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。     

多缸油压压边装置

在压力机上用薄板冲压各种复杂形状零件时,为了使零件不起皱,必须设置压边圈。但压边圈上的压力根据工件的尺寸、形状须有一定值。如果压边力太大,易于拉裂。如果压边力太小,则防止不了起皱现象。因此,压边装置最好为一种压边力可调节且在压制过程中压边力稳定的装置。我们在应用低熔点合金铸模压制零件时,试制了一种多缸油压压边装置。此装置结构简单、成本低、制造容易。可以装在普遍的油压机、双点压力机上和其它压力机上使用。工作中此装置能够随着压力机下降自动压边,不需     

多孔盘冲压工艺与模具设计

多孔盘零件板料薄、冲孔数量多,需要多种工序进行冲压.根据该零件的结构特点,拟订了复合模冲压成形的工艺方案.对弹簧、橡胶、气垫压边装置工作压力的变化进行了分析.为了防止薄板件拉深起皱和破裂,采用了恒压边力机构.该装置压边力可调,工作压力不随拉深过程急剧增加,压边效果理想.该模具冲裁间隙波动允许值为0.01 mm,多凸模装...     

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。     

车用铰链的成形工艺分析及有限元模拟

采用板料成形有限元软件Dynaform对某车用铰链进行数值模拟,分析比较了直接成形和成双冲压两种方案.结果表明:成双冲压可在有效减少起皱的情况下使材料得到充分的变形,使零件得到足够的强化.针对成双冲压,对坯料形状进行了优化.由模拟仿真可知,影响该零件成形质量的主要因素是压边力,因此,通过研究不同压边力大小对成形质量的影响,确定出最佳压边力的值.最后,依据上述分析结果,设计了模具,生产出了合格产品.     

斜壁盒形件多点拉延成形过程中起皱与拉裂预测

借助于LS-DYNA3D软件建立了多点拉延成形用有限元模型,采用BWC壳单元,BT壳单元以及六面体单元,对带法兰的斜壁盒形件多点拉延成形过程进行了数值模拟,获得了压边力和成形深度与起皱与拉裂关系的多点拉延成形的极限图。研究表明,压边力过小,法兰中部将明显起皱;压边力过大,斜壁角部将被拉裂;大小适度的压边力能够得到表面光顺的成形件,即将压边力控制在所给出的起皱极限与拉裂极限之间。     

乘用车地板通道零件回弹及起皱特性分析

地板通道零件是乘用车车身骨架中形面复杂的代表性零件,零件冲压成形过程中极易产生回弹与起皱从而影响到零件质量。应用CAE分析软件-Autoform对地板通道零件的板料冲压成形过程中回弹与起皱特性进行分析,得到了最佳的冲压力、冲压速度、压边力及回弹补偿等参数,确定最优工艺参数为:冲压速度5000 mm·s-1,压边力1200 k N、模具拉延筋向外移动4 mm。采用最优工艺参数进行成形工艺试验,试验结果表明,成形零件回弹变形量可以控制在-0.626~0.937 mm之间,同时解决了零件起皱缺陷,获得了质量合格的地板通道零件。     

一种变压边力拉深装置的研究

根据拉深成形过程中不同变形阶段对压边力的不同需求,提出了一种具有变压边力的压力机械装置的研究方案,通过液压和电气控制系统对装置进行精准控制,使压边力的变化符合板料拉深成形过程对压边力变化规律的要求,有效地减小制件起皱和拉裂风险,提高制件的拉深成形质量。     

矩形盒拉延件的压边力计算研究

压边力是板料拉延成形过程的重要工艺参数之一,合理控制压边力的大小,可避免起皱或破裂缺陷,采用多点压边的压边力控制拉延过程,可提高成形极限及提高拉延件质量,文章对矩形盒形拉延件分段压边的压边力随凸模行程(时间)变化曲线的计算提出了见解,为实现拉延过程中变压边力控制提供了一定的依据。     

汽车前纵梁内板拉延成形数值模拟及工艺参数优化

针对板料冲压过程变形复杂,易出现起皱、拉裂等缺陷,以某型汽车前纵梁内板为研究对象,采用有限元软件DYNAFORM对零件拉延工艺进行了数值模拟仿真。针对零件成形特点,设计了合理拉延形面,并分析拉延筋、压边力及入模圆角的变化对该零件成形效果的影响。通过零件成形极限图优化拉延筋、压边力及入模圆角,最终获得适合该零件的成形工艺参数。试模结果表明,采用优化后的参数可有效改善材料流动状况,消除起皱、拉裂等缺陷,提高成形质量。     

薄板多点成形与模具成形过程数值模拟及成形性比较

基于动力显式有限元方法,针对不同工艺参数对带压边薄板类零件的多点成形和模具成形过程的影响进行了数值模拟与比较分析。由于成形方式的不同,各参数对起皱、破裂等成形缺陷的影响也不尽相同。通过对比分析发现,相同条件下多点成形对破裂的抑制效果优于模具成形;只要参数选取适当,板材在多点成形方式下的成形质量可以达到或超过模具成形方式。这些结果对于认识多点成形方法的塑性变形特点、合理设置多点成形工艺参数具有指导作用。     

板料成形有限元模拟的压边力控制方法研究

采用新的研究方法模拟水槽拉伸的实际压边过程。压边力采用不同的压边间隙和施加不同的分离力来实现。通过一个系统的研究方案来确定一个优化的压边力和压边间隙。研究发现 ,板料的法兰区域随着压边间隙的增加起皱变形严重 ,由于起皱引起的板料刚度上升导致压边力迅速上升。采用分离力时的模拟厚度比压边间隙小是由于法兰区域的变压边力。通过厚度和法兰边缘实验和模拟结果的比较 ,发现采用压边间隙可以更好地模拟板料成形的压边过程     

汽车侧围内补板拉深成形数值模拟分析

借助板料成形数值模拟软件Autoform对汽车侧围内补板进行拉深过程的数值模拟,确定工艺补充方法,结合成形极限图,针对产生开裂和起皱区域进行分析,从坯料几何形状、拉深筋、压边力等方面进行调整,经多次模拟得出产品的优化参数,从而缩短产品的开发周期,提高产品开发的成功率和产品的质量。     

材料和目标形状对多点拉形成形精度的影响分析

多点拉形是将整体拉形模具离散成多点模具,可以在一套多点拉形模具上实现不同形状零件的拉形,省去了模具的设计、制造等大量的生产成本,实现了蒙皮件的柔性成形。多点拉形主要适于成形小曲率、大变形的蒙皮件,材料和目标曲面形状都是影响多点拉形成形结果的重要因素。通过对3种材料成形不同曲率半径球形件的多点拉形过程进行数值分析,研究材料和成形件目标形状对多点拉形的影响。结果表明,在成形件中心区域的形状误差小于边缘区的形状误差,拉伸方向的形状误差大于垂直拉伸方向的误差,成形件的曲率半径越小,成形件的形状误差越大。     

使用弹性介质的多点成形过程数值模拟研究

在多点成形过程中,压痕和皱纹缺陷是限制多点成形技术实用化的重要因素。使用弹性介质,可实现薄板三维曲面零件的无缺陷多点成形。本文对使用弹性介质和无弹性介质的多点成形过程进行数值模拟,分析成形过程中产生的压痕和起皱现象,并对上述缺陷的不同影响因素进行了模拟研究。结果表明,使用弹性介质可以显著地抑制压痕和起皱的发生。     

多点压板成形技术及其板料冲压成形工艺

板料在冲压成形过程中常出现起皱现象,这是板料受压失稳的结果。论文提出一种新型的多点压板成形冲压技术,板料在冲压成形过程中,板料的上、下面受弹性压板力的约束,从而可以提升板料的失稳临界应力,减少板料的受压屈曲与起皱。同时研制一种可重构的杆系柔性成形模具,实施多点压板成形冲压工艺。试验表明,这种新型模具可以实施快速重构,同时可以有效地控制板料的起皱,特别适用于中小批量曲面板件的冲压成形加工。     

Deep spinning of sheet metals

Spinning of sheet metals into cylindrical cups is an important sheet metal forming process for its advantages of flexible tooling and very small forming loads. The most challenging aspect in this process is its low formability due to wrinkling formation in the free flange. In this work, a new deep spinning process with roller set aided with blank-holder of constant clearance is proposed aiming to suppress the wrinkling formation in the deformation zone. Experimental work on annealed and hard aluminum sheet metals is carried out to assess the new process. The proposed spinning process has shown rapid increase in the formability of the sheet metals as the roller feed increases. On the other hand, significant increase in the roller feed worsens the formability of sheet metals in conventional spinning. The Limiting Spinning Ratios, LSRs; or the blank to mandrel diameters ratios, have increased from 1.75 using the conventional spinning to 2.40 using the deep spinning with annealed aluminum sheets in one pass. Also, the LSRs have increased from 1.67 using the conventional spinning to 2.24 using the deep spinning with hard aluminum sheets in one pass. New failure modes of flange jamming and wall fracture have been presented and discussed. In addition, the formability limitations, thickness strains, and spun cup form features at different process parameters are experimentally investigated and discussed. Further, a finite element model for the new process is presented and verified showing the limitation of the available shell elements offered by ANSYS Mechanical APDL in modeling the new process.     

压边力优化控制方法的研究现状及发展趋势

在板材成形中,起皱和拉裂是主要缺陷,而压边力是控制板材成形的重要工艺参数。综述了国内外变压边力控制技术的研究现状,重点介绍了压边力的优化控制方法。并讨论了变压边力理论发展趋势。