105 k N,第1次拉弯包角为65°,补拉量为60 mm。在此参数下拉弯,零件淬火后变形程度较小,扭翘现象较小,回弹量较小,成形出尺寸合格的零件。     

基于PS2F的铝型材拉弯回弹研究

采用型材2D拉弯仿真软件PS2F对矩形截面铝型材张臂式拉弯进行了分析,探讨了弯曲半径、弯曲角度及铝合金材料性能对型材单曲率拉弯回弹的影响。研究结果表明,在缺省的拉伸力控制参数设置及夹钳加载轨迹由软件自动优化的情况下,对于给定的弯曲半径,型材零件端部的回弹量随弯曲角度的增加呈指数上升趋势;对于一定的弯曲角度,零件端部回弹量随弯曲半径的增加而线性增加;在相同弯曲半径和弯曲角度的情况下,材料性能对拉弯回弹量有重要的影响。     

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。     

铝合金型材聚氨酯柔性垫弯曲研究

型材聚氨酯垫弯曲是一种将超弹性的聚氨酯垫作为弯曲凹模的型材弯曲新技术。通过调节型材压入聚氨酯垫的深度,可得到具有不同曲率半径甚至变曲率半径分布的零件。文章首先设计并制造了聚氨酯垫柔性弯曲装置。利用研制的聚氨酯垫柔性弯曲装置,以槽形截面铝合金型材为对象,通过实验,研究了压入深度和型材曲率半径的关系,以及型材截面形状对曲率半径的影响。结果表明,对于所研究型材,其曲率半径随压入深度的增加而减小。当压入深度较小时,曲率半径迅速减小;随着压入深度的继续增加,曲率半径的缓慢减小。当采用不同弯曲方式时,型材截面抗弯模量的变化以及截面中性层位置的变化,都对弯曲件的曲率半径有重要影响。截面抗弯模量越大弯曲越困难,截面中性层与压辊轴线的距离越大,曲率半径越小。     

高强钢精密冲压件回弹量预测及控制研究

运用Dynaform软件建立高强钢板DP590的U形件有限元模型,进行了恒定压变力、恒定冲压速度条件下的回弹预测,并通过相同条件下的实验验证了回弹预测的准确性。为实现高强钢精密冲压件回弹的智能控制,进行了变冲压速度和变压边力条件下的U形件的拉深试验。其试验结果表明,采用变压力技术比变冲压速度技术更能有效地控制高强钢精密冲压件的回弹。     

保险杠立柱成形回弹分析及其控制

保险杠立柱是重要的结构件,对汽车安全性能方面起着重要的作用。该零件为U形件,材料为高强度钢板,在弯曲成形后会产生回弹现象,回弹的产生将影响零件的尺寸精度和后续的焊装质量。文章首先对保险杠立柱的成形方案进行确定,并利用eta/DYNAFORM对成形过程及回弹过程进行模拟仿真,模拟过程采用分两步计算的dynain方法,分析了摩擦系数、模具间隙等工艺参数对回弹量的影响规律,同时采用模具型面补偿法控制回弹。文章还根据所优化的工艺参数和模具型面对各工序模具进行设计,并通过实际生产得到了合格的零件,验证了工艺方案的合理性和数值模拟的准确性。     

U形槽板多工步折弯方法及回弹预测

分析对比了大型U形槽板的2种折弯成形方式,取U形槽板的小件进行多工步折弯回弹的有限元模拟并进行了相应的物理实验,得出了回弹角度预测值,提出在多工步折弯回弹有限元模拟中要注意的问题,为大型U形槽板的折弯成形生产提供了参考。     

薄壁U形圆管多道次绕弯成形性分析

详细分析了薄壁管的绕弯成形过程及其变形特点,采用LS-DYNA软件对U形薄壁圆管的2道弯曲工序的绕弯成形过程进行仿真,重点对从预成形仿真、回弹仿真到考虑回弹量的过弯成形仿真的仿真方法进行探讨。与实验结果进行比较分析表明,采用该文提出的薄壁圆管绕弯成形方法仿真结果与实验测量值吻合较好,圆管弯曲角外侧厚度过量减薄和内侧材料堆积引起的起皱以及弯曲角回弹,是薄壁管类零件绕弯成形的主要缺陷。     

不同材料型材拉弯成形性的比较

介绍了型材拉弯成形性的比较方法,通过数值模拟,建立不同型材的拉弯成形性图,用于评估截面畸变等缺陷产生的难易;以某轿车门框复杂截面型材为例,进行了AA6060—T4和TRIP800两种型材拉弯成形性的对比,表明铝合金型材比钢型材具有更好的拉弯成形性,可得到较高的成形精度,有利于轿车车身轻量化设计。     

Variable blankholder force in U-shaped part forming for eliminating springback error

Springback is the main defect in U-shaped part forming, which can badly affect the shape of a part. Applying reasonable variable blankholder force in the forming process is one of the useful methods to solve this problem, but determination of the curve of blankholder force vs. punch displacement is still difficult. A method is advanced in this paper to control the forming process of a U-shaped part, by which a reasonable blankholder force curve can be easily gained. Comparing with constant blankholder force, higher forming quality can be obtained in both avoiding cracking and improving dimension accuracy. The benchmarks of the 2D draw bending problem in NUMISHEET’93 has been utilized to validate the method by FEM, and good results of springback elimination have been obtained.     

超级钢板U型弯曲回弹的数值模拟和实验研究

板料弯曲后产生的回弹对冲压件的精度影响较大,用数值模拟对弯曲回弹进行精确预测具有非常重要的意义.本文利用ANSYS/LS-DYNA非线性动力有限元程序的显式-隐式连续求解功能,模拟了超级钢板料弯曲成形和卸载后板料回弹变形的过程,得到了超级钢板料在不同凸模圆角半径和模具间隙下弯曲成形后的回弹结果,将模拟计算的结果与实验数据对比,验证了计算结果的准确性.     

零件几何参数对型材张力绕弯断面形状精度的影响

本文研究了相对弯曲半径、型材内缘宽度等绕弯件几何参数对ＬＹ１２Ｍ帽形型材张力绕弯过程中的断面形状精度的影响，提出了改进绕弯件断面形状精度的措施，为实际生产提供了指导。     

基于正交试验和神经网络的激光拼焊板回弹预测

准确预测和有效控制拼焊板成形回弹,研究各因素的影响及其交互作用具有重要意义。以U形件拼焊板为研究对象,通过数值模拟、正交试验和神经网络相结合的方法,考察多个工艺参数对拼焊板回弹的交互作用,建立拼焊板回弹的BP神经网络预测模型,对U形件拼焊板的回弹进行预测和控制。结果表明,板料参数、焊缝位置、压边力、模具间隙、凹模圆角等均对拼焊板回弹有重要的影响,并存在交互作用;建立的BP神经网络模型能很好地预测U形件拼焊板在各参数影响下的回弹变化趋势,和给定一组工艺参数下的拼焊板回弹量,为拼焊板的回弹控制提供了可靠的依据。神经网络技术在拼焊板回弹预测中的应用,为拼焊板成形优化研究提出了新思路。