冲压板材成形极限分析技术在GP项目运用实践

介绍了冲压板材成形极限分析技术基础理论,以及在公司GP项目模具制作、模具调试、生产启动、生产过程中各个阶段的实际应用,对于提高零件质量有良好效果。

汽车变速器支架冲压成形工艺参数优化

该文以汽车变速器支架为研究对象,利用Dynaform软件研究其冲压成形过程出现的常见缺陷和问题。首先采用单因素分析确定正交试验的参数范围,然后通过正交试验和极差分析,获得各参数对最大减薄率的影响主次顺序,即冲压速度大于摩擦系数大于模具间隙;对于最大增厚率,冲压速度大于模具间隙大于摩擦系数,相对最优工艺参数组合为摩擦系数0.100、模具间隙1.44 mm、冲压速度1000 mm/s。最大减薄率的数值为15.345%、最大增厚率的仿真数值为16.017%,优化后的零件成形质量良好,可降低破裂的风险。

某汽车前副加强板冷冲压成形的优化

为了改善某汽车前副加强板冲压成形中的起皱、开裂和回弹现象,采用有限元软件Dynaform结合正交试验和极差分析获得各评价目标的工艺参数,通过多目标优化软件Design-expert获得零件最优工艺参数,采用节点补偿法获得回弹补偿模型,并对最优工艺参数和回弹补偿模型进行仿真分析。结果表明:最优工艺参数的仿真和回弹补偿效果较好,零件的成形极限状态良好,最小厚度、最大厚度和最大回弹量均符合设计要求。

家电用热镀锌板减薄后的冲压成形性能

某家电厂将DC51D+Z钢冰箱用热镀锌板的厚度由0.3 mm减薄至0.27 mm,直接减薄时出现了冲压开裂问题。采用有限元仿真分析方法研究了零件冲压成形的要求,并提出了优化方案。结果表明:在材料不变、冲压工艺不变的前提下,直接减薄热镀锌板无法满足该零件冲压成形的要求;采用增加镀锌板碳元素含量、降低镀锌板硼元素含量、提高退火温度等方法,可以降低材料的屈服强度,提高材料的时效性能和冲压成形性能,改进后材料成形极限满足零件的冲压成形要求。

铝合金机罩内板冲压成形性研究

在机罩设计中采用铝合金材质,旨在提升机罩内板的冲压成形质量,通过规划冲压方向,设计工艺补充面与拉深筋等,构建完整的工艺补充面模型,运用AutoForm软件对机罩内板的冲压成形过程进行模拟与验证,确保设计方案的可行性。基于仿真结果,提出并实施针对性的成形性改善方案,解决了机罩内板在冲压成形过程中遇到的难题。经对标分析及CAE分析双重验证,确定了铝合金机罩内板风挡处拔模角的最佳参考值为55°,为铝合金机罩内板的工艺设计及成形优化提供了参考。

焊接板材毛坯冲压成形中残余应力的测试与分析

通过实验测试了焊接毛坯冲压成形 (弯曲、拉深 )过程中产生的残余应力 ,并对实验结果进行了分析。通过分析得出了对焊接冲压成形加工复合化技术工艺实践有指导意义的结论。

铝锂合金板材冲压成形极限研究

通过对 2 0 90 ,2 0 91和 80 90铝锂合金板材的冲压成形性能试验和杯突试验 ,获得了铝锂合金板材冲压成形极限图 。

复合变形路径下的板材冲压成形极限应变(Ⅰ)——冲压成形极限应变的立论与解析

从4个方面就变形路径对成形极限图影响的研究现状进行综述,并进一步论述了复杂变形路径和单一变形路径的概念,以及基于Hill′48屈服准则的塑性应变几何关系。为了在任意复杂变形路径下计算冲压板材的失稳极限应变,提出"任意复杂变形路径均可简化为线性复合变形路径"、"板材的冲压成形能力亦即板材允许的极限厚度应变",以及"板材在线性复合变形路径下的冲压成形能力取决于其最终变形路径的应变比值"等3个工程简化假设,并对它们进行立论和诠释。同时基于这些假设,在板材承受线性复合变形路径和前后变形路径的应变主轴发生转动的条件下,解析和推导出计算冲压成形极限应变的理论公式。利用这些简化假设和理论公式,可以在任意复杂变形路径下计算板材的冲压成形极限应变并绘制其冲压成形极限图。

复合变形路径下的板材冲压成形极限应变(Ⅱ)——冲压成形极限应变的计算与试验

第Ⅰ部分提出"任意复杂变形路径均可简化为线性复合变形路径"、"板材的冲压成形能力亦即板材允许的极限厚度应变",以及"板材在线性复合变形路径下的冲压成形能力取决于其最终变形路径的应变比值"等三个简化假设,依据这些假设在线性复合变形路径以及应变主轴发生转动的条件下,推导出计算板材冲压成形极限应变的公式。根据这些假设和公式,首先计算出板材在初始变形分别为单向拉伸、平面应变和等双拉应变的二重线性复合变形路径作用下且应变主轴发生转动时的成形极限图(Forming limit diagram,FLD),然后通过一定的试验来验证和讨论这些计算结果。试验和讨论表明,根据这些假设和公式计算获取的FLD,与本文试验结果和某些文献报道的试验结果具有吻合性。此外,以往的研究大多从塑性力学或塑性物理方面解释了变形路径改变对FLD的影响,而这里则根据■等值曲线图,从塑性几何方面对变形路径改变FLD图形状态的现象做出了描述。

铝合金板材冲压成形极限虚拟预测

利用虚拟成形极限应变(FLD)试验,并根据虚拟试验过程中的“分叉失稳”和有限元后置处理过程中的“应变集中”现象,虚拟性地求解了铝合金板材的失稳极限应变。试验表明,虚拟FLD试验方法避免了采用塑性失稳准则及损伤断裂失稳准则时人为因素的影响,利用虚拟极限应变所拟合出的FLD曲线与实测FLD拟合曲线具有比较接近的几何图形,虚拟FLD试验可替代或部分替代实测FLD试验。

焊接板材毛坯在冲压成形过程中拉深的实验分析

通过实验，测试了焊接板材毛坯在冲压成形过程中拉深时的变形及受力情况，并对实验结果进行了分析，表明在施加环形凸像可提高极限拉深比，该结论对实际生产具有指导性意义．

基于韧性断裂准则的铝合金板材成形极限预测

为了准确地预测铝合金板材成形极限 ,将韧性断裂准则引入到数值模拟中。在数值模拟获得的应力应变值基础上 ,采用简单拉伸试验和数值模拟相结合的方法确定了韧性断裂准则中的材料常数 ,并应用该韧性断裂准则预测了铝合金LY12 (M )的圆筒件拉深和半球形凸模胀形的成形极限。预测结果与实验值吻合较好 ,该韧性断裂准则能够预测铝合金板材成形极限。

板材成形极限的预测研究

将含有变形损伤效应的本构方程引入到Ｍ－Ｋ理论模型，研究了板材变形失稳和成形极限问题。分析了材料参数及屈服函数对板材成形极限的影响，成形极限曲线的右半部分曲线斜率随应变硬化指数（ｎ值）、应变速率敏感指数（ｍ值）、屈服函数形状系数（Ｍ值）的增大而减小，随材料初始几何缺陷参数（ｆ值）的增大而增大。把改进的Ｍ－Ｋ模型应用于有限元模拟程序，分析了材料参数对板材胀形的极限成形高度的影响，模拟结果与实验结果吻合。

板材冲压成形的智能化控制技术

板材冲压成形智能化是一项涉及控制科学、计算机科学和板材塑性成形理论等领域的综合性新技术。该技术的研究已有十几年的历史, 但主要是集中在V 型弯曲的回弹控制方面。直至90 年代初, 才开始对筒形件拉深的智能化控制进行探索性研究。该技术的研究带动了数据库、神经网络及模糊控制等技术在板材成形领域中的应用,

镁合金板材成形极限图(FLD)的实验研究

首次利用电蚀网格法,在 BCS-30D 板材成形性试验机上进行镁合金板材成形实验,利用先进的 ASAME 自动应变测量系统进行应变测量分析,测试镁合金板材的成形极限图(FLD)。实验表明,室温下 AZ31B 镁合金冷轧态板材的力学性能和冲压性能不佳,难以完成成形极限图的测试,不具备成形加工能力;热轧态镁合金板材具有一定的塑性和成形性能,并测试了其成形极限图。成形极限曲线 FLC 的测试对制订镁合金板材的冲压成形工艺提供了理论依据。

板材多点成形中压痕缺陷的分析与控制

压痕是多点成形中特有的成形缺陷 ,是板材多点成形中必须解决的问题。本文首先对多点成形中压痕的形成进行了力学分析 ,给出了抑制压痕的方法 ;

板材成形回弹数值分析的静力隐式方法

给出了板材成形加载过程、卸载过程数值模拟的静力隐式有限元方法 ,通过平衡迭代求解有限元方程 ,并采用隐式算法进行应力积分及接触压力计算。这种方法应力计算准确 ,因而回弹计算结果具有较高的精度。数值计算表明 ,纯弹性板大变形卸载后能够完全恢复到原始形状 ,说明该方法对几何非线性问题的分析是非常准确的。最后对板材柱面、球面成形的回弹进行了分析。

碳纤维编织复合材料冲压成形实验与仿真分析

编织复合材料成形由双曲率曲面构成的复杂结构件时,会导致复杂的纤维重新排布和重新取向,从而影响最终成形件的力学性能。基于纤维增强连续介质力学理论,作者以前提出了一种简单实用的超弹性模型来描述编织复合材料在成形过程中的非线性各向异性力学行为。利用冲压工艺为树脂传递模塑法提供碳纤维编织复合材料预成形件,研究了碳纤维编织复合材料在冲压成形带有双曲率曲面的结构件时的纤维重新排布和重新取向。碳纤维编织布被剪成纱线分别与模具矩形边成0和45°两种样式。利用所提出的模型对实验进行模拟并与实验结果进行对比发现,预测的纤维局部剪切角和边界纤维缩进量与实验结果吻合很好。这一研究对编织复合材料成形的数值预测与结构设计有着重要的意义。

基于板料成形数值模拟的冲压模具结构分析方法

针对结构复杂的大型汽车冲压件成形模具,提出一种基于板料成形数值模拟的冲压模具结构分析方法。先通过板料成形数值模拟获得变形板料对模具的作用力,然后在模具结构分析时,将此作用力施加到模具上以代替板料对模具的作用,从而简化模具结构分析模型。论述基于板料成形数值模拟的冲压模具结构分析方法的实现过程以及联系两个过程的关键技术——边界力的映射算法。运用该方法分析双曲底面盒形件拉深成形时模具的受力,并利用自主设计的模具应力采集系统进行试验验证。结果表明,模具上选取的若干特征点的等效应力数值计算结果和实际测量结果吻合良好。

AA5052板材准静态/动态平面应变成形极限试验研究

为建立磁脉冲辅助冲压成形(EMAS)工艺的有效性,采用准静态平面应变预拉伸和动态磁脉冲成形相结合的方法对5052-O铝合金板材的准静态/动态平面应变状态复合成形极限进行了试验研究.结果表明:准静态/动态复合加载过程能显著改善该铝合金板材的室温成形性;准静态/动态平面应变复合成形极限比准静态平面应变成形极限有显著提高,相似或者略高于完全磁脉冲平面应变成形性,且随着准静态预应变水平的增加,准静态/动态复合变形成形极限变化不大.预变形的存在不会削弱复合成形过程的极限变形能力.