The Effect of Variable Blank-Holder Forces on the Formability of Aluminum Alloy Sheets during Sheet Metal Forming

In this paper, the effect of variable Blank-holder forces (VBHF) on the strain path during sheet metal forming has been investigated by numerical simulation and experiments. The formability of select aluminum alloy sheet was evaluated by theory prediction of forming limit curve based on the M-K method. The effect of different VBHF on the formability was presented. In order to verify the predictions of strain path, experiments are being carried out using a recently-built multi-points variable blank-holder forces hydraulic press. The results show that large side BHF with small comer BHF during rectangular box deep drawing can improve the formability of the selected aluminum alloy

PLC在液压机控制系统改造中的应用

将YA32-315型四柱式液压机由继电器控制改为可编程控制器(PLC)控制,对原有下顶出缸的液压油路控制系统进行改进,通过高精度比例溢流阀和PLC的模拟输入输出模块对顶出缸的油压进行控制,并结合板材变压边力成形工艺,在单动液压机上实现变压边力控制。在板材成形过程中通过可编程控制终端对成形力、压边力及凸模行程进行实时监视和控制。

变压边力条件下铝合金板的成形窗口

在由塑性成形理论和能量法分别建立的临界破裂和临界起皱压边力模型基础上,构建了变压边力情况下汽车用铝合金板的成形窗口,并分析了拉深比、材料参数和模具参数对成形窗口的影响规律。对比实验表明:在整个有效压边力范围内,数学模型构建的成形窗口能够与实验相吻合,且铝合金6111-T4和5052-O的成形窗口明显小于钢板st14的。而影响因素分析显示:随着拉深比降低、厚向异性系数(r)增加和凹模圆角半径(Rdp)增大,成形窗口明显扩大;n值增加,成形窗口虽然有所扩大,但是效果并不明显。

板料成形压边力控制技术研究现状及发展趋势

首先从压边力的加载模式及加载位置等方面介绍了压边力的控制方式,其次对压边力的理论分析进行了总结,最后对以人工神经网络为代表的人工智能及与现代控制理论相结合的压边力控制技术进行了分析。在对国内压边力控制技术综述的基础上,指出了目前在压边力控制技术方面存在的问题;同时,探讨了压边力控制技术的发展趋势。

变压边力控制技术的研究现状和发展趋势

介绍了传统压边力控制技术,分析了复杂拉伸件特点,指出复杂拉伸件所需要的压边力既是行程的函数,也是位置的函数。综述了国内外变压边力控制技术的研究现状,重点介绍了随行程变化的变压边力理论控制曲线和不同的变压边力加载模式,以及随位置变化的变压边力控制方法。并探讨了变压边力控制技术的发展趋势。

随行程变化变压边力拼焊板盒形件成形性能研究

焊缝两侧材料变形不均匀引起的焊缝移动和成形性能下降是拼焊板成形过程中需要解决的难题,变压边力技术可以增大成形工艺调整范围、提高冲压件成形质量。本文在拼焊板成形过程中加载随行程线性渐增变化的变压边力,并应用动力显式数值模拟软件模拟差厚拼焊板盒形件的成形过程,研究变压边力控制对拼焊板成形性能的影响。结果表明,在相同的焊缝移动量下,线性渐增变压边力与定常压边力相比增大了引起焊缝移动的薄侧变形区域材料的长度,缓解了薄侧材料的应变集中,提高了拼焊板成形性能。

变压边力对铝合金板料拉深成形性能的影响

利用数值模拟软件对5A02铝合金板料进行了随时间变化和随压边圈位置变化的变压边力拉深研究,分析了变压边力对拉深成形性能的影响。研究表明,采用先增后减的压边力可以显著提高铝合金板料的成形性能,但压边力达到最大值的时间有一个合理范围。施加分块压边力时,应根据压边圈相对位置材料流入凹模速度和变形程度来确定各部分压边圈的压边力大小。

基于破裂失效准则的变压边力理论及其工程应用

基于变压边力成形是提高铝合金、高强度钢板等难成形材料成形性能的有效方式之一,构建了圆杯件最优压边力理论模型.将冲压过程中的拉伸载荷表达为工艺参数和材料参数的方程,应用与拉伸载荷有关的破裂准则求解出压边力,从而得出随不同行程变化的最优压边力曲线.模型考虑了材料各向异性、不同冲压深度下板料在凹模圆角处的弯曲角,确保预测的准确性.最后,采用多点液压变压边力压机对得出的最优压边力曲线进行验证.结果表明,该最优压边力曲线可有效提高铝合金的冲压深度.

方盒形件拉深变压边力加载研究

选择方盒形轴对称件为模拟研究对象,利用专业CAE分析软件Dynaform研究分析了方盒形件在恒定加载模式、直线递增模式、直线递减模式、V型模式和Λ型模式等典型压边力加载模式下的拉深成形性能。研究结果表明,通过对比分析方盒形件壁厚分布和成形极限图,采用V型变压边力控制曲线,可以有效合理地控制材料的流动,降低板料拉深成形的难度,减小拉深力,特别是能够有效地避免工件拉深过程当中出现的的起皱和破裂两大主要成形缺陷,最终可以显著改善成形件的拉深成形性能。

基于Dynaform的板材成形变压边力数字模拟研究

利用板材成形CAE分析软件Dynaform研究压边力对大型板材拉延成形性能的影响。模拟结果表明,合适的变压边力能够降低成形后的局部变薄率,改善成形后的回弹量。

变压边力对铝合金板拉深成形性能的影响研究

利用数值模拟软件Dynaform研究了可变压边力对铝合金板拉延性能的影响,包括随时间变化的压边力对圆筒形件成形质量及特征节点应变路径的影响和随位置变化的压边力对盒形件成形质量的影响。研究表明,随时间变化的渐增式和∧型变压边力(筒形件)以及随位置变化分块布置的压边力(盒形件)可以有效地控制起皱和拉裂的发生。这能提高铝合金板的拉深成形性能,从而获得较好的成形质量。

压边力对圆锥形件拉深成形的影响

起皱和断裂是板料成形过程的主要失效模式,合理控制成形过程中的压边力,可以消除这些缺陷,提高成形性能。本文以圆锥形件的成形为例,采用Dynaform软件对变压边力控制的成形工艺进行了数值模拟计算,得到了最佳压边力变化曲线。本文还对模拟结果进行了实验验证。结果表明,变压边力拉深工艺能够极大提高板料的极限拉深高度。

矩形盒拉深变压边力加载规律及预测

目的解决板料拉深过程中出现拉裂、起皱、拉深不充分等缺陷的问题。方法利用专业分析板料成形的软件Dynaform,研究分析了非轴对称件矩形盒,在几种典型的变压边力下的拉深成形性能,获得了成形效果较好的加载模式,进而利用仿真软件Dynaform获取了样本数据。结果建立了矩形盒拉深成形变压边力网络模型并对其学习训练,最后对神经网络预测结果及仿真结果所得到的变压边力加载曲线进行多项式拟合,获取了最佳压边力控制曲线。结论在板料拉深过程中,通过控制压边力的大小,能够较好地发挥材料的流动性,改善制件的最终成形效果。

梯度拉延筋拟合下降型变压边力方法研究

针对变压边力中最常见的下降型变压边力,提出了梯度拉延筋拟合的方法,从而可以在恒压边力情况下拟合出下降型变压边力冲压的效果。该方法首先通过恒压边力计算获取需要的变压边力的区域,然后应用优化计算获取下降型变压边力曲线。通过转换计算出变压边力对板料约束力随板料边缘流动距离变化的关系曲线,并由此拟合出梯度拉延筋约束力曲线,再根据它确定拉延筋的数目、分布位置及约束力大小。该方法既可以用来拟合整体下降型变压边力,也可以用来拟合分区变压边力。通过算例验证了该方法的可行性。

基于变压边力控制的非轴对称拉深成形数值模拟与优化

在给定合理毛坯形状、拉延筋与凹模渐变圆角条件下,分别在定常、递减、峰形、谷形压边力加载模式下,对汽车车灯反射镜拉深进行了数值模拟。结果表明:谷形压边力加载模式可使工件减薄率小于13.45%,适合该拉深工序;利用数值模拟结果和神经网络方法优化获得最优压边力加载曲线,该曲线可用于拉深中压边力的准确控制。

机械式多点变压边力压边组件的设计

分析了目前多点变压边力压边装置的研究现状,设计出一种由齿轮齿条机构、凸轮机构及碟形弹簧组成的机械式多点变压边力压边组件。介绍了该组件的结构及工作过程为:利用齿轮齿条机构将上滑块的直线移动转换为凸轮的转动,通过改变凸轮的轮廓曲线、初始位置和转动角度得到不同的弹簧变形量,从而可实现预期的压边力变化。

变压边力二级调节控制系统

为了满足压边力随行程和位置同时变化,提出一种液压机压边力二级调节控制系统:基于电液比例技术和PID实现对一级液压垫力的双闭环控制;通过在专用顶出杆上安装力传感器,实现对二级顶出杆力的调节。利用MATLAB/simulink软件的运算和盒形件的拉深实验对系统进行了验证。结果表明,系统的响应速率、控制稳定性和控制精度能符合技术要求。

基于数据库的板料拉深压边力智能控制系统

概述了拉深成形智能化的研究现状,详细叙述了压边力智能控制系统的架构。鉴于拉深设备响应较慢的问题,引进虚拟成形的概念以实现整个自适应系统。完成了在不同模具参数,毛坯几何参数,材料性能参数,工况参数下圆筒轴对称零件的拉深过程变量的采集建库工作,并提出将之应用于复杂零件拉深成形变压边力自适应控制过程的方案。

变压边力控制拉深成形数值模拟与优化

在给定合理毛坯形状、拉深筋与凹模渐变圆角条件下,分别在各种压边力加载模式下,对汽车车灯反射镜拉深进行了数值模拟。结果表明:谷形压边力加载模式的成形质量较好;利用数值模拟结果和神经网络方法优化获得最优压边力加载曲线,实现拉深中压边力的准确控制。

基于变压边力的汽车翼子板成形

采用变压边力加载方式对汽车翼子板的冲压成形过程进行研究。运用Dynaform软件对汽车翼子板的成形过程进行有限元仿真分析。仿真结果发现,恒定压边力下零件发生轻微拉裂,不能满足成形要求。在恒定压边力无法获得满意成形结果的情况下,采用变压边力加载方式对其进一步研究,模拟分析了6种变压边力加载方式下的成形效果,获得了最佳的变压边力加载方式,大大改善了零件的成形效果。将实际拉深成形试模结果与仿真分析结果进行对比,验证了变压边力成形方案的可行性。在最终成形状态下,零件的最大变薄率为25.0%,最大增厚率为8.0%,总体成形质量较好,满足成形要求。研究结果表明,变压边力加载方式能够改善零件的成形效果。