基于Dynaform的钢制车轮轮辐冲压成形有限元模拟

板料成形技术是工业领域中最重要的一种金属加工方式。利用"分解-综合"原理,对反拉深成形工步进行工艺分析,在对预拉深成形型面进行优化的同时,改进了轮辐冲压成形工艺方案。基于Dynaform冲压成形软件,建立了汽车轮辐反拉深有限元模型,并对有限元模型进行数值模拟,验证了优化过的模具型面和新工艺路线的合理性和可行性。最后,针对轮辐翻孔成形减薄严重,设计了四因素、四水平的正交试验表,通过极差分析找到了一组轮辐轴孔翻边成形最佳工艺参数。     

高强钢钢圈轮辐的拉深成形数值模拟

为达到减重与降耗的目的,汽车钢圈趋向采用高强度钢。其成形性能有所不同,冲压工艺参数有待重新研究。依据对轮辐结构的特点进行分析,拟定其冲压成形工艺。在建立轮辐三维模型的基础上,以Dynaform有限元分析软件为分析平台,对其关键的冲压工序:拉深、局部成形与翻边进行了数值模拟,并对影响轮辐冲压工艺的主要参数:凹模圆角半径、压边力、摩擦系数与冲压速度进行优化。模拟结果与实测结果的对比说明了有限元数值模拟的可行性和新工艺参数的合理性。     

汽车轮辐参数对弯曲强度的灵敏度研究

基于ANSYS有限元分析软件的PDS概率计算方法,利用ANSYS APDL语言建立了参数化的汽车轮毂模型,对轮毂进行动态的弯曲疲劳试验仿真,进而对轮辐参数进行灵敏度分析。研究表明,轮辐内侧中部控制点的轴向坐标对轮毂弯曲疲劳强度的灵敏度最大且影响显著,轮辐外侧靠近中心孔的控制点的径向坐标对轮毂弯曲疲劳强度的影响仅次之。该研究对轮辐的设计具有一定参考价值。     

汽车轮辐双侧挤通风孔工艺

1．汽车轮辐新旧冲裁工艺对比分析 汽车车轮俗称钢圈,介于轮胎和车桥之间承受负荷的旋转件。通常由轮辋和轮辐两个主要部件组成。在实际生产中,汽车零部件企业通常根据汽车轮辐的大小,设计时在轮辐的适当位置冲裁出5—10个均布的通风孔,以便使车辆在行驶时,车轮能够利用行驶带来的自然风帮助散热。比较原始的加工方法是在汽车轮辐上划线后再用冲床冲压成形,加工难度大,     

轮辐冲压成形过程的数值分析

轮辐冲压成形的常规工艺是落料冲孔—拉延成形—冲内孔—翻边—车平侧壁。根据轮辐的形状和尺寸特点,我们提出了另一种工艺方案:落料冲孔—拉延成形—车底面。与原工艺相比,可节省两道工序。本文将具体介绍对三种轮辐成形过程采用新方案的数值分析。     

后轮罩封板翻边工艺优化研究

以汽车后轮罩封板为研究对象,对其翻边成形工艺进行分析,指出翻边缺陷产生的实质是翻边边缘切向应变的绝对值超过成形极限;以减小翻边边缘处切向应变绝对值为优化指标,对影响翻边成形性能的三个工艺参数:压边力、摩擦润滑条件、模具间隙进行正交设计,运用有限元模拟软件Dynaform进行模拟试验得到优化工艺方案;最后对优化方案进行实验验证,结果表明,数值模拟试验是可靠的,得到的优化方案可以避免翻边成形中的缺陷。     

两种车轮轮辐结构的强度比较

目前在用的汽车轮辐在螺栓孔和通风孔周围容易出现疲劳断裂，为此，对在用的轮辐进行优化设计，即在螺栓孔之间增设径向加强筋，在通风孔周围压鼓包。利用ANSYS有限元分析软件对优化设计前后的轮辐进行强度校核，验证了优化后的轮辐比优化前的轮辐具有较高的强度，从而提高轮辐的使用寿命。同时也说明，在两种轮辐强度基本相同的情况下，优化后的轮辐可采用较薄的厚度，以实现轻量化要求。     

采用代理模型的汽车铝合金轮毂优化设计

提出基于神经网络代理模型的汽车铝合金轮毂优化方法.对铝合金轮毂的两种工况开展静力学分析,结果表明相比正对辐条加载,正对窗口加载时轮毂的受力状态更加恶劣,不同加载方式应力都集中于外侧轮辐与辐板连接处附近.设计并实施静力学试验,验证有限元分析的准确性.基于静力学分析结果,提出分层递进的轮毂轮辐优化方法,通过正交试验设计、神经网络代理构建和遗传算法寻优,实施轮辐尺寸优化、轮辐截面形状优化、轮辐圆角优化,最后对结构进行加强优化.与最初模型相比,优化后轮毂重量下降1.91％,正对辐条加载位移下降11.01％,最大应力下降7.54％,正对窗口加载最大位移下降10.79％,最大应力下降20.79％,轮毂力学性能有了较大幅度提高,同时达到了轻量化的目的 .本文提出的优化策略可为轮毂结构优化提供有益参考.     

基于改进粒子群算法和小波神经网络的高强钢扭曲回弹工艺参数优化*

针对高强钢复杂件冲压后出现的扭曲回弹现象,运用有限元仿真软件DYNAFORM对复杂件的冲压、回弹过程进行数值模拟,提出了评价复杂件扭曲回弹程度的指标,并运用试验设计和小波神经网络代理模型方法对扭曲回弹进行了优化研究。以某弯曲梁为研究对象,以扭曲回弹为成形目标,通过正交试验设计筛选出对扭曲回弹影响较大的工艺参数作为影响因素。利用拉丁超立方对影响因素进行抽样,通过数值模拟获得样本数据,建立影响因素与成形目标之间的小波神经网络代理模型,利用改进的粒子群算法对该模型迭代寻优获得最优参数。结果表明：采用优化后的工艺参数能有效地减小该弯曲梁的扭曲回弹,该方法为减小复杂件的扭曲回弹提供一种有益的指导。     

基于几何补偿的高强板汽车覆盖件回弹优化控制

利用板料成形CAE软件DynaForm对高强板汽车覆盖件地板中通道进行回弹仿真分析,结合模具几何补偿,通过对成形工艺参数的正交优化,找到了最优参数组合及各因素对回弹的影响程度,有效地控制了零件在多工序冲压成形过程中产生的回弹.     

汽车轮辐夹具的设计

传统加工12孔汽车轮辐的方法是逐个钻出,这种加工方法难以保证各孔的位置精度,同时也降低了加工效率。为克服上述方法的缺陷,根据汽车轮辐加工技术要求,首先分析并确定了工件的定位方案,选择工件上的任意两对称孔为定位基准,用浮动销定位,设计出一台汽车轮辐扩孔的专用夹具,最后进行了定位误差分析。此专用夹具不仅提高了汽车轮辐的加工精度和加工效率,还可在结构相同的12个孔的沿圆周均布及中心距不变的同类零件的加工中推广使用。     

基于FASTAMP的汽车减震器钣金件冲压工艺及修边冲孔模设计

以某型号汽车减震器上的钣金件拉延成形过程分析为例,对该钣金件的冲压成形过程进行模拟分析。借助于FASTAMP分析软件对汽车减震器上钣金件的成形过程、成形极限图和减薄率的进行预测,得出了坯料的形状和拉延筋深度、形状等工艺参数对成形质量的影响。在此基础上对成形参数进行优化,解决了起皱和拉伸不足等缺陷。并利用UG软件,设计了修边冲孔模具中的上模、下模等其他结构。     

汽车轮辐专用多头钻设计

为提高汽车车轮轮辐螺栓孔及中心孔的位置精度、加工效率,降低劳动强度,设计了一种加工汽车车轮轮辐中心孔及螺栓孔专用多头钻。针对车轮轮辐上孔的工艺特点和设计目的,本次设计的创新之处主要有两点:一是制造工艺方面,该多头钻能够在一次装夹中,完成车轮轮辐的中心孔及10个螺栓孔的加工;二是机械结构方面,在该多头钻中心轴的端部增加了浮动顶杆结构,以提高中心轴的强度和刚性,从而提高车轮轮辐中心孔的尺寸精度。专机使用结果表明:该多头钻加工效果达到了高效低成本、高位置精度、高稳定性,并具有良好的通用性。该多头钻的设计是一种工艺装备的创新,使汽车车轮轮辐的加工工艺上了新台阶,创造了良好的经济效益。     

汽车轮辐冲风孔模具退举（润滑）方式改进

汽车车轮企业生产的车轮轮辐冲通风孔工序在冲裁工作中通常采用刚性退料方式,即利用车轮轮辐中孔与冲裁模具定位盘之间的作用力,使轮辐冲通风孔冲裁凸模脱离所冲裁的轮辐,如图1所示。     

基于CATIA平台的汽车覆盖件翻边成形过程同步模拟

基于CATIA平台,开发了汽车覆盖件翻边成形模拟系统。系统将结构设计中模具结构行程图思想引入翻边成形模拟中,综合考虑了翻边方向、驱动角与翻边行程对实际工艺的影响,该系统可真实反映翻边运动关系,以及翻边镶块交刀对翻边成形过程的影响,并在求解计算前通过动画演示的方式进行运动仿真,对工具运动进行干涉检查。同时,系统将CAE模型作为CATIA的特征集成于CAD平台上,实现了CAD设计模型与CAE分析模型的同步更新,避免了平台转化过程中模型数据丢失与精度损失,缩短了CAE反复建模的时间,提高了设计效率。最后通过汽车后围外板的翻边实例分析,验证了系统的准确性和稳定性。     

汽车钢圈轮辐裂纹成因分析及优化设计

钢圈对汽车行驶的安全性起着重要的作用。某新型钢圈在弯曲疲劳试验中,在未达到设计使用寿命要求时,轮辐表面就出现了裂纹。为找出裂纹形成原因,在有限元软件中建立钢圈弯曲疲劳试验有限元模型,并分析了钢圈的应力状态及其对疲劳强度的影响。在控制应力幅和最大切应力不超过许用值的条件下,采用正交试验的方法优化轮辐横截面的几何参数。改进后钢圈的疲劳寿命分析表明,借助正交试验可有效改进钢圈的结构,从而增加钢圈的疲劳寿命。     

S形件翻边成形工艺参数优化设计

建立了S形件成形的参数化有限元模型并进行参数化有限元分析(PFEA).结合人工神经网络(ANN)和遗传算法(GA)进行优化设计,研究了S形件翻边成形中的工艺参数优化.然后利用优化的结果值进行验算,获得了良好的成形件,表明基于PFEA、ANN和GA进行成形工艺参数优化是可行的.     

汽车轮辐专用工装夹具的优化设计

为了提高汽车车轮轮辐外径面及外端面的加工精度、装夹效率、减轻劳动强度,适应汽车车轮的生产线向自动化、柔性化方向发展需要,优化设计了一种配合立式车床加工汽车车轮轮辐外径面及外端面的专用工装夹具。针对车轮轮辐外径面及外端面的制造工艺特点和优化设计目的,本次设计的优化之处主要有两点:一是工装夹具定位方面,该工装夹具利用轮辐中心孔面及平面定位,采用旋转拉杆夹紧的方式,避免了传统夹具基准不统一带来的轮辐外径跳动偏大且不稳定问题;二是机械结构方面,在车轮轮辐的每个散热孔附近区域加装一个浮动支撑油缸,以提高轮辐在加工过程中的刚度和强度,从而可以避免轮辐外径面失圆的问题。该专用工装夹具使用结果表明:结构和工艺优化设计合理,定位准确、可靠、装夹效率高,操作方便,装夹加工出来的轮辐外径面及外端面精度高,创造了良好的经济效益,并具有良好的通用性。     

汽车轮辐钻床的设计

传统上加工12孔汽车轮辐的方法是逐个钻出的,这种加工方法难以保证各孔的位置精度,同时也降低其加工效率。为克服上述方法的缺陷,满足大规模生产的要求,设计了一台汽车轮辐多轴专用钻床,较好地解决了这些问题。     

带预制孔冲压件的临界变形机理研究

研究带预制孔冲压件拉深成形中预制孔径对成形的影响。建立了翻边极限理论模型,对典型尺寸零件的计算结果与实验误差为13.97%,由此验证了理论模型的准确性,此外,建立了翻边和拉深成形的广义有限元模型,通过对不同压边力极限翻边预制孔径拉深成形的计算,可知,压边力较小时在翻边之初存在较小的拉深变形,通过对不同小于极限翻边预制孔径拉深成形进行了计算,可知,预制孔在拉深之初存在较小的翻边变形。探究的变形规律可为冲压工艺控制提供了方法和依据。