前围外板的冲压工艺设计及成形分析

目的解决汽车覆盖件因为冲压变形复杂,成形工艺参数难以确定的问题。方法分析了汽车前围外板的成形工艺,研究了复杂型面拉深模具的型面设计,以有限元分析软件AUTOFORM为平台,对其冲压成形过程进行了数值模拟。根据模拟结果(成形极限图、材料流动分布及材料变薄率)对拉延型面及工艺参数进行了优化。结果所得零件材料最大减薄率为17.3%,在SPCE(t=0.8 mm)材质减薄率安全范围内(18.7%),消除了成形过程中的暗伤开裂风险,成形结果得到了大大改善。结论 CAE仿真能够预测零件成形过程中存在的缺陷,优化工艺参数,指导模具设计工作。将优化结果用于指导实际生产,得到了符合质量要求的拉延零件。     

纵梁前段全工序回弹预测与控制

目的结合高强度钢板纵梁前段工艺难点及特征,提出对该零件回弹进行预测和控制的方法。方法采用经验设计和CAE分析技术相结合的方法,对零件全工序成形及回弹过程进行了仿真模拟分析,同时对零件产生回弹的原因进行了深入分析,提出了回弹问题的解决方案。结果通过采取有效措施对回弹进行控制,成功解决了零件质量问题,回弹控制在了1 mm之内,平均合格率达到了91.8%,满足了装车要求。结论全工序CAE分析可有效预测高强度钢板梁类零件的成形质量缺陷和回弹状态,并指导工艺设计和模具型面补偿,合理的梁类扭曲回弹解决方案为类似零件模具的开发提供了参考。     

基于支持向量机和重要度抽样的高强度钢板冲压成形工艺稳健设计

高强度钢板成形中噪声因素的存在造成了冲压质量不稳定.提出了基于支持向量机和重要度抽样的板料成形工艺稳健设计方法,量化了噪声因素对成形质量的影响,同时结合优化算法求解即满足质量可靠性又保证质量目标最优的工艺条件.对一高强度钢板冲压实例进行了工艺优化.按优化工艺冲压成形的零件减薄率及回弹均有所改善,验证了该方法的有效性.     

超高强钢前纵梁零件冲压开裂分析与处理

目的解决780 MPa级别超强度钢板冷冲压生产汽车前纵梁时发生的冲压开裂问题。方法通过网格应变分析技术和仿真分析,研究该零件冲压开裂的原因,分析引起开裂的因素,基于CAE模型系统,研究压边力、模具间隙、坯料尺寸、材料性能对开裂的影响规律。结果降低压边力和增加模具间隙均能减轻开裂,但是无法消除冲压开裂;坯料尺寸缩小可以消除冲压开裂,但是优化坯料尺寸需要改变模具上的坯料定位器,同时增大起皱风险;通过提升材料性能可以消除开裂。结论考虑最终各方案成本,选择性能优异的材料进行生产,将冲压开裂率降低至0.6%,满足了冲压要求。     

基于 AUTOFORM 的汽车前围横梁连接板的数值分析与实验研究

目的分析汽车前围横梁连接板的冲压成形过程。方法以板料成形非线性分析软件AUTOFORM为平台,对汽车前围横梁连接板的冲压成形过程进行CAE分析。根据模拟结果(成形极限图、材料流动分布及材料变薄率),对拉延型面及工艺参数进行了优化。结果所得零件材料最大减薄率为14.6%,在B340LA(t=1.0 mm)材质减薄率安全范围内(16.9%),零件型面球化处角部无暗伤及拉裂,翻边处材料流动均匀,无开裂风险,成形结果得到大大改善。结论 CAE仿真能够预测零件成形过程中存在的缺陷,优化工艺参数,指导模具设计工作。最后将优化结果用于指导实际生产,得到了符合质量要求的零件。     

冲压件成形仿真及其预成形模具方案设计

目的预测高强度钢板的冲压成形性。方法对使用高强度材料的左前地板2号横梁进行了数字仿真模拟,设计了一种提高板料抗破裂性能的带氮气弹簧的预成形模具。先根据仿真结果,在采用调整工艺参数的常规手段未果的情况下,分析了破裂原因,再根据成形模拟软件的使用要求,对氮气弹簧的技术特性进行了处理,保证能代入成形软件。结果再次成形模拟证明,采用氮气弹簧的预成形模具,能改善模具受力状态,使成形件不致破裂。结论预成形模具结构有助于改善特定形状冲压件的成形性。     

AutoForm R4 软件功能导航

<正>AutoForm软件为冲压模具制造和板料成形工艺提供了钣金件成形性分析的工具。通过使用AutoForm软件,不但可以提高工艺规划的可靠性、减少模具调试次数、缩短模具调试周期,以最大的可信度提高零件和模具设计质量,同时也可以降低由于零件质量缺陷导致模具返修带来的压机停机风险,提高生产效率。AutoForm R4是AutoForm公司基于R3开发的,它的界面结构与R3截然不同。此版本的界面     

汽车立柱加强板成形分析

目的轻量化是汽车零部件设计的发展方向,汽车立柱因需要在碰撞中承受外力而变形,并为其他零件提供足够强度和刚度的安装点,一般都使用高强钢材料制造,以达到轻量化的要求。方法对采用DP590高强钢制造的典型结构汽车B柱加强板进行了工艺分析,以提出高强钢立柱加强板零件的设计及成形工艺优化方案。通过AutoForm软件的板料仿真技术,对采用590DP高强钢的典型汽车B柱加强板的冲压工艺进行了数值模拟分析。结果成功预测了板料成形过程中可能存在的起皱、开裂等问题。结论分析结果为汽车立柱加强板冲压工艺提出了改进方案,实现了模具的设计及优化。     

重燃过渡段冲压成形技术

介绍了GE重型燃气轮机燃烧室过渡段零件的结构,冲压成形工艺和模具结构特点及模具调试过程的经验。     

先进高强钢DP1000地板中央通道的成形回弹及补偿研究

高强度钢板因具有较高的强度而易产生严重的回弹缺陷,已成为其应用的最主要瓶颈.为此,本文以某车型地板中央通道零件为载体,针对其几何型面复杂、材料变形程度大的特点,研究先进高强度钢板DP1000的冲压成形回弹及补偿特性.通过对该零件的冲压成形工艺方案进行优化设计和全工序回弹数值模拟,并结合零件的几何特征和变形模式,对各成形工序的回弹进行精确预测.基于预测结果对模具型面采用折入处理的方式进行全工序几何补偿,实现回弹补偿的自工序完结.最后以补偿后的型面进行冲压实验,并对零件的型面尺寸进行检测分析.结果表明,全工序回弹数值模拟和型面几何补偿是解决复杂零件多工序冲压成形回弹问题的最有效方法.通过两次回弹补偿后,该零件的回弹得到完全控制,尺寸精度达到要求且成形质量良好.     

B550CL高强钢轮辐反拉深-翻边复合成形损伤开裂研究

针对高强钢汽车轮辐在实际生产过程中经常出现反拉深-翻边复合工序中中心孔翻边开裂这一问题,采用有限元数值模拟的方法,建立了有限元模型,并通过试制轮辐验证其可靠性.模拟获得了新型高强钢材料B550CL在用于轮辐翻边成形时的应力应变的分布和变化规律,并进一步对轮辐的损伤和壁厚分布情况进行了分析.研究表明:反拉深-翻边复合工序中翻边区在成形过程中应力应变集中明显,变形量较大;同时,材料的损伤和壁厚减薄在翻边区域也比较严重,导致实际成形中翻边区可能出现开裂等缺陷.     

高强钢帽形梁零件冲压减薄预测分析

目的 针对高强钢帽形梁强度高、塑性差、结构复杂、冲压过程中出现减薄破裂等情况,建立QP980高强度钢冲压成形减薄预测模型,解决实际生产工程难题。方法 以典型高强钢车身零件帽形梁为对象,利用人工神经网络模型研究工件结构和减薄率之间的关系,将贝叶斯优化算法和循环人工神经网络相结合,建立冲压成形减薄的高精度预测模型,对高强钢帽形梁零件冲压成形时减薄量进行优化设计,通过AutoForm软件验证算法模型的准确性。结果 拉深高度对减薄率影响最大,对外减薄率影响达到41.7%,对内减薄影响达到46.2%,人工神经网络模型对测试集5组数据的预测平均误差均小于0.3%。根据人工神经网络求解QP980钢在极限减薄率25%下的最大拉深高度为55.417 mm,人工神经网络预测结果与Autoform仿真结果相差0.3%,验证了人工神经网络模型的准确性。结论 采用该模型解决了CAE模拟在较少试验数据条件下算法预测精度差的问题,能有效缩短高强钢零件冲压成形调试周期,提高生产效率。     

PEMFC金属双极板冲压成形数值模拟与实验

目的 研究金属双极板冲压成形过程中各工艺参数和模具结构参数对成形质量的影响。方法 采用Dynaform有限元分析软件对SS304双通道蛇形流道双极板冲压成形过程进行模拟。研究模具圆角半径、模具锥度、压边力、拉延筋等因素对双极板成形质量的影响。结果 增加模具圆角半径和模具锥度可防止双极板破裂。适当增大压边力能有效消除起皱缺陷,设置拉延筋能有效改善坯料流动情况,必要时需设置多重拉延筋使零件成形完全。当模具圆角半径为0.25 mm,模具锥度为0°,拉伸深度为0.5 mm,压边力大小为60 kN,并采用双重拉延筋的情况下,所成形的金属双极板质量良好,无破裂、起皱、成形不足等缺陷。结论 模拟结果与实验结果一致,验证了模拟结果的正确性,可见采用冲压工艺成形金属双极板是可行的。     

B1500HS材料热成形后冷冲切试验

目的研究热冲压零件冷冲切刀块易磨损寿命低的问题。方法设计开发一套多功能冷冲切试验模具,对热成形后B1500HS材料进行连续冲切试验,并对3组模具间隙、4种典型模具钢材质对应的冲切试样进行断面质量检测及统计,以此分析热冲压高强钢冷冲切合理模具间隙和典型冷冲切模具钢的冷冲切特性。结果 8%~10%料厚模具间隙在冲切初期毛刺较小,且在连续冲切过程中毛刺高度比较稳定,为合理的模具间隙范围;4种典型模具钢中,ASP60冲头耐磨性性能最优,SKD11冲头耐磨损性最差,SKH-9和CALDIE介于两则之间。结论热冲压钢的冷冲切稳定性及刀块寿命相对常规高强钢还存在较大差距,针对其冲切特性有必要开发更高寿命、高性价比的模具钢及热处理方法,以提高刀块寿命和生产效率,降低零件制造成本。     

汽车侧围前连接板冲压成形质量优化研究

针对汽车侧围前连接板的成形质量缺陷问题,本文通过有限元软件分析工艺参数对成形质量的影响,并完成拉延模面的回弹补偿。首先,以最大减薄率和最大回弹量为评价目标,采用正交实验对压边力、模具间隙、冲压速度和摩擦系数4个工艺参数进行分析,获得影响成形质量最大的因素为压边力,冲压速度次之,确定最优工艺参数为:压边力300 kN、模具间隙1.20 mm、冲压速度90 mm/s、摩擦系数0.11;其次,采用节点位移法对拉延模面进行2次回弹补偿,将零件的回弹量控制在允许范围内;最后,将最优工艺参数和回弹补偿面应用于现场实验,测得试模件的最大减薄率为14.64%,最大正负回弹量为1.254 4 mm/-1.327 0 mm,试模件的最大减薄率和最大回弹量均在允许范围内,实验结果与仿真分析结果相近,验证了本实验方案的可行性。研究表明:通过优化工艺参数能够有效控制减薄、起皱和拉延不足等缺陷,并能够在一定程度上减少回弹量;通过对拉延模进行回弹补偿可以有效地控制回弹量。     

A Comparative Study on the Production of a Hat Profile by Roll Forming and Stamping

Lightweight design using high-strength aluminum alloys has gained importance due to the continuing need for weight reduction and increasing crash safety requirements in the automotive industry. There are various manufacturing processes available for processing high-strength aluminum alloys. Herein, the production of high-strength aluminum parts by roll forming and stamping based on the example of an AA7075-T6 hat profile is compared. Roll forming represents a continuous manufacturing process, while stamping is a discontinuous process. Different process routes (T6, W-Temper and O) for roll forming as well as for stamping (T6, W-Temper, O and hot forming) are in focus of the investigation. Fundamental differences of the forming processes and the tempering condition are observed and criteria for the choice of the manufacturing process and process route are presented. The temperature-supported process routes improve the poor cold formability of AA7075 alloy and thus enhance the process window. Potential is offered for both manufacturing processes by applying tailored properties achieved through targeted quenching.     

汽车门槛内板零件冲压数值模拟及参数优化

针对汽车覆盖件冲压变形复杂,成形工艺参数难以确定等特点,基于DYNAFORM软件对汽车门槛内板零件的拉延成形过程,及不同工艺参数对成形结果的影响进行了研究。用优化的工艺参数进行模拟验证,从而为工艺设计和试模提供理论指导。