CAE驱动的轿车横梁拉延工艺模面设计

为了生成曲面质量较高,并方便输出与CAD系统协同的曲面构建,以轿车横梁结构件为研究对象,应用CAE软件AutoForm,采用CAE全程驱动制件模面设计的方法,设计了制件的拉延模面,探讨了模面设计过程中的关键设计要点,研究了对应模面的拉延成形情况,针对成形数值模拟结果提出了合理的优化方法。结果表明:CAE全程介入的轿车横梁模面设计,能够快速、有效地获得拉延成形工艺模面,进而提高了模具的开发效率,缩短了模具的开发周期。

基于正交试验的深筒形制件拉延成形工艺参数优化

为控制深筒形制件的多步冲压成形质量,采用成形仿真工艺方案优化和正交试验设计的均值差分析工艺参数优化方法,研究了制件成形过程中拉延摩擦系数f_(1)、反拉延摩擦系数f_(2)、拉延压边力Q_(1)和反拉延压边力Q_(2)对减薄率T_(min)和T_(max)的影响。结果表明:增大拉延圆角后,消除了材料因弯曲与反弯曲变形流入过慢导致的开裂现象;优化切边线后,减少了材料因各向异性导致的“凸耳”现象。采用正交试验设计的均值差分析工艺参数优化,获得影响T_(mi n)和T_(max)因素的主次关系为f_(1)>Q_(1)>f_(2)>Q_(2),最优工艺参数组为f_(1)=0.200、f_(2)=0.100、Q_(1)=60 kN和Q_(2)=40 kN,减薄率为T_(min)=-0.1303、T_(max)=0.1404,制件无开裂与起皱现象且成形质量得到进一步提升。得出结论:该方法对制件成形工艺的质化与量化调整具有一定的工程应用价值。

基于薄板冲压成形的零件展开方法及其应用

为提高复杂边界零件坯料轮廓的预测精度,控制冲压成形零件轮廓误差,总结并分析了各类展开方法的仿真数学模型。以搭子件为研究对象、AutoForm为软件平台,在制件成形工艺设计过程中,研究了各类零件展开方法的应用与效果。由成形零件轮廓的误差可知,3种方法的优劣顺序依次为增量加载有限元法、一步逆成形有限元法、截面几何展开法。在应用增量加载有限元法的切边线反求后,零件成形轮廓误差由近2 mm缩至0.58 mm,可以看出该方法对成形零件的轮廓误差起到了较好的控制效果。

半盒形特征件全工序多步冲压成形工艺优化

考虑到车身内覆盖件具有外形复杂、冲压成形工艺方案难以定性、工艺参数难以定量的特点,以特征件形式研究其冲压成形工艺规律相对科学。以半盒形特征件为研究对象,应用Barlat(1997)非二次屈服准则以及与Barlat(1997)屈服函数相关联的流动准则建立弹塑性本构模型进行板料应力应变分析,预测了制件的成形缺陷并进行了成形工艺优化。仿真与优化结果表明:全工序冲压成形仿真能够快速、有效的获取工艺模面,实现了全工序模面设计与多步冲压成形仿真与优化设计的可靠衔接;合理的产品造型优化与切边线优化的应用分别消除了制件的开裂现象与减小了实际边界轮廓误差。

复杂边界钣金件激光料带试模法及其应用

针对复杂边界特征的钣金件级进冲压成形中经常会出现零件产品内外边界超差的现象,以一副复杂边界车身内板左、右件为研究对象,首先,设计了毛坯的10工位排样图,并以毛坯排样图为基础,逐步建立了制件的单工位全工序有限元模型,对板料的冲压成形性进行了仿真分析,确定了合理的冲压成形工艺参数与方案;其次,采用CAD/CAE技术,设计了毛坯的初次激光料带模型,并通过试模、检测和激光料带再设计对激光料带的目标形状进行逐次寻优。结果显示:经过两次试模后,快速获得了合格的实冲零件产品,表明激光料带试模法能够指导复杂边界车身钣金件级进模冲裁工位的快速设计,从而提高复杂边界钣金件级进模的设计效率。