铝合金异形件充液成形失稳控制策略

对2024-O铝合金异形件的充液成形过程进行研究,讨论充液成形过程中可能出现的失稳形式,通过数值模拟与实验分析液室压力和压边间隙对充液成形的影响,优化工艺参数,提出了控制失稳的措施。结果表明,长边法兰起皱和短边侧壁断裂是成形的主要失效形式,采用合理的压边间隙、液室压力加载路径,可以有效控制法兰起皱和侧壁破裂,实验结果与数值模拟符合较好。     

汽车中空异形板件液压成形的实验与仿真分析

为研究基于液压成形的汽车钣金件成形规律,以汽车中空异形板件为研究对象,自行设计并搭建板材液压成形实验测试系统,以此开展板件液压成形的实验研究,借助DYNAFORM有限元软件对板材液压成形进行有限元仿真分析,通过与实验测试结果的对比,验证了建立的有限元模型与数值模拟的正确性。以此为基础,探究压边力、压边力加载路径、液室压力、压边间隙和板材与凹模之间的摩擦系数等关键工艺参数对板材液压成形厚度的影响规律,提出汽车中空异形板件液压成形工艺,为板材液压成形技术在汽车钣金件成形中的应用提供参考。     

车灯反射镜充液拉深变液压力与变压边力研究

采用充液拉深新工艺,以车灯反射镜为研究对象,首先提出运用变液压力和变压边力优化组合的方法,结合正交设计,运用板料成形数值模拟专用软件ETA/Dynaform5.6进行成形数值模拟,得到了最优液压力和压边力组合数值;其次根据毛坯在拉深过程中的成形情况,设计出了液压力和压边力加载曲线;最后通过实验验证了该加载曲线的拉深效果。结果表明,采用最优变液压力和变压边力进行拉深所得到的成形零件不起皱,不破裂,回弹量和减薄率均小,而且零件厚度分布较均匀。     

基于正交试验的SPCC半球形件充液拉深仿真研究

通过有限元仿真对SPCC半球形零件进行充液拉深过程模拟,研究了板料直径、压边力、最大液室压力对SPCC半球件成形质量的影响规律。采用正交试验分析了各因素对成形质量的影响显著性,并确定了内半径72.5mm的SPCC半球形件充液拉深最优化的工艺参数组合。     

车门外板分区变压边力充液拉深数值模拟研究

采用充液拉深与分区变压边力结合的新工艺,应用软件Dynaform5.7对铝合金汽车车门外板的成形过程进行了数值模拟。研究了不同液室压力曲线对车门外板成形性能的影响,选取了合理的压边圈的分区方式及压边力组合方案。模拟结果表明,应用分区变压边力充液拉深所获得的零件,成形精度及厚度分布的均匀性都有很大的提高,厚度减薄量减小。     

一种柔性变压边力的智能冲压过程研究

板料成形时易产生破裂、起皱以及尺寸和形状精度不良的倾向。在伺服压机的基础上,研究一种柔性可变压边力的独立加载闭环控制系统。选择圆筒形工件为模拟对象,利用有限元软件分析圆筒形工件在不同定值下及变压边力下冲压仿真结果。比较得到成形圆筒形工件的最优压边力曲线以及冲压载荷随时间变化的曲线,加载到装置的控制系统,使压边单元与板材始终处于贴合状态。该闭环系统通过压机变载、变行程等不同的运动模式协同柔性压边装置对冲压成形过程进行控制,柔性控制压边力和冲模载荷,来适合零件不同变形阶段的特点。实验证明:该系统可以最大限度提高金属板材成形性能,不仅防止了板材变薄在尾部产生褶皱以及工件拉裂的情况,而且可以提高板材拉深极限。     

双曲率薄壁铝合金盒形件充液成形工艺

双曲率薄壁铝合金盒形件是一种常见的飞机内蒙皮类钣金零件。针对目标零件采用传统落压成形过程中存在的生产效率低、表面质量差的问题,采用充液成形工艺成形该类零件,其目的在于提高零件表面质量并降低模具成本。通过数值模拟软件,建立了双曲率薄壁铝合金盒形件主动式充液成形的有限元模型,通过分析液室压力、压边力加载路径、润滑条件等因素对零件成形性的影响,对零件成形的起皱和破裂情况进行分析,优化确定最佳的工艺参数。并依据优化后的工艺参数进行了现场实验,利用数值模拟技术分析和解决了现场实验零件的质量问题,成功制造出合格零件,进一步验证了工艺方案及工艺参数的可行性。     

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。     

磁力泵隔离套充液拉深成形模拟分析

运用板料成形有限元软件,对磁力泵隔离套零件的充液拉深成形过程进行模拟,获得成形后的零件成形极限图(FLD)和侧壁厚度分布图,研究了在确定的压边力、凹凸模圆角半径和摩擦系数下,液室压力、压边间隙对零件成形质量的影响规律。研究表明,当液室压力为40 MPa时,侧壁厚度分布范围在0.932~1.027 mm之间;压边间隙为1.08 mm时,零件的侧壁厚度最大减薄率为8.8%;通过控制液室压力为40 MPa、压边间隙为1.08 mm时,试验件壁厚均匀、减薄率低,获得较佳的成形效果,试验结果也进一步验证了结论的有效性。     

铝合金典型件热介质成形工艺的数值模拟

将热介质成形工艺用于铝合金典型件的成形,利用有限元软件MSC.Marc对卫星上的不规则筒形件的热介质成形工艺过程进行了数值模拟,研究了铝合金典型件热介质成形过程中温度、液室压力与加载路径对成形结果的影响,优化了热介质成形关键工艺参数.研究结果表明,合适的凸凹模温度、液室压力和压边力可以避免体皱的产生和破裂的发生,并且能...     

Optimal Programming of Multi-point Cushion Systems for Sheet Metal Forming

Numerical optimization technique coupled with finite element analysis of the stamping/sheet hydroforming process was developed to predict four possible modes for application of blank holder force (BHF) in multiple-point cushion systems, namely a) BHF constant in space/location and time/stroke, b) BHF variable in time/stroke and constant in space/location, c) BHF variable in space/location and constant in time/stroke and d) BHF variable in space/location and time/stroke. The BHF was predicted by (a) minimizing the risk of failure by tearing (thinning) in the formed part and (b) avoiding wrinkling. The developed technique was applied to predict the BHF to form a) an automotive part (liftgate-inner) from AA6111-T4 aluminum alloy, b) an asymmetric part from aluminum alloy AA5083-H32 by sheet hydroforming process with die (SHF-D) and c) a round cup by sheet hydroforming with punch (SHF-P). Experimental results showed that the FEM based optimization methodology can reduce trial and error effort and is able to predict the blank holder force necessary to form the parts without fracture and wrinkling in the investigated stamping and sheet hydroforming operations.     

某铝合金汽车发动机罩外板冲压成形工艺

针对铝合金材料弹性模量小、在室温条件下的冲压成形性能较差的问题,以铝合金汽车发动机罩外板为例,基于Autoform软件平台分析其冲压成形过程,通过优化型面结构改进零件的成形质量,研究了冲压工艺参数对零件减薄率和回弹的影响规律。结果表明:当采用小的压边力时,板料的减薄较小;在一定范围内,随着压边力的增大,零件的回弹有所减小。最终通过对模具进行型面补偿并结合适当的工艺参数调整,有效地减小了零件回弹。基于结果进行了发动机罩外板的冲压试验,通过模具调试使制件达到生产要求。     

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。     

镁合金板材的固体颗粒介质拉深工艺参数

提出基于固体颗粒介质成形(SGMF)工艺的镁合金板材差温拉深工艺,并展开试验研究。通过对AZ31B镁合金薄板进行差温拉深成形试验,研究了成形温度、拉深速度、压边力、压边间隙、凹模圆角和润滑条件对拉深性能的影响,确定AZ31B镁合金板料最佳成形工艺参数。结果表明:该工艺可显著提高镁合金板材的成形性能,成形温度及拉深速度对板料拉深性能影响较大,板料最佳成形温度区间为290～310℃,颗粒介质与板料理想温差为110～150℃;压边力和压边间隙对拉深性能产生联合影响;此外,凹模圆角和润滑条件也对拉深性能有一定的影响。当上述工艺参数达到最佳值时成功拉深出极限拉深比(LDR)为2.41的工件。     

支叉管零件充液成形工艺

针对某军机支叉管类零件的结构型面复杂、曲率变化大的特点,其传统的成形方式主要采用落压成形,在成形过程中易产生起皱、破裂和表面质量差等问题.因此,提出采用被动式充液成形来加工支叉管零件,并利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立有限元分析模型,对其充液成形过程进行有限元仿真模拟,研究不同压边力对充液成形的影响,从模拟...     

基于BP神经网络的铝合金板料弯曲回弹控制研究

针对铝合金板料在弯曲成形后回弹的现象,分析了板料弯曲时回弹的力学原理,采用变压边力法,利用数值模拟软件对板料弯曲的回弹进行了模拟。利用BP神经网络技术对变压边力下,板料的弯曲回弹量进行了预测。通过优化后的神经网络模型,找到了最佳的弯曲成形工艺参数。与实际情况对比,预测的板料弯曲回弹量具有一定的准确性和适用性。     

5A06-O aluminium–magnesium alloy sheet warm hydroforming and optimization of process parameters

The uniaxial tensile test of the 5A06-O aluminium–magnesium (Al–Mg) alloy sheet was performed in the temperature range of 20–300 °C to obtain the true stress–true strain curves at different temperatures and strain rates. The constitutive model of 5A06-O Al–Mg alloy sheet with the temperature range from 150 to 300°C was established. Based on the test results, a unique finite element simulation platform for warm hydroforming of 5A06-O Al–Mg alloy was set up using the general finite element software MSC.Marc to simulate warm hydroforming of classic specimen, and a coupled thermo-mechanical finite element model for warm hydroforming of cylindrical cup was built up. Combined with the experiment, the influence of the temperature field distribution and loading conditions on the sheet formability was studied. The results show that the non-isothermal temperature distribution conditions can significantly improve the forming performance of the material. As the temperature increases, the impact of the punching speed on the forming becomes particularly obvious; the optimal values of the fluid pressure and blank holder force required for forming are reduced.     

薄板多点成形中的拉裂现象研究

拉裂现象在薄板成形过程中很容易发生。文章采用有限元数值模拟手段,研究了薄板多点成形过程中的拉裂现象,分析了有压边多点成形时鞍形件的拉裂情况,提出了能够避免拉裂的柔性压边成形方式,分析了刚性压边与柔性压边成形时的成形极限与成形效果等,证明了柔性压边成形能够很好地解决板料起皱与拉裂的矛盾关系。当采用刚性压边多点成形时,加大压边力板料可能拉裂,减小压边力板料可能起皱;而采用柔性压边多点成形方式可以有效避免起皱和拉裂的发生,并且大大提高变形量,得到更好的成形结果。     

Numerical simulation of aluminum alloy ladder parts with viscous pressure forming

1　INTRODUCTIONTheeffectofstressstatesonaxisymmetricsheetformabilityhasbeenstudiedundertheconditionofsolidmetalpunchforming [14 ] ,andtheeffectofblankholderpressure (BHP) ,frictioncoefficientandpunchconfigurationonthestressstateshasbeenob tained .Becauseofthedisadvantagesofsolid punchforming ,newformingtechnologyisneededtoim provethestressstatesofthesheetinformingprocessandtomeettherequirementofforminglow plastici ty ,complexshapeparts .Viscouspressureforming(VPF)isarecentlydevelopedfle…