汽车覆盖件成形数值模拟过程及影响因素研究

在基于板料冲压成形技术、板料冲压数值成形原理和方法的基础上，将板料冲压数值模拟技术具体应用于汽车覆盖件冲压数值成形仿真中。结合运一应用过程阐述了汽车覆盖件冲压数值成形有限元方法、原理及影响因素。并将数值模拟技术应用于汽车覆盖件产品冲压的工业设计过程中，从而优化成形工艺过程，解泱冲压成形的工艺难题。     

美国FORD汽车公司资深科学家Sing C.Tang博士来访

1997年10月15日,美国FORD汽车公司的资深科学家Sing C.Tang博士飞抵上海,对模具CAD国家工程研究中心进行友好访问,中心主任阮雪榆教授亲自前往机场迎接。 Sing C.Tang博士是当今世界上板料成形有限元数值模拟技术领域的权威,由他开发的板料成形有限元数值模拟软件MTLFRM是迄今为止隐式有限元算法的唯一成功典范,该软件已在美国FORD汽车公司使用,为该公司汽车覆盖件冲压成形工艺进行CAE分析,节省了汽车覆盖件冲压模具开发与设计的费用。     

板料冲压过程的数值模拟

综述了板料冲压数值模拟技术的发展及我国板料冲压数值模拟技术的研究水平。介绍了数值模拟技术在板料冲压成形过程中的作用、在应用中的难点和数值模拟技术的发展趋势。     

基于热力耦合的汽车前纵梁延伸件模拟分析

以板料成形非线性有限元分析软件eta/DYNAFORM为平台,建立了汽车前纵梁延伸件的热冲压模型。采用热力耦合的数值分析方法对前纵梁延伸件的热冲压过程进行数值模拟,得到了热冲压过程板料的温度分布图、板料厚度分布图和主应变分布图。通过对板料厚度、主应变以及板料某截面上点温度变化的分析,为获得超高强度零件的热冲压工艺设计提供了重要依据。     

板料拉伸成形数值模拟中动态接触的处理

在对板料拉伸成形过程进行数值模拟时 ,为获得可信的计算结果 ,需要准确地模拟出模具与板料之间的动态接触。在全面分析成形中板料与模具接触边界动态变化的基础上 ,结合ANSYS有限元分析软件给出了模型的几何描述、接触算法选择、接触摩擦模型的建立等具体方法。通过具体应用实例分析 ,证明了这些方法应用于板料拉伸成形分析的可行性。     

模具间隙对高强度钢热冲压过程的影响

利用DEFORM软件,建立了不等模具间隙下高强度钢板热冲压的有限元模型,研究了模具间隙对22Mn B5钢板热冲压成形中温度场以及马氏体转变的影响规律。数值模拟结果表明:模具间隙是影响板料温度变化的主要因素,板料的最大温差随着模具间隙先增大后减小;模具间隙为0.95t~1.00t时,板料各部位的马氏体分布均匀,转变率高。在此基础上,进行了热冲压试验,测试了板料侧壁位置点和底部圆角位置点的温度变化,并观察了板料成形后的微观组织,通过试验结果与数值模拟结果一致性对比,验证了数值模拟结果的可靠性与准确性。     

板料成形接触摩擦过程的有限元模拟技术研究

本文在分析了板料成形过程接触摩擦问题特点的基础上 ,提出了接触搜索、界面滑动约束、法向接触力以及摩擦力计算等问题的有限元模拟算法 ,建立了板料成形过程接触摩擦问题的有限元模拟模型 ,最后通过数值算例与飞机蒙皮拉形模拟试验结果的比较 ,验证了此模型计算精度及数值稳定性良好。     

考虑冲压变形历史的汽车结构件特性有限元分析

金属板料在冲压成形后将产生硬化强化和厚度不均匀现象。传统的结构有限元分析时,往往忽略板料成形历史的影响,使得模拟结果与真实情况存在较大偏差。该文探讨了考虑冲压成形历史的钣金件结构性能分析方法,将板料冲压成形后的厚度及应变等信息映射到结构分析的有限元模型。以NUMISHEET标准试题S型轨道为算例,完成了结构的静力分析、模态计算和冲击模拟,系统地分析比较了冲压成形历史对钣金件结构性能的影响。计算分析表明,考虑冲压成形历史对钣金件的结构分析结果中抗冲击性比未考虑变形历史的效果更好,而刚度和频率的表现变差。     

板料成形中有限元模拟技术的应用

使用传统的靠经验和反复修模试模的方法研发模具，不仅难以掌握板料成形的真实过程，而且会造成人、财、物、时的浪费。将有限元技术引入冲压成形模拟中是解决这一问题行之有效的方法，对板料冲压成形模拟进行了讨论，并重点介绍了Dynaform软件的应用。     

预冲工艺孔的板料冲压成形性分析

利用有限元数值模拟技术对预冲工艺孔的板料的冲压成形性进行了分析,得出了工艺孔附近区域坯料的冲压成形的特点及应力、应变的变化趋势.     

金属板料成形的数值模拟计算

针对板材成形的特点论述了板材成形的有限元仿真的技术关键及研究进展，应用非线性有限元分析软件ADINA对薄板的成形进行了仿真计算，验证非线性有限元分析技术的可行性及有效性。     

钛板下颌假体的柔性化三维曲面展开与快速冲压成形工艺研究

针对现有定制化钛合金下颌假体的精铸加工周期长的问题。提出了一种快速冲压成形具有柔性化三维结构的钛板下颌假体的方法。以曲率变化大的颏部缺损为对象,结合有限元分析确定钛板下料的最佳初始结构和冲压加工过程的变形条件,研究该类下颌假体的冲压成形工艺性结构设计和分析方法。基于增材制造及其快速模具的树脂壳体／金属树脂填料冲压模具具有高效、低成本的特点;所完成的三维下颌假体表面质量良好,结构尺寸平均偏移量为0．5mm,证明柔性化结构的下颌假体可采用效率更高、成本更低的钣金冲压加工方法。提出了完整的冲压加工工艺路线．对下颌修复的实际应用具有一定的指导意义。     

基于凹模压边区摩擦学性能的冲压仿真分析

通过改善凹模压边区摩擦学性能以提高冲压成形件质量,分别利用YLP-20型激光加工系统和多弧离子镀沉积设备在试样表面制备三角形微织构和TiN薄膜,采用UMT-3摩擦磨损试验机开展摩擦学性能试验;通过Dynaform软件建立有限元模型,以凹模压边区为研究对象,根据试验所得摩擦因数对冲压过程进行仿真分析。结果表明:镀膜和织构两种表面处理技术均能降低凹模压边区与板料间的摩擦因数,且先织构后镀膜技术具有最佳减摩效果;板料的减薄率随摩擦因数的减小而降低,增厚率则相反,并在摩擦因数减小到0.150后板料厚度变化趋于稳定;增大压边力会导致板料减薄率增加,减小凹模压边区与板料间的摩擦因数可抑制这一负面效果;将表面织构和镀膜技术应用于凹模压边区改善板料成形性能是可行的。     

板料冲压仿真技术及发展

从分析传统板料冲压加工的特点出发,介绍了板料冲压仿真技术产生的背景、特点、任务及重要性,概括总结了该项技术的发展历史、应用现状、所涉及到的核心技术、系统工作流程及新一代板料成形仿真技术的研究重点和发展趋势.     

板件冲压连接技术在汽车工业中的应用

板件冲压连接技术是一种新的技术，介绍了如何应用这项技术而获得精巧的汽车冲压件，并在实际生产实践中取得了满意的效果。     

有限元数值模拟在汽车覆盖件及其模具中的应用

介绍了有限元数值模拟在覆盖件及其模具行业的应用,并重点介绍了冲压行业的软件之——Dynaform的应用方法及其实例分析。     

汽车覆盖件冲压CAPP系统的研究

提出了引入KBE和优化方法的汽车覆盖件冲压工艺设计CAPP系统的框架结构,建立了基于特征/知识的产品/工艺信息模型,采用基于特征和知识的智能工艺决策方法制定了覆盖件冲压成形工艺路线,并利用几何优化的方法确定冲压方向,采用关联技术和参数化的方法进行冲压件图半智能化的详细设计和信息传递,直接生成工序件图的三维模型,有利于实现与CAE系统的结合,可直接用于模具设计和制造,实现无试模一次成功     

介观尺度下的微冲压工艺特点分析

伴随着产品微型化的趋势,介观尺度下的加工技术发展和研究也得到了前所未有的重视。微冲压成形技术是一种最重要的微成形技术,由于受到尺度效应的影响,传统的成熟冲压成形理论不能直接应用于微冲压成形领域。文章介绍了有关微冲压技术的研究现状,详细分析了与微冲压成形工艺密切相关的材料模型、摩擦模型、数值仿真建模和加工设备等方面的技术特点,并结合相关研究成果对于材料流动应力应变关系建模提出了一些方法。     

Stress Variation in Deep Drawn 1017 Aluminum Alloy

The qualitative analysis of the elastic-plastic behavior of metal sheet is usually performed by finite element methods. These methods are often complicated because of large computational requirements associated with the use of realistic models. In this paper, an effective model based on the macro-mechanical properties of the metal blank and tool geometry is used to describe the anisotropic plastic flow of the metal sheet in plane stress condition. The model is derived from the fundamental deflection equation of beam/column. The model used to optimize the stamping process is designed to be as close to realistic forming conditions as possible.