冲压速度对铝合金板成形性的影响

以AA6061铝合金为对象,研究了冲压速度对铝合金板成形性的影响。为了研究不同应变率下的屈服应力-应变,本文对DYNAFORM软件内嵌的Cowper-Symonds模型进行了参数估计,以此来表征应变率对屈服阶段真实应力-应变的影响。此外,借助DYANFORM有限元软件,对铝合金板的在不同冲压速度加载模式下的成形性进行了分析,并优化了不同行程下的冲压速度曲线。同时,对不同的冲压速度加载模式进行了试验。结果表明,在0.003~0.3 s-1应变率和相同的应变下,屈服应力与应变率为正相关关系;试验结果与模拟结果基本吻合;采用Cowper-Symonds模型并利用DYNAFORM软件能够有效预测AA6061铝合金板料的成形性,且正弦递增型的冲压速度加载模式更有利于铝合金盒形件的成形。

一种变冲压速度二级调节控制系统

为了实现冲压速度的智能化控制,以某液压机为例,基于电液比例技术进行改造,引入PID闭环控制系统,对冲压速度的闭环控制回路进行了系统仿真。并以盒形件为例,开展了拉深实验论证。实验表明,液压机运行稳定,控制系统可靠性高,能够满足变冲压速度的生产要求。

基于高冲压速度的板材胀形性能试验研究

利用自主设计研发的模具结构对高强钢进行高冲压速度的钢模胀形试验,得到高强钢在实际工程环境下的胀形高度。通过对比不同牌号、钢种、厚度和润滑处理下的材料胀形高度,研究不同润滑处理下的板料开裂位置,得到材料的胀形高度及开裂部位的变化规律。结果表明:材料的强度和厚度对胀形性能均有较大影响,胀形高度随加工硬化指数n值与平均塑性应变比r值的增大而增大,同强度等级的双相钢胀形性能优于低合金高强钢;不同润滑处理对材料的胀形性能与开裂位置均有影响,润滑效果越好,胀形高度越大,开裂位置越靠近球形中部;唐钢与宝钢生产的DP590材料的胀形性能相差不大。

冲压速度对杯突值影响的研究

在小松伺服压力机上实验研究了冲压速度对杯突值的影响。实验前在压力机上安装标准模架及改进的模具,通过传感器将实验过程中凸模的速度、位置及压力的变化进行记录。通过记录分析,得到凸模开始接触板料和板料破裂瞬间的准确位置,并测量了对应的杯突值Er。结果表明,在一定的范围内随着速度的增大Er值不断减小。与传统的杯突试验机的结果相比,实验能够得到不同冲压速度下的Er值,且得到的数据更加精确。

冲压速度及压边力对USIBOR1500高强钢热冲压的影响

为研究冲压速度和压边力对USIBOR1500高强钢热冲压的影响,使用DYNAFORM仿真软件建立了汽车防撞梁热冲压有限元模型,对热冲压过程进行了模拟,分析了冲压速度、压边力对汽车防撞梁热冲压成形的影响,仿真结果表明冲压速度为70~90 mm/s,压边力在50~100 kN时成形性好,成形后板料厚度减薄量小,可以满足生产工艺要求。

冲压速度对高温合金卡圈成形的影响

为了研究冲压速度对高温合金卡圈在高温下冲压成形的影响,基于ABQUES/Explicit有限元软件对GH4169高温合金卡圈热冲压过程进行数值模拟,对比分析了不同冲压速度下卡圈残余应力、等效塑性应变和厚度的变化,并与试验数据进行对比,验证了冲压有限元模拟的准确性。结果表明:在不同冲压速度下,卡圈的残余应力、应变以及厚度的变化趋势大致相同,均在卡圈曲率较大处出现应力增大、应变集中以及厚度减小的现象;当冲压速度为100 mm·s^(-1)时成形性较好,成形后板料厚度减薄量较小,与试验结果吻合较好。

板料初始温度及冲压速度对22MnB5热冲压成形过程的影响

采用DEFORM软件以唐钢生产的厚度为1.4mm的22MnB5汽车用高强钢为材料,建立了热冲压成形的有限元分析模型,研究了板料初始温度及冲压速度对热冲压成形过程的影响。研究结果表明,总负荷随着22MnB5板料初始温度的升高呈现出逐渐降低的趋势,22MnB5钢的成形初始温度应选择在900℃。当冲压速度低于50mm/s时,冲压成形过程中奥氏体可能已经发生转变。受到应变速率和材料内部温度这2种影响因素的制约,使冲压成形后的最大应力随着冲压速度的增加呈先降低后增长的趋势。冲压速度宜选择在50~60mm/s之间。

冲裁速度对冲压件断面质量的影响

研究压力机实际冲压速度对冲裁件断面质量的影响规律,建立物理试验模型和有限元模拟分析模型,确定了Cockcroft-Latham断裂准则和合适的断裂因子,并根据伺服压力机的特性设计了不同的冲压速度。结果表明,对于H1F60CS压力机,速度设置在20%左右时,断面质量最好,与实际生产在低速切断时可以提升切断面的品质的经验一致。但当速度再减小时,出现光亮带高度下降,同时毛刺高度增加,说明冲裁速度一味减小,对能提高断面质量并非可行。

冲压速度对双相钢B340/590DP拉深成形性能的影响

运用数值模拟和拉深实验研究了不同冲压速度对双相钢B340/590DP板材拉深极限系数的影响。数值模拟显示,随着冲压速度由10 mm·s^(-1)增加到60 mm·s^(-1),0.8 mm厚的板料减薄率由11.473%增大到16.638%。相同工艺参数的伺服压力机对板料进行拉深实验的结果表明,冲压速度大于60 mm·s^(-1)时,易在成形中出现拉裂现象,数值模拟有限元模型得到的成形极限性能与实际拉深实验数据有较好的一致性。对滑块的运动速度轨迹进行控制的拉深成形模式下,拉深深度超过10 mm时再调高冲压速度,可以减少拉裂、起皱等缺陷。在伺服压力机的使用中合理地设置初始和后续成形速度,能提高拉深成形的极限速度,从而提高加工成形效率。

冲压速度对车身钢板U型弯曲回弹的影响

为明确冲压速度对回弹的影响规律,采用试验及数值模拟方法研究了冲压速度为0.05～50 mm·s^-1时SPCC和DP780车身钢板U型弯曲回弹量的变化情况,并分析了冲压速度对回弹的影响机理。试验结果显示：DP780钢板的回弹量高于SPCC钢板;SPCC钢板的回弹量随着冲压速度的增加而减小,DP780钢板的回弹量随着冲压速度的增加而增大。为提高成形部件的尺寸精度,需要考虑冲压速度对不同材料回弹行为的影响。数值模拟结果显示：SPCC钢板的回弹行为对应变速率不敏感,因为受惯性影响在侧壁区的上侧和下侧切线应力有较大差异;而DP780钢板受应变速率强化的影响,对回弹行为很敏感。

冲压速度对DP780双相钢和304不锈钢胀形性能影响的试验对比分析

利用速度可控的小松伺服压力机对双相钢DP780与304不锈钢1 mm板料进行杯突试验,根据杯突试验值Er的大小来研究冲压速度对试验结果的影响。对比双相钢DP780及304不锈钢两种材料的试验结果发现,在冲压速度由3 mm·s^-1增大到30 mm·s^-1的过程中,304不锈钢杯突值从9.39 mm降低到8.59 mm,双相钢DP780杯突值从7.53 mm降低到7.39 mm。此实验结果使速度对材料拉胀成形性能的影响得到确认,即在3-30 mm·s^-1区间内,随着冲压速度的升高,材料杯突值不断减小,材料的抗破裂成形性能逐渐降低,即材料的拉胀成形性能降低。

冲压件腹面断面结构对冲压成形速度的敏感度分析

为研究冲压速度对产品成形性的影响,利用非线性有限元软件MARC对不同断面结构冲压件成形性进行分析。考虑到腹面水平结构冲压件在与模具接触瞬间所受冲击力均匀分布且变化不大,以复杂腹面断面结构冲压件作为研究对象,将凸起幅值、凸起占比以及凸起偏心距作为腹面断面结构表征指标,构建不同的腹面断面结构模型,通过对不同冲压速度和断面结构下坯料的偏斜量以及畸变网格数的分析,得出如下结论:凸起占比越小、冲压速度越快,料片在成形过程中偏斜量越大,但料片偏斜量的峰值均未出现在凸起占比极小的范围内;在没有压料的情况下,由凸起偏心距引起的畸变网格数目增加不明显,而有压料的情况下,偏心距对畸变网格数影响较大。

不同冲压速度下箍带弯曲成形有限元模拟

针对围圆冲压成形中易发生卡箍折裂的现象,使用SolidWorks建模,利用ABAQUS进行仿真运算,分析不同冲压速度下,卡箍箍带弯曲成形后的应力、应变、厚度的分布情况。结果表明:在不同冲压速度下,卡箍箍带的应力、应变以及厚度的变化趋势大致相同,均在耳圆部分和最底部出现拉应力增大、应变集中以及厚度减小的现象,表明在此3处出现变形较大的现象;经过对不同冲压速度下的卡箍箍带进行模拟仿真,得出在100 mm·s;的冲压速度下,卡箍箍带的应力、应变以及厚度的变化分布均相对均匀,且整个箍带的变形相对平稳。

基于Abaqus的汽车板快速冲压有限元分析

基于Abaqus/Explicit动力显式有限元方法,分析了不同冲压速度下的某汽车覆盖件在冲压成形过程中节点速度、应变速率的分布规律。结果表明:随着冲压速度的提高,在变形过程中节点速度基本呈现增高的趋势,特别是变形较复杂的区域。同时,指出为了能更准确地模拟实际冲压过程,有限元材料模型中应采用应变速率大于10-2s-1获得的力学性能参数进行研究,以便更准确地反映实际材料特性。

基于Deform和正交试验的汽车轮毂盖板冲压工艺参数优化

为解决某轿车轮毂盖板在冲压中遇到的局部拉裂问题,应用Deform软件建立了关于板料、凸模、凹模以及压边圈的有限元分析模型,通过模拟整个冲压成形过程来分析轮毂盖板的成形性。模拟结果显示拉裂部位与实际生产结果一致,分析了拉裂产生的原因并提出了改进方案。以成形板件的最小厚度作为评判指标,基于正交试验法研究了板料直径、凸凹模间隙、压边力以及冲压速度对评判指标的影响规律,并通过对模拟数据进行极差处理,获得了轮毂盖板的最优冲压工艺参数,经仿真获得的板件无拉裂现象,板件最大减薄率仅为10.6%,大大降低了拉裂风险。最终经实际生产试模,获得的轮毂盖板满足生产要求,板料厚度分布情况与仿真结果一致,误差较小,验证了模拟结果的准确性,并有效解决了轮毂盖板的拉裂问题。

连续玻纤增强聚丙烯正交单向层合板热冲压成形工艺

利用自行设计的带有加热系统的半球模具在不同的成形工艺参数下对连续玻璃纤维增强聚丙烯复合材料单向层合板进行热冲压成形实验,使用光学显微镜对实验制件的成形质量进行分析。结果表明,提高预热温度可以降低树脂黏度,从而降低成形所需冲压力,提高冲压速度增大了成形所需冲压力。在相同的冲压速度下,预热200℃时,所得制件的厚度差最小。在相同的预热温度下,当冲压速度小于200 mm/min时,随着冲压速度的增大,所得制件的厚度差值逐渐减小。冲压过程中树脂流动不平衡往往伴随着制件的成形缺陷。本实验条件下,预热温度200℃,冲压速度150 mm/min时,可得到较好成形质量的制件。

冲压加速机理数值研究

建立了求解二维 Euler方程和 Navier-Stokes方程的 TVD有限体积格式 ,对口径为 38mm冲压加速器内弹丸周围的无粘流场和层流流场进行数值研究 ,模拟了冲压加速器内复杂的激波系 ,分析了冲压加速器内激波加热点火机理和弹丸速度的影响 .

基于Archard的高强钢热冲压模具磨损研究

DP780高强钢逐渐被应用在汽车车身上,文章根据Archard磨损理论,对DP780热冲压工艺进行了研究。热冲压过程中模具磨损的影响因素众多,最关键的2个因素是冲压速度和板料初始温度。利用Dynaform对DP780热冲压过程进行模具磨损数值模拟,设置不同的冲压速度和板料初始温度,研究相应条件下对模具磨损的影响趋势,为实际生产提供充分的指导。

某大曲率薄壁件成形参数优化

目的根据某大曲率薄壁件形状需求,以最大减薄率为优化目标,采用数值模拟与响应面相结合的方法对其成形的工艺参数进行优化,以得到合格的零件产品。方法首先,研究压边力、拉延筋阻力、摩擦因数、冲压速度等单因素参数对最大减薄率的影响规律。根据规律变化确定正交试验的参数范围,并对正交试验结果进行极差分析,确定本次板料冲压成形有限元分析的工艺参数对最大减薄率影响大小的排序为:摩擦因数>压边力>拉延筋阻力百分比>冲压速度;根据极差分析结果,选定对最大减薄率影响较小的冲压速度为3000 mm/s、其他3个工艺参数为变量进行再次优化,以摩擦因数、压边力、拉延筋阻力为优化对象建立响应面。结果通过响应面预测结果可知,摩擦因数为0.09、压边力为409.730 kN、拉延筋阻力为32.384%时,最大减薄率得到最小值7.926%。将该组工艺参数进行模拟,得到最大减薄率为9.40%,与响应面预测值仅相差1.474%,相对误差率为15.68%。结论经过试验验证,试验和优化的数值分析结果吻合较好,最大减薄率仅相差0.60%,证明了该方法的可行性。

彩涂钢板杯突性能影响因素研究

采用杯突试验方法研究彩涂钢薄板的塑性性能。在GNBW-60型杯突试验机上进行埃里克森杯突试验,研究了杯突冲压速度对彩涂钢板的杯突性能的影响。设置杯突冲压速度分别为0.2 mm/min、0.5 mm/min、1.0 mm/min、2.0 mm/min、5.0 mm/min、10.0 mm/min、15.0 mm/min和20.0 mm/min对试样进行埃里克森杯突试验,得到了埃里克森杯突值IE与杯突冲压速度之间的关系曲线。结果表明,随着杯突冲压速度的增大,彩涂钢板的埃里克森杯突值IE呈现先减小,而后增大,最后保持稳定的变形趋势。对不同冲压速度材料变形规律的研究,有助于获得材料在不同应用条件下的性能和工艺设置。