基于有限元逆算法的拉深筋工艺设计和优化

汽车覆盖件拉深成形中，一般通过设置适当的拉深筋控制成形过程中的板料塑性流动规律来提高覆盖件成形质量。针对覆盖件工艺设计需求，提出一种基于有限元逆算法的拉深筋工艺优化算法。该算法以灵敏度优化方法为基础，考虑了板料的成形度、破裂和起皱等成形缺陷。在板料成形模拟FASTAMP系统中，开发了拉深筋优化模块，并以实际覆盖件为例，验证了该算法能快速准确地模拟等效拉深筋力的布置情况以及优化板料的成形性。     

灰色关联分析法在覆盖件成形优化中的应用

由于汽车覆盖件塑性变形过程复杂,容易产生多种质量缺陷,最优成形工艺参数难以确定。现将正交试验设计方法、灰色关联分析法与冲压数值仿真相结合,针对拉延工艺参数进行优化设计,借助板料成形仿真软件Pam Stamp对某汽车翼子板拉延过程数值仿真。通过仿真数据分别计算单目标函数关联度系数,多目标函数关联度和自变量对理想质量目标平均关联度,从而全面衡量压边力、摩擦因子及拉延筋几何尺寸对翼子板拉延成形质量影响,确定最优拉延工艺参数组合,为汽车覆盖件成形工艺参数设计提供理论依据。     

基于Autoform的轿车引擎盖板冲压成形仿真的研究

介绍了轿车引擎盖零件冲压成形仿真的研究背景,详细论述了板料冲压成形数值模拟的理论和主要步骤.以典型轿车引擎覆盖件为研究对象,以三维成形分析软件Autoform为平台,研究了板科与凸模、凹模的摩擦、压边力、拉深筋等因素对成形性能的影响.通过Autoform的成形仿真预测板料成形过程中减薄、拉裂、起皱等缺陷,分析产生缺陷的原因,进而优化板料成形工艺参数.     

基于渐变凹模圆角半径的高强钢扭曲回弹补偿

为减少高强钢冲压成形扭曲回弹,提出一种基于渐变凹模圆角半径的模具补偿方法。以高强钢TRIP780双C件为研究对象,采用板料冲压成形仿真软件DYNAFORM对该双C件的冲压、扭曲回弹过程进行数值模拟。提出一种评价双C件扭曲回弹程度的指标,并进行双C件扭曲回弹试验,通过三坐标测量仪测量扭曲回弹角,对有限元模型进行了验证。以冲压成形后的扭曲回弹为优化目标,结合相关的工艺参数,利用BP神经网络,基于正交试验,建立凹模圆角半径渐变量、工艺参数与扭曲回弹角之间的网络模型。最后采用遗传算法对该模型迭代寻优获得最优凹模圆角半径渐变量和工艺参数。通过对比优化前后的扭曲回弹角,证明了优化流程有效地减少了双C件扭曲回弹。该方法为扭曲回弹的控制提供了一种新的思路。     

拼焊板方盒件成形参数优化

通过数值模拟与正交优化的有效结合,对影响拼焊板方盒件成形因素:板料厚度比、凹模圆角半径以及坯料形状和尺寸等进行了研究.最终提高了拼焊板方盒件冲压成形深度并减小了焊缝移动.由实际冲压试验也表明:此正交设计优化方法对拼焊板方盒件冲压成形参数优化是有效可行的.     

数值模拟在摩托车油箱外壳体冲压成形中的应用研究

应用DYNAFORM软件对摩托车油箱外壳体冲压成形过程进行有限元数值模拟。针对实际生产中油箱外壳体材料厚度不均匀、局部变薄严重的现象，分析其变形特点及主要工艺参数对板料厚度变化的影响，确定了油箱外壳体冲压成形的三个主要工艺参数及模具调整过程中的修整原则。指出应先修整模具拉延筋高度，然后修整凹模圆角半径，再修整凸模圆角半径。生产实践表明，与传统设计的试模方法相比，采用有限元数值模拟方法，模具调试时间缩短75％，且得到的产品板料厚度均匀，刚性好，精度高。     

基于AutoForm的汽车左车门内板成形仿真与分析

汽车覆盖件在成型过程中易出现拉裂、起皱等现象,应用冲压成形CAE技术,可以模拟仿真成形过程中材料的流动,预测破裂、起皱、回弹等缺陷。本文以汽车左车门内板为研究对象,应用AutoForm软件进行了成形仿真与分析,研究了压边力、摩擦系数、拉延筋参数对对成形的影响,通过正交法获得了最优化工艺方案。     

火箭贮箱箱底充液拉深成形工艺的多目标优化

充液拉深成形技术能实现大型贮箱箱底的整体成形,然而成形件的质量受到许多工艺参数的影响。针对大型贮箱整体箱底构件充液拉深成形的起皱和破裂缺陷,以预胀压力、液室压力、压边力、压边圈圆角半径等工艺参数为研究对象,建立多目标优化模型。对贮箱箱底成形过程进行模拟,在此基础上,使用拉丁超立方采样法获得样本数据。采用克里金插值法(Kriging)和径向基函数(Radial basis function, RBF)建立工艺参数和质量指标之间的代理模型。利用NSGA-III算法和粒子群算法(Particle swarm optimization, PSO)确定了贮箱箱底达到目标(壁厚减薄率最小、破裂趋势最小、法兰边起皱最小、起皱趋势最小)时的最优工艺参数。最后通过实验验证了方法的有效性和结果的准确性。     

覆盖件冲压仿真参数化建模方法

针对在覆盖件冲压成形领域对快速、自动化的有限元网格建模方法的迫切需求,提出一种快速的汽车覆盖件冲压仿真建模的思路与方法.将覆盖件冲压工艺设计与冲压成形仿真前处理集成,使用散乱三角面片模型,在自主开发的CAE前处理软件中,进行参数化的工艺补充面和压料面设计.模型的网格剖分与冲压工艺设计同时进行,自动生成整套模具的网格模型供冲压仿真计算.为了真实地模拟板料网格的流动,提出了参数化的真实拉深筋的模型建模方法和板料网格的预细分方法.完成了相关软件的开发.多个汽车覆盖件冲压工艺设计和冲压仿真计算实例说明了该方法的有效性.     

CAE仿真技术在空调冲压件的模具设计和制造中的应用

采用板料成形有限元分析软件Dynaform5.7对某空调器钣金件的冲压成形过程进行了数值模拟,预测工艺参数如压边力、拉延筋对成形质量的影响。结果表明调整压边力可控制材料的总体流动,有效改善起皱和成形不足等成形缺陷。设置拉延筋直接影响材料的局部流动,增加压料面上相应部位的进料阻力,但如何设置拉延筋的位置、根数和形状是取决能否得到满意的成形质量的关键。通过数值模拟技术调整压边力大小和拉延筋以得到合理的设计方案,改进后方案的成形质量好,无起皱和破裂等缺陷,变形均匀,产品精度符合要求。     

基于正交试验的汽车覆盖件冲压工艺参数优化

将正交试验设计方法与冲压数值模拟相结合,综合评估了冲压过程中的压边力、摩擦系数、模具间隙和冲压速度等对汽车覆盖件冲压成形质量的影响,并确定优选的工艺参数组合.以汽车翼子板为例,建立了冲压件和模具的计算机辅助工程模型.运用正交试验方法进行仿真计算方案的设计,通过对仿真数据的方差等分析,找到了最优的工艺参数组合.所得结论对冲压工艺的设计具有指导意义.     

基于Dynaform的覆盖件冲压成形性工艺分析

覆盖件成形难点在于工件数模复杂,工艺性难以确定.而采用计算机数值模拟技术有效地调整工艺方案,可以获得较合理的成形结果.论文基于Dynaform研究数值模拟技术在模具工艺设计中的应用及相关技术问题,对较为复杂的覆盖件成形进行仿真分析,通过实例进行阐述,设计出一整套完整的覆盖件模具,为模具数字化设计与制造提供了思路.     

基于DYNAFORM的汽车覆盖件冲压仿真研究

简要介绍了汽车覆盖件冲压成形有限元模拟的动力显式求解算法和采用冲压仿真软件DYNAFORM进行汽车覆盖件冲压成形有限元仿真的步骤,并以典型覆盖件(某型号轿车的行李箱内板)为例,阐述了成形仿真的过程.实践表明,采用有限元数值仿真技术对汽车覆盖件成形过程进行模拟,并根据仿真结果进行冲压工艺规划和模具的设计,可以降低成本,缩短生产周期,提高车身质量.     

基于Dynaform的汽车覆盖件冲压数值模拟可成形性研究

介绍了汽车覆盖件冲压成形研究背景,简要论述了板料冲压成形的研究原理、冲压数值模拟仿真的理论和流程。对Dynaform冲压数值模拟可成形性设计中的部分关键技术进行分析,旨在得出相应问题的通用解决方法和解决步骤。以典型汽车覆盖件（某型号汽车行李箱盖板）为例,对成形过程进行模拟并验证所得方法的正确性。实践结果证明了仿真设计方法具有实用性,通过反复模拟,找出了合理的模拟步骤,有利于优化冲压成形的过程及其结果。     

多目标质量的粉末包套等通道挤扭成形致密工艺参数优化

剧烈塑性变形法—挤扭以剪切塑变为主变形方式,成形工艺复杂,影响因素很多,难以精确地建立工艺参数与成形质量之间的关系;选取优化合理的工艺参数匹配是材料尤其是粉末材料成形无破裂、塑性好、致密化程度高等成形质量的关键。以等通道横截面扭转角、螺旋角、摩擦因子、挤压速度、初始相对密度为自变量,正交试验为设计方案,对纯铝粉末烧结材料进行一道次包套等通道扭挤数值模拟,获得以等效塑性应变、静水压力、最大损伤值、相对密度数据,通过层次分析法计算多质量目标的权重,运用追踪点法和灰色系统理论的灰色关联度优化工艺参数,使设计目标值达到等效应变最大、静水压力最大、最大损伤值最小、相对密度最大。模拟和试验结果表明,运用多目标优化组合参数进行等通道挤扭成形能使纯铝粉末体材料迅速地形变累积,静水压力提高,损伤值显著地减小,致密效率高,晶粒明显细化,提高了材料综合质量。     

基于经验知识的覆盖件成形过程数值模拟与参数优化

对奥拓轿车翼子板成形过程进行了数值模拟与参数优化。基于经验知识,采用相似学理论,确定了覆盖件结构要素,建立了事例检索库。通过事例检索,设定了工艺补充面形状、拉延筋排布位置以及冲压方向等工艺参数;通过数值模拟方法动态显示了板料成形过程的网格变形、应力及应变分布、厚度变化及其与FLD的比较;通过参数优化,确定了压边力大小与拉深筋的形状;设计加工出了试验模具,完成了奥拓轿车翼子板成形试验。试验结果表明:基于经验知识的覆盖件成形过程数值模拟与参数优化能够用于指导实际生产。研究工作缩短了生产周期,节省了原材料消耗。     

Analysis and Optimization on Factors Affecting Forming Quality of Half Axle Gears Warm Precision Forging

Half axle gears is produced by precision forging popularly because of the advantages in minimum machining allowances, lower material consumption and good service properties. But the forming quality of precision forging is difficult to control. Many simulations and analysis of precision forging process were taken by previous researchers. But no concrete method is proposed to evaluate and optimize the forming quality of half axel gears. The primary purpose of this work is improving the forming quality of half axel gears by analyzing and optimizing the affected factors of forming quality. The enclosed-die warm forging process of half axle gears was developed, and a new type of die-set used on double action hydraulic press was brought forward. The main influential factors of precision forming quality were analyzed after the forming process had been simulated by using finite element method(FEM). These factors include die structure, web thickness and web position. A method used to evaluate the forming quality was established, which investigated the maximal forming load, the metal filling rate and the material damage factor. The FEM simulations of half axle gears precision forging were evaluated by this method. The results show that the best forming quality can be achieved when the punches were added with bosses, the web located at the middle plant of the gear, and the web thickness was 30 percent of the inner hole diameter. Verification experiments taking the above optimized parameters were performed on a 7.8 MN double action hydraulic press. The trial products were formed well. And their geometric precision meets the demand. The verification result shows that the optimization of the influential factors, according to the simulations and the evaluation method, can improve the forming quality. The new structure of precision forging die-set and the new evaluation method guarantee a high forming quality of half axel gears.     

高精度反射器面板柔性复合成形数值模拟

建立了双曲率蜂窝夹层板在“点阵钉模、真空负压”条件下成形的有限元分析模型。对双曲率蜂窝夹层板的柔性复合成形过程进行了数值模拟，研究了板料在成形过程中薄膜力及型面误差分布。通过分析得到了反射面型面精度的影响因素，优化了反射面结构形式。实验得到的反射面天线具有很高的型面精度和结构稳定性，实际型面精度和数值模拟结果十分接近，表明该模型能够有效地分析蜂窝夹层板的成形问题。     

基于方差传递模型的飞机蒙皮拉形工艺稳健设计

在蒙皮拉形工艺中,由于诸多不确定因素的存在,传统最优工艺条件下的成形质量存在较大波动.针对该问题,将有限元分析和稳健设计有效结合,提出基于方差传递模型的飞机蒙皮拉形工艺稳健设计方法.分析蒙皮拉形中的主要质量缺陷及关键设计参数,考虑成形过程中设计参数的波动和噪声因子;基于有限元分析和响应面法给出蒙皮拉形工艺的质量缺陷指标...     

面向CIMS/ERP的塑性成形生产过程控制

根据塑性成形企业生产过程的特点，提出了一种面向CIMS／ERP的塑性成形生产过程控制系统，介绍了各子系统的相互关系及作用，构建了生产自动监控系统以及质量信息监控系统的理论模型和控制结构，并对其进行了详细论述。在此基础上，建立了整体壁板自适应增量成形生产自动监控系统和铜管加工过程质量控制系统，并在现场进行了实际应用。