FVS0812铝合金半球形件拉深成形的有限元分析

采用DEFORM-3D有限元分析软件对FVS0812铝合金半球形件在升温条件下的单层拉深、叠层拉深和包覆拉深工艺进行了分析。结果表明:工件出现断裂时对应损伤(Damage)临界值是0.24;单层拉深工艺中,应力分布差异大,应变分布不均匀;叠层拉深工艺在一定程度上对改善工件受力情况及应变分布有着良好效果;包覆拉深工艺使工件的应变、应力分布状态发生了很大的改变,使工件的应变分布趋于均匀。对比实验结果,损伤区域的预测与实验结果相吻合。

半球形件冲压成形拉深筋影响研究

利用 ANSYS/ L S- DYNA3D软件 ,建立了包括凸凹模、压边圈及板料在内的整体分析模型。分别对半球形件在有拉深筋和无拉深筋两种情况下的拉深过程进行了数值模拟 ,分析了拉深筋对半球形件拉深成形的影响 ,从应力场的角度分析了皱曲产生的内在原因 ,指出了判定皱曲的依据因素。

半球形件粘性压力成形的实验研究

本文对半球形件的粘性介质胀形进行了实验研究。充分利用实验设备的特点 ,分析了背压、介质排放口等粘性压力成形中的工艺参数对板材成形性能的影响。实验结果表明 ,粘性压力成形中背压及介质排放口分布的变化可以引起模腔中介质压力场的变化 ,在板材表面形成不同的压力分布 ,进而改变了板料的流动模式及应力状态 。

铝合金半球形件反向粘性介质压力成形及有限元分析

针对铝合金半球形零件在成形时容易出现拉裂、起皱等问题,首次提出采用反向粘性介质压力成形方法进行此类零件的成形,并对其成形过程进行了有限元仿真分析和实验验证,得到不同反向粘性介质压力下试件的几何形状和壁厚变化规律以及粘性介质压力场的分布规律。结果表明,坯料在较高反向粘性介质压力作用下"反向拉深",形成了预反成形效果,改善了坯料的变形均匀性及壁厚分布规律,最小壁厚由凸模中心区域逐渐向试件直壁区域转移;同时,粘性介质作用于坯料形成的非均匀压力场以及界面摩擦效应也可以有效改善坯料的受力状态,在反向粘性介质压力为12.5 MPa时成形出了满足要求的零件。

压边力对纯钛半球形件冷拉深成形的影响

纯钛板材冷拉深成形困难,起皱和断裂是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。基于连续介质力学及有限元理论,运用动力显式算法建立一钛合金薄壁半球形零件拉深成形的三维有限元模型,研究了不同压边力对拉深成形影响,结果表明:当单位压边力较小时(0.4 MPa)会导致拉深件在法兰区出现皱纹,当单位压边力大于0.8 MPa时,会在凹模圆角外侧壁发生破裂现象。

半球形件拉伸成形工艺分析及模具设计

通过对半球形件进行拉伸工艺分析,阐述了零件在拉伸成形过程中的难点,制定出合理的工艺路线,设计了2副拉伸模,满足了产品的设计要求。

半球形件拉深压边力数值模拟与优化

针对半球形零件,利用有限元分析软件Dynaform研究了不同恒定压边力对拉深件成形质量的影响,确定了压边力的安全区域。采用6条变压边力控制曲线分别进行模拟。结果表明:采用开口向上的抛物线形变压边力控制曲线,半球形件的质量最好,厚度分布比较均匀,最大增厚率和减薄率分别为22.4%和12.2%。采用数值模拟得到的结果对半球形件拉深的实际生产有一定的指导作用。

半球形件粘性介质压力成形的数值模拟研究

粘性压力成形技术是金属板材成形领域里新近出现的一种先进的加工工艺。对双面施放粘性介质的板材胀形进行了模拟研究 ,在双面施放介质的板材粘性介质胀形时 ,排放孔位置分布对毛坯成形过程有明显的影响。排放孔位置分布的不同造成模腔内介质的速度场不同 ,进而导致板材不同部位的流动速度的方向大小发生变化 。

铝合金半球形件冲压成形数值模拟与实验研究

变形铝合金冲压成形性能研究是国内外研究的重点课题。本文以铝合金半球形件为例,采用实验和数值模拟相结合的方法探索了铝合金半球形件冲压成形的基本规律。研究表明,压边力对铝合金板材件的冲压成形质量具有重大影响,合理的压边力能大大提高铝合金半球形件的成形性。另外,采用仿真软件对板材件的冲压成形过程进行模拟分析,可大大缩短产品及模具的开发周期,提高产品的成形质量及市场竞争力。

铝合金半球形件拉深的变压边力优化研究

为获得铝合金半球形件的优化压边力,提出了成形结果的综合评价标准用于不同变压边力曲线模拟实验的评价,以正交实验法设计模拟试验获得样本,建立了预测不同压边力曲线下成形结果的神经网络模型。在精度可靠的神经网络基础上,运用遗传算法优化压边力,获得了先增后减的"最优"压边力曲线。

半球形件变液压力变压边力充液拉深研究

采用充液拉深工艺,运用变液压力变压边力组合的方法,以DYNAFORM软件为平台,对半球形件的成形过程进行了有限元仿真模拟.仿真结果表明,在恒定压边力充液拉深下,零件易发生起皱和破裂,零件减薄率较大,无法满足成形要求.采用变液压力和变压边力组合的加载方式进行研究.研究结果发现,采用变液压力变压边力组合进行充液拉深的零件不破裂、不起皱、减薄率小,零件厚度分布均匀,能够较大程度地改善零件的成形效果.最后通过试验验证了该工艺的可行性.

基于正交试验的SPCC半球形件充液拉深仿真研究

通过有限元仿真对SPCC半球形零件进行充液拉深过程模拟,研究了板料直径、压边力、最大液室压力对SPCC半球件成形质量的影响规律。采用正交试验分析了各因素对成形质量的影响显著性,并确定了内半径72.5mm的SPCC半球形件充液拉深最优化的工艺参数组合。

SPCC半球形件拉深工艺仿真研究

起皱和破裂是半球形件拉深成形主要的缺陷,改变工艺参数和工艺方案可以避免缺陷的发生。通过建立SPCC半球形件一次拉深成形模型,研究板料直径、单位压边力、摩擦因数对半球形件成形质量的影响,得到一次拉深成形最优工艺参数。提出两道拉深成形SPCC半球形件的工艺方案,仿真得到侧壁无起皱、壁厚最大减薄率最小的最优零件成形结果。

拉胀工艺参数对半球形件成形极限的影响研究

为了提高半球形件拉胀成形的成形极限,研究了拉胀工艺参数压边力、摩擦系数、冲压速度以及凹模圆角对拉胀成形极限的影响规律。通过数值模拟分析与正交实验设计相结合的研究发现:影响成形极限最大的因素是压边力,其次是凹模圆角和摩擦系数,而冲压速度对成形极限的影响程度相对较弱;成形极限高度随着压边力、摩擦系数以及冲压速度的增加而降低,而随着凹模圆角的增大而增大。综合分析,为了提高半球形件拉胀成形极限,最合适的压边力为20 k N,凹模圆角为12 mm,摩擦系数为0.125,冲压速度为2000 mm·s-1。最后通过工艺实验表明,试验结果与模拟结果相一致,大大提高了半球形件的拉胀成形极限。

板料渐进成形半球形件的路径研究

基于ANSYS/LS-DYNA平台对半球形件的板料渐进成形过程进行模拟。根据单道次、两道次、三道次以及四道次成形路径的模拟结果,分析了不同道次对壁厚均匀性的影响。另外,通过对自上而下和自下而上两种成形顺序获得的模拟结果对比,研究了成形方式对壁厚均匀性的影响。最后,以壁厚均匀性为原则设计出半球形工件最佳成形路径,并通过实验得以验证。

通过数值模拟对半球形件拉深压边力进行优化

针对半球形零件，利用有限元分析软件Dynaform研究了不同恒定压边力对拉深件成形质量的影响．确定了压边力的安全区域。拉深件的成形质量受诸多因素的影响．包括拉深模具参数、板料的力学性能、压边力、成形温度、成形速度等。在拉深过程中，由于起皱和拉裂的影响，压边力是一个非常重要的工艺参数。在很多情况下．通常需要压边装置产生合适的压边力以防止工件出现上述质量问题。

半球形件冲压工艺的自适应NSGA-Ⅱ算法多目标优化

为了减小半球形件的冲压能耗和提高冲压件质量,提出了基于自适应NSGA-Ⅱ算法的冲压工艺多目标优化方法。介绍了半球形件冲压工艺,建立了半球形件的冲压能耗和多目标优化模型。以冲压速度、压边力为优化参数,使用正交实验法设计了2因素4水平正交实验。基于Dynaform软件获得了不同实验条件下的能耗和冲压件起皱情况,使用二阶响应面拟合了目标参数与工艺参数的回归模型。在NSGA-Ⅱ算法中引入了交叉概率和变异概率随个体适应度的自适应变化方法,从而给出了自适应NSGA-Ⅱ算法对多目标优化模型的求解方法。经验证,自适应NSGA-Ⅱ算法搜索的Pareto前沿解优于传统NSGA-Ⅱ算法的Pareto前沿解。选择一个优化点进行生产验证,经自适应NSGA-Ⅱ算法优化后,半球形冲压件表面无失稳起皱现象,实际能耗均值与优化值误差仅为0.44%,说明了所建模型的精确性和优化方法的有效性。

半球形件拉深能耗计算模型研究

文中采用主应力法,以半球形件拉深为研究对象,在考虑材料的加工硬化、弯曲效应和压边的影响因素下,建立了拉深行程和凸缘半径之间的关系,给出了变形全过程外力做功随位移变化规律的理论计算公式,得出的计算结果与有限元模拟相吻合。

半球形板件充液拉深数值模拟研究

基于半球形板件和模具的几何特征,针对36号低碳钢利用有限元仿真软件(DYNAFORM)建立有限元模型,设计不同参数的方案对半球形板件成形过程中的壁厚进行分析。得出摩擦系数对壁厚的影响规律以及和液室压力加载路径对壁厚的影响规律,减轻和避免传统板件成形过程中产生的起皱和破裂等缺陷,获取了半球形板件充液拉深成形的优化工艺参数,为类似的充液拉深件提供工艺参考。

半球形冲压件起皱因素的分析

对宽凸缘半球形件的凸缘起皱和球面起皱机理进行了理论分析和有限元仿真研究。理论分析表明,凸缘起皱是由压应力引起的,球面起皱是由纬向收缩失稳造成,周向分布不均匀的拉应力也会导致球面局部起皱。有限元仿真表明:随着压边力的增加,凸缘起皱程度逐渐减小并最终消失;随着压边力、毛坯直径和摩擦系数的增加,球面起皱程度也逐渐减小并最终消失;矩形板料会导致球面局部起皱。因此,增加压边力和毛坯直径可以消除凸缘起皱;增加压边力、增大毛坯直径、增加摩擦系数和采用圆形毛坯措施可以抑制球面起皱的发生。