拉深工艺变压边力控制数值模拟研究

根据实际生产中压边力的控制状况和理论分析确定了几种压边力变化曲线 ,以非轴对称抛物面车灯反光罩的成形为例 ,采用 Dynaform软件对多种变压边力控制的成形工艺分别进行了数值模拟计算 ,分析了各种变压边力控制对成形的影响 。

复合伺服驱动压边力控制执行机构建模与优化

将伺服电动机驱动与双滑块六杆机构复合,利用伺服电动机的可控性和六杆机构的速度特性,实现拉深过程的变压边力控制。在综合考虑机构输出位移中的弹性位移和刚性位移基础上,建立压边机构输入输出关系的数学模型。当机构几何参数一定时,可根据压边力与滑块位移的关系并考虑机构的变形,确定压边机构的输入速度。为优化杆系尺寸,在考虑压边工作行程和传动效果良好的基础上,以机构输出速度与压力机滑块速度相差最小(在压边力施加阶段),及机构总体尺寸最小为目标函数,优化确定了双滑块六杆机构的杆系尺寸。利用仿真软件,由前面建立的输入输出关系数学模型确定仿真输入速度,仿真结果表明,采用复合伺服驱动双滑块六杆执行机构实现压边力控制是可行的。

伺服驱动压边力控制系统建模与仿真

将伺服驱动技术应用于压边力控制,可以更有效地控制拉深成形过程,提高成形效果。采用伺服电机驱动的压边力控制系统由机械和数控系统两部分组成,系统参数匹配的合理性对压边力控制的动态性能影响较大,而系统的动态性能直接影响到压边力控制精度和效果。首先对双滑块六杆机构输入输出方程进行了线性化处理,建立了机械系统、数控伺服系统的数学模型,得到了压边力控制系统的数学模型和仿真模型,对控制系统进行了仿真分析,初步确定了控制系统的位置环PID参数。最后根据仿真分析结果进行了压边力控制实验系统的参数设定,实验表明,根据仿真值稍作调整就能达到实验系统的控制要求,大大缩短了系统调试时间。

复合伺服驱动压边力控制方法及执行机构设计

基于伺服电机的可控性和六杆机构的变传动比及增力特性,提出了一种复合伺服驱动压边力控制方法。在分析数控伺服驱动压边力控制原理的基础上,根据慢速加载、快速返程的工艺要求,设计了压边力执行机构,并对其进行了系统仿真。采用复合伺服驱动压边力控制方法,使压边装置在产生较大压边力的情况下,仅需较小的电机功率,就可以满足压边过程中的压边力和行程的工艺要求。

拉深工艺中脉动压边力控制方法

压边力是板料拉深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。采用脉动变化的压边力控制拉深工艺 ,可提高成形极限及拉深件的表面质量。本文采用数值模拟方法研究了脉动变化压边力的振幅、振频对成形的影响。

压边力控制技术研究现状及伺服数控压边方法可行性探讨

对压边力控制技术研究现状进行了分析。现有的压边方法多数采用弹性介质传递力和运动。在拉深过程中,压料板和被压板坯的相对位移很小,压边所需能耗很小。实际压边过程中的大部分功耗都转变为弹性介质的势能或动能。采用数控伺服驱动方式压边,更符合拉深过程中的压边力、瞬时功耗、速度等要求。利用伺服电机良好的速度可控性,可以通过压边力调节装置调整作用在板坯上的压边力的大小,更容易实施变压边力控制。给出了最大设计压边力与压边装置结构参数、伺服电机参数的匹配关系,探讨了数控压边的软硬件系统的实现方法。可以以数控压边为手段对拉深过程中的成形极限、理想压边力行程曲线等问题进行深入研究。数控压边对改善生产环境、节约能耗以及完善和改进冲压成形的实验技术等方面有重要的实际意义,还将对冲压成形的自动化、柔性化和智能化等相关技术的发展产生积极的推动作用。

液压拉深机压边力控制的实现

液压拉深机正朝着极限拉深和智能控制方面发展 ,而液压拉深机的位置控制和压边力控制是关键因素。文章主要对压边力控制采用积分分离PID控制算法进行研究。实验证明 ,采用此方法 ,压边力能较好地满足控制精度要求。

采用软溢流模糊PID控制器的液压垫压边力控制

鉴于比例溢流阀控式液压垫在冲压成形过程中存在压力超调大及调节时间长的问题,提出一种基于开/闭环切换的软溢流PID(SPID)控制器.该SPID控制器能够在保证稳态精度的前提下,显著减小压力超调并且缩短压力调节时间.考虑到电液控制系统固有的强非线性特点,以及不同压力指令和冲压速度对液压垫的压力响应带来的显著影响,提出一种软溢流模糊PID(SFPID)控制器.SFPID控制器在SPID控制器的基础上引入模糊控制器对控制参数进行在线调整,从而保证液压垫在不同的压力指令和冲压速度下都具有良好的动静态响应.仿真和实验结果都证明了SFPID控制器在液压垫压边力控制方面的有效性.

拼焊板锥盒形件拉深成形压边力控制研究

以拼焊板锥盒形件为研究对象,基于有限元数值模拟软件LS-DYNAFORM,建立了拼焊板锥盒形件拉深成形的有限元数值模拟模型。综合考虑破裂、起皱和焊缝移动等问题,研究了不同压边力控制方案对拼焊板锥盒形件拉深成形的影响。以获得满足特定成形深度要求下焊缝移动量最小的锥盒形件为目标,提出了拼焊板锥盒形件拉深成形过程中较优的压边力控制方案,为进一步开展拼焊板锥盒形件拉深成形过程控制技术的研究奠定了基础。

压边力控制技术研究现状

压边力控制技术(BHFT)是大型覆盖件成形和先进成形设备制造的共性关键技术之一。BHFT涉及液压元件制造、自动控制、成形工艺以及成形装备等诸多技术领域,是制约冲压生产的重要因素,也是板材成形领域的研究热点和难点。从理想压边力行程曲线、加载模式、压边力随行程或区域变化以及控制方式和方法等方面,综合分析了国内外BHFT研究现状。对BHFT提出了按传力介质和加载与耗能方式的不同进行分类的方法,并将磁力压边归入以磁性材料为传力介质的压边方法。对压边过程中的受力情况进行了分析和分类,定性分析了不同压边方法的能耗。指出了在拉深成形过程中,用于抑制板坯起皱所需要的压边力做功很小,采用电控永磁压边的内力加载方式可显著降低能耗和减小设备吨位,可望为BHFT的发展开辟一种新途径。

利用神经网络及数值模拟获取变压边力控制曲线

在应用Dynaform、Autoform等板料数值模拟软件的过程中 ,通常需要对压边力施力曲线进行各种预先的设定 ,但如何选定施力模式一直是一个比较棘手的问题 。

基于伺服驱动的压边力控制近似等误差法

针对正装模具结构的伺服驱动压边力控制系统,根据系统的六杆机构传动规律、压力机滑块运动曲线以及系统刚度特性等,建立了系统的输入与输出关系。对于给定的压边力与行程关系输出曲线,给出了采用逐点比较的近似等误差直线逼近方法,并设计了计算流程图。以某轴对称拉深成形工艺为例,求出了压边力行程关系曲线的节点坐标,并根据输入输出关系得出对应的输入点坐标。这种方法可根据需要控制逼近精度,避免了非线性方程的复杂求解过程,计算简单、实用。

基于插装阀的变压边力液压控制系统的设计及优化

针对汽车覆盖件液压机的特点,设计基于比例插装阀的多缸变压边力液压控制系统;基于Simulink建立系统简化模型,确定影响其性能的插装阀的4个主要可调参数,即插装阀阻尼孔直径d,长度l,控制腔弹簧刚度K和预紧力Fs;采用复合形法进行参数组合优化仿真分析并在12500kN汽车覆盖件液压机样机上进行实际测试。结果表明系统动态响应性能得到明显改善。

变压边力拉深的原理及实验系统

板料拉深过程中，压边力是一种重要的工艺参数。由于其在冲压拉深过程中的重要作用及在生产中易于调节、控制，近年来一些汽车工业较为发达的国家，正在进行着变压边力拉深新工艺方法的研究。本文从板料冲压拉深过程对压边力需求的分析中，提出了变压边力控制方法的原理，建立了变压边力拉深实验系统，并以圆锥形件为研究对象对拉深过程中合理的变压边力控制问题进行了探索性研究，取得了阶段性成果。

研究单位压边力值对板料成形性能的影响

主要介绍板料在拉深成形过程中单位压边力值对板料成形性能的影响。研究方法采用仿真技术 ,指出板料在成形过程中如按最初设定的单位压边力值进行成形 ,那么 ,板料成形过程中单位压边力值将逐渐增大 ,严重影响板料成形极限。如果采用控制板料在成形过程中压边圈下坯料的单位压边力值 ,将提高板料成形极限。其结论为生产现场提高板料成形性能和表面质量提供了一种可实施的方法。

考虑磁场区影响的电控永磁压边方法

电控永磁压边方法具有独立加载、传动链短、节能、易于控制等优点。针对铁磁性板材成形,提出了一种新的成形区和磁场区重合的电控永磁压边方法。以圆筒形件的拉深成形为例,采用新设计的压边装置对不同压边力加载条件下的结构变形进行了磁力耦合有限元模拟,分析了板坯磁性对磁场和压边力分布的影响。由分析结果可知,新设计的压边力加载装置的刚度明显提高,新压边方法具有更好的压边效果,模具结构更紧凑。根据模拟和理论分析结果设计制作了拉深试验装置。实验结果表明,将成形区和磁场区重合的电控永磁压边方法是完全可行的。

大型汽车板生产工艺控制方法及存在问题

阐述了计算机控制技术对提高汽车用覆盖件产品质量的重要性 ,以近几年成为热门研究课题的覆盖件成形压边力调控问题为例 ,论述了压边力影响拉深成形的原理、实现变压边力对设备的要求、国内外变压边力拉深设备的现状、压边力控制曲线的实现等关键性的技术问题。最后指出了大型汽车板生产工艺变压边力控制思想。

提高圆筒件极限拉伸系数的控制方法研究

分析了影响板料拉深成形极限拉伸系数的因素,指出压边力参数对 LDR具有不可忽视的影响,并给出了改造单动液压拉深压边力控制系统提高LDR 的方法。

控制汽车用覆盖件产品质量的策略研究

阐述了提高汽车用覆盖件产品质量的重要性，分析了影响汽车板质量的板材选择因素、工艺流程问题以及近几年成为热门研究领域的覆盖件成形压力调控等问题，并提出了相应的改善方法。

板材拉深成形电控永磁压边方法研究

为了克服传统压边方法不能独立施加压边力,电磁压边能耗高且发热量大的问题,提出了一种基于电控永磁技术的压边方法。根据电控永磁技术和拉深成形工艺的特点,研制了带有磁力压边装置的拉深成形模具。采用有限元方法模拟了磁极单元和磁垫的充退磁过程,在进行磁场和力学场耦合分析的基础上,确定了以磁吸力作为压边力施加在成形板坯上的接触压力分布。由有限元软件模拟的电控永磁压边与传统压边作用下板坯的成形效果可知,两种压边方法所得拉深件的应变分布基本一致。采用电控永磁压边方法分别对直径为180 mm和195 mm的08Al板坯(厚度为0.98 mm)进行了拉深实验,拉深高度为48 mm,结果表明,电控永磁压边方法可以实现压边力的独立加载,能够提供足够大的压边力。最后,分别计算了采用传统压边方法、电磁压边方法和电控永磁压边方法的能量消耗,其中,电控永磁压边方法节能效果最好,相对于电磁压边方法,节能高达95%以上。