基于数值模拟的助力器壳体多工步成形分析

以在成形过程中零件不出现破裂、材料变薄率最小为优化原则,对影响成形质量的因素:坯料尺寸、模具间隙、入模圆角、各工序之间的拉深深度、压边圈的形式等进行了全面分析,制定了落料、拉深、冲孔→再拉深、压方→冲孔、翻边→压筋、整形的多工步成形工艺方案.实际生产零件与模拟的结果对比分析表明,数值模拟结果与实际生产基本相符.     

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。     

汽车底盘纵梁多工步成形数值模拟及试验

采用有限元分析软件,对汽车底盘纵梁的弯曲成形、预成形及内高压成形工艺过程进行了数值模拟。研究内容为,在弯曲成形工步中,管坯各个弯曲位置在相同弯曲半径、不同弯曲角度下的壁厚分布;在预成形工步中,管坯压扁过程中弯曲位置的减薄问题;在内高压成形工步中,优化后的压力加载路径对最终成形零件壁厚的影响。基于有限元模拟结果,分别进行了弯曲成形、预成形和内高压成形试验。结果表明,弯曲成形、预成形和内高压成形弯曲叠加处最易破裂;通过改变模具圆角半径可避免破裂缺陷。实际成形试验结果与数值模拟结果基本一致。     

轿车结构零件多工步成形优化设计

轿车结构加强零件的成形过程通常经过多个工步来完成。以某一零件为例,通过对该零件的工艺特点的分析,确定了合理的多工步成形工艺方案,确定了多工拉延的工艺补充面;并采用有限元数值模拟技术,对其第一拉深,第二次拉深和整形工序进行了多工步模拟分析,对坯料形状进行了调整并得到了优化的坯料尺寸。通过生产试制,验证了该工艺的合理性和多工步成形过程数值模拟的有效性。     

板料成形中的有限元数值模拟技术

综述了板料成形中有限元数值模拟技术的发展及我国目前板料成形数值模拟技术的研究和应用水平,论述了美、日等发达国家在汽车覆盖件模拟方法取得的进展,指出了今后的研究方向。     

板料成形数值模拟软件的研究

研究了板料成形数值模拟软件的发展概况,比较了通用数值模拟软件和板料成表专用数值模拟软件的异同点,并结合作者开发和使用数值模拟软件的经验和体会,指出了开发和选用板料成表数值模拟软件的方法和原则,最后,阐述了板料成形数值模拟软件的发展方向。     

厚板弯曲成形有限元数值模拟及工艺研究

通过采用DYNAFORM有限元软件,对轨道车辆中厚板弯曲件的成形过程进行了数值模拟,分析了在冷弯过程中不同凸模圆角半径及不同板厚下,各弯曲件的减薄率对成形工艺的影响。采用数值模拟及工艺实验的方法,得出了厚板弯曲件成形的工艺条件,大大提高了工艺设计的效率。     

板料成形过程的数值模拟技术

介绍了板料成形过程数值模拟的一般方法,包括静力隐式算法和动力显式算法,接触问题和拉延筋模型,以及该领域的最新进展和发展趋势。     

上横梁加强板成形工艺分析与数值模拟

采用经验分析的方法对上横梁加强板的成形工艺做了详细分析.经过试模、工艺改进、再试模后,应用Au-toform 4.04软件对制件的成形过程进行了数值模拟,优化工艺参数,并进行了实验验证.将模拟得出的制件厚度变化与最终冲压测量结果做了对比分析,得出了上横梁加强板的合理成形工艺和具体工艺参数,提高了材料的利用率,减少了试模次数,降低了成本.对同类件的生产具有一定的参考价值.     

板料单点渐进成形数值模拟研究

板料单点渐进成形过程变形复杂、影响因素多,工艺参数选择是提高成形质量和成形效率的关键。对单点渐进成形过程进行数值模拟,分析了成形件的应力分布和厚度变化以及成形路径、进给量等工艺参数对成形过程的影响。结果表明:成形件最大应力和最大厚度减薄发生在底面附近;采用螺旋进给方式可有效提高成形质量和成形效率。实验结果显示,实验结果与数值模拟结果基本吻合。     

板料多步冲压回弹的数值模拟研究

回弹是板料冲压成形过程中一种常见但很难解决的现象。首先研究了板料弯曲变形中卸载回弹的原理,然后以依维柯侧壁上内板为例,采用动态和静态算法相结合的方法,在考虑每道工序板料回弹的基础上,对其进行多步冲压回弹的数值模拟,最后对模拟结果和实验结果进行比较,验证该模拟方法提高回弹计算精度的有效性,为板料冲压成形工艺的制定提供科学依据。     

板料多次弯曲成形回弹的数值模拟研究

对金属板料多次弯曲成形回弹的数值模拟方法进行研究,分析并解决了模拟过程中出现的板料与模具的干涉和各次弯曲间模拟结果的数据传递等问题。通过金属板料的二次卷圆试验并与数值模拟结果比较,模拟结果与试验结果基本相符。采用的有限元数值模拟方法可提高预测板料多次弯曲成形后回弹量的准确度。     

多点压机成形与多道次多点模具成形的数值模拟研究

变形路径对于板材的成形质量有着重要的影响。多点压机成形和多道次多点模具成形充分利用多点成形的柔性特点,实现了对板材变形路径的控制。文章通过有限元数值模拟研究了这两种成形方式各自的特点和规律,并进行了比较。结果表明,多点压机成形和多道次多点模具成形,都能够优化板材变形路径,使变形均匀,有效地抑制起皱,提高板材变形能力。在同样条件下,多点压机方式好于多道次成形,但当多道次成形道次逐渐增多时,成形质量接近于多点压机成形。多点压机成形是理想化的成形方式,但设备造价昂贵,多道次多点模具成形可以近似实现多点压机成形效果。     

汽车骨架类零件成形工艺数值模拟分析与优化

采用Autoform4.0软件模拟了某汽车门外板加强板拉深成形过程,分析了模拟中成形缺陷出现的原因,并针对破裂、起皱等缺陷提出了改进措施,最后得到合理的工艺补充面和成形工艺参数。     

板料成形多步反向模拟法的中间构型与运动约束

考虑到一步反向模拟法无法考虑变形历史的影响、无法计算各中间步之间的应变等信息,文章提出一种新型的多步反向模拟法。根据当前工步凸凹模信息,采用最小面积法,并结合可行域二次序列规划算法(FSQP)快速获取当前工步零件的构型。提出一种基于重心坐标的穿越搜索策略来提高接触搜索速度,计算复杂度仅为O(n1/d)(d为网格所在空间的维数)。提出的快速接触搜索算法来实现中间构型各个节点在约束滑移面上的移动,其理论成果成功地在自行开发的板料成形反向模拟法软件InverStamp/Multi-step模块中实现。在圆筒形件多步拉深实例中,通过中间工序及最终成形零件厚度分布与基于增量理论的LS-DYNA求解器计算结果的比较,验证了多步反向模拟法的有效性。     

封头的多点成形工艺分析和数值模拟研究

结合多道次成形和分段成形工艺方式,文章对封头的多点成形过程进行了工艺分析。通过对其成形过程的有限元数值模拟,研究了封头多道次成形和分段成形的成形规律,制定了封头的多点成形工艺,并进行了实验验证。结果表明,通过合理的成形工艺,可以用多点成形设备成形封头,并能得到良好的成形效果。     

板成形数值模拟影响因素的正交试验分析

根据正交试验原理，应用板料成形软件对不同压边力、模具与板料间摩擦系数、凸凹模间隙和板料初始尺寸进行数值模拟，将数值模拟的厚度同实际成形件的厚度进行比较，得出上述因素对前翼子板成形结果的影响，并预测了前翼子板较优的理论成形条件。     

阶梯形壳体零件挤压工艺优化

多阶梯形壳体零件是多种复杂形状的组合,由于结构上的特点,使得其成形过程涉及的工艺参数多、材料流动趋向复杂.以铌质多阶梯管状零件为例,采用美国大型有限元软件Msc.Marc结合正交实验方法对多阶梯管状零件的挤压成形过程进行了有限元数值模拟,分析了采用不同形状坯料对模具受力的影响及常规设计方法中出现的问题,提出优化的过渡模具型面并用数值实验验证,计算结果表明采用优化的参数,零件可以很好的成形,从而得到该零件合适的挤压成形工艺和优化的工艺参数.在数值计算中,引入正交试验的设计方法,显著提高了有限元模拟的效率,大大缩短了产品的设计开发周期.     

S梁的拉深成形数值模拟

采用数值模拟技术可以在模具设计初期预测产品的成形质量,优化工艺参数,从而缩短模具设计周期,降低成本。基于Dynaform有限元分析软件,对S梁的拉深成形过程进行了数值模拟。针对起皱和未充分拉深等缺陷,提出了压边力和拉深筋工艺参数的改进方案并加以比较,得到了较好的成形模拟结果。试验结果表明：压边力为400kN（不加拉深筋）或300kN（加拉深筋）时成形质量较好。