汽车覆盖件多工步成形数值模拟技术研究

有限元技术已广泛应用于力学过程仿真 ,对冲压等工程问题的应用也逐渐得到人们的重视与认可。然而 ,有限元技术在多工步成形中的应用尚处于起步阶段。本文讨论了多工步成形模拟过程中存在的几个关键问题 ,提出了相应的解决办法。并结合 NUMISHEET’ 99设定的奥迪汽车公司前门板成形标准考题模拟工作 ,对汽车覆盖件多工步成形数值模拟问题进行了具体的研究。     

粘介质成形工艺特点与应用分析

简要介绍了近来出现的利用粘性介质传压进行冲压成形的一种新工艺。通过粘介质成形实验与以水为介质的液压成形模拟的对比分析,得出了ＶＰＦ过程中的一些工艺特点,并分析了ＶＰＦ工艺在飞行器制造中的应用前景。     

板材下料、成形：现代制造呼唤特种温热成形技术迅速发展

我国的钣金行业近几年发展很快,特别是长三角地区,钣金业的制造水平和规模较北方地区高很多,然而最大的不同是,企业管理者理念及企业参与市场的程度。国际钣金市场发展速度很快,这可以从各大型国际板材展览会参展的产品、装备看到。产品是企业所有人员共同作用的结果,而产品的先进性、可靠性、易维护性等性能则彰显了企业管理水平的高低、企业自主创新的能力。     

新淬火状态2806铝合金板塑性成形各向异性行为研究

通过与轧制轴成0°、45°和90°方向的单向拉伸试验，研究了2B06铝合金板O态和W态（新淬火态）下材料的强度各向异性（3个方向屈服强度的变化）和塑性流动各向异性（3个方向厚向异性指数的变化）行为。发现，虽然屈服强度和应变硬化受热处理状态影响显著，但强度各向异性和塑性流动各向异性受热处理状态影响较小，均在试验数据分散范围之内。获取的试验数据被用来校准Hill48屈服准则。通过绘制的屈服轨迹发现，对于W态可以采用与O态相同的屈服面形状来描述其材料塑性各向异性行为，这样将显著减少W态下本构模型校准需要的试验数。     

复杂截面型材的可拉弯性预测

为定量描述型材拉弯成形性,提出了型材拉弯成形性图的概念.型材拉弯成形性图可由型材拉弯缺陷预测曲线得到,它描述了成形缺陷与截面结构尺寸和工艺参数之间的关系.通过对轿车门框用复杂截面铝型材的拉弯成形性图进行研究,给出了型材拉弯成形性图的建立过程.型材拉弯缺陷预测曲线和型材拉弯成形性图可定量预测型材拉弯成形结果,为型材拉弯零件优化设计及制定工艺提供了基础.     

数值模拟中应用最小厚度准则预测板料成形极限

在数值模拟中应用最小厚度作为成形极限判据,研究最小厚度值与应变路径的关系。如果对从单向拉伸到双向等拉之间的各种近似线性应变路径均应用相同最小厚度值作为判据,那么得到的极限应变点呈近似线性分布。对实验数据点与计算点的相对位置关系进行分析,发现两者之间的比值存在着近似指数函数的关系。对拉-压区和拉-拉区分别采用两段指数函数对最小厚度值进行修正,使其成为与应变路径相关的变量。采用修正后的最小厚度准则作为数值模拟中极限应变的判据,对ST14钢等三种材料成形极限的预测取得了较好的结果。     

铝合金AA6082(T5)挤压型材基本力学性能试验和成形极限图的建立

对铝合金6082(T5)矩形中空截面挤压型材的基本力学性能进行了实验研究，获得了真实应力应变关系曲线和厚向异性指数rc、r45和r90。采用带缺口的单拉试样，建立了铝合金挤压型材拉弯成形极限图，为拉弯成形破裂现象的研究提供了有效判据。     

数控蒙皮拉伸成形试验机控制系统开发

为研究蒙皮零件在拉伸成形过程中的变形行为,自行研制开发了1MN数控蒙皮拉伸成形试验机系统。采用数字PID控制算法,实现了加载伺服油缸的速度控制以及对称拉伸油缸和工作台上顶油缸的位移同步控制,建立了数控蒙皮拉伸成形试验机控制系统。试验结果表明,系统具有较高的精度,符合大多数蒙皮零件的拉伸成形试验要求,为开展蒙皮拉伸成形过程控制和试验研究提供了试验保障。     

相位法曲面三维全场无接触检测的研究

采用光学函数分析法和傅里叶频谱分析技术，研究了相位法曲面三维全场无接触检测的基本原理和本质特点。在分析条纹类测量图象的幅频待性的基础上，实现了被测曲面调制栅线图象的精确解相和三维信息的求解，从而建立了计算机曲面三维自动检测系统，并应用于汽车覆盖件的检测，获得较好的测量精度。     

型材2D拉弯数值模拟建模技术研究

型材拉弯成形有限元模拟关键在于型材夹持端运动轨迹的合理描述。对于由力控制的拉弯成形方式, 夹钳运动轨迹很难直接给出。本文探讨了拉伸作动筒的建模技术, 给出了型材2D拉弯数值模拟载荷边界条件的确定方法。应用动力显式有限元软件Pam -Stamp2000对挤压铝合金矩形管拉弯成形过程进行了数值模拟, 模拟结果和实验结果相当吻合, 证实本文提出的拉弯成形数值模拟建模技术是有效的、可靠的。