压边力曲线对极限拉深高度的影响

运用ANSYS模拟软件对不同压边力曲线在筒形件拉深过程中的影响进行分析。分析发现,能够达到筒形件极限拉深高度,并且不发生起皱和破裂的压边力有一个数值范围,范围中的压边力曲线可以作任何类型的变化。但不同类型的压边力曲线愈接近压边力数值范围内的下限值,压边力曲线的变化幅度愈小,拉深件的危险断面处,厚度愈大或厚度减薄率愈小,厚度和厚度减薄率在数值上也愈趋于一致,对提高拉深过程的稳定性和拉深件质量最为有利。

超声振动对微盒形件拉深高度及断口质量的影响

构建了一种基于超声振动的SUS304薄板成形试验装置以研究微盒形件的拉深性能,探究了不同的试样厚度、模具及振幅对微盒形件拉深高度与断口质量的影响,并引入归一化比例系数λ,分析了三种模具对应的试样成形时对超声振动的敏感性。结果表明:在加载超声振动时,厚度为40μm、100μm和200μm三种试样对应的最大拉深高度分别由0.19 mm、0.30 mm和0.79 mm提高至0.24mm、0.44mm和1.10mm;在无振动方式下拉深微盒形件至破裂时拐角处的断口呈撕裂状、凹凸不平,而随着振幅的增大,断口趋向平坦;2号模具对超声振动的敏感性高于另外两种模具。

基于信赖域法的汽车门冲压拉深筋高度的优化设计

针对复杂钣金覆盖件成形容易出现拉裂、拉伸不足和起皱等缺陷,以成形极限图中缺陷点与成形极限曲线的欧氏距离为目标函数,拉深筋高度为工艺参数,通过二次回归模型建立工艺参数与目标函数的响应面,采取信赖域法设计优化规则及收敛条件,对工艺参数组合进行迭代优化。为了验证该优化方法的有效性,以汽车侧门钣金覆盖件为例进行了拉深筋高度优化,通过信赖域法8步迭代优化得到优化的拉深筋高度为:23.6、20.1、22.1、20.4和24.2 mm,并进行了冲压试验,验证了该方法的有效性。

圆锥形件变压边力拉深工艺的研究

进行了板料的恒压边力和变压边力拉深实验,分析了变压边力拉深工艺对板料拉深性能的影响,得到了不同压边力模式下圆锥形件壁厚的变化规律。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。

镁合金板热拉深实验装置及ME20M镁板热拉深性能研究

在自行设计的镁合金板热拉深实验装置上研究了不同成形温度、拉深速度、润滑条件对耐热ME20M镁合金板热拉深性能的影响;稀土耐热镁合金在一定温度下热拉深成形性能并没有得到明显改善,但其高温热拉深成形性能却显著提高。通过金相实验观察,拉深成形工艺不会改变镁合金板材组织性能。

板料拉深有限元模拟冲模速度研究

运用ANSYS有限元软件采用不同的模拟冲模速度进行板料拉深过程分析。研究表明,达到筒形件极限拉深高度而不发生起皱和破裂的模拟冲模速度有一个数值范围,在数值范围内任意选取模拟冲模速度,对起皱和破裂预测不会产生较大的误差,但取较大的模拟冲模速度能极大地提高模拟过程的计算效率。

可控拉深筋对高强度板盒形件拉深性能的影响

应用模拟仿真技术,结合正交实验设计方法,通过6种不同形状的拉深筋和3种不同的拉深筋运动轨迹的高强度板盒形件的拉深成形模拟仿真,研究了可控拉深筋对高强度板盒形件拉深性能的影响。以极限拉深深度为评价指标,分析结果数据,得到轨迹二拉深筋上升—静止—下降为最优运动轨迹,并且3种可控拉深筋运动轨迹的指标均比固定拉深筋的大,证明可控拉深筋能够改善高强度板的成形性能。其中直球头拉深筋的改善效果比斜球头显著,但斜球头比直球头具有更好的极限拉深高度,并通过极差分析得到其主要影响因子为拉深筋前后的高度。最后通过成形力分析,解释了改变拉深筋高度能改善高强度板成形性能的原因。

镁合金板料热拉深成形数值模拟中材料模型研究

分别利用用户子程序二次开发方法和直接输入应力应变实验数据方法,在ABAQUS软件中获得镁合金材料模型,进行了不同温度下镁板热拉深成形极限数值模拟研究。结果表明:镁合金板料极限拉深高度在一定范围内随温度的提高而增大,本文提出的含非常软化因子的镁合金高温流变应力数学模型能较好地预测流变应力,通过二次子程序开发方法在ABAQUS软件中加入新的材料模型是切实可行的。

AZ31与ME20M镁合金板料热拉深性能实验研究

在不同成形温度、拉深速度、润滑条件下对1．2mm厚的AZ31镁合金板料与3mm厚的ME20M镁合金板料进行热拉深性能实验研究。实验表明：AZ31镁板的最佳成形温度为215℃，而ME20M镁板在250℃以上成形性能才随温度的升高明显改善，说明稀土元素对镁合金的室温拉深性能影响很小，但却显著提高镁合金的高温拉深性能，同时也说明镁合金板料具有较佳的轻薄结构成形性；两种镁合金板料热拉深成形性能都对拉深速度敏感．有润滑条件比无润滑条件成形性能要好。通过对成形件传力区部位金相实验分析得知，合理控制热拉深实验参数，能改善成形件微观组织，进而保证成形件质量。

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。

自由模式下板料拉深成形性能试验研究

设计了圆筒形拉深试验模具和伺服压力机的三种自由模式,分析了自由模式下一个工作行程中完成多道次拉深成形时,各段次拉深距离下死点位置、速度比例对拉深极限高度的影响,总结了达到最大拉深高度的参数设置规律.试验结果表明,在伺服压力机下,采用多段工作模式,最大拉深高度可以提高20%~30%.靠近下死点时,应设置为低速拉深.试验中,速度设置为压力机正常速度的10%~20%,效果较好.

AZ31B镁合金板径向推力充液拉深试验

镁合金板冷成形性能差,采用液压成形的方法可提高其冷成形性能。对AZ31B镁合金板进行径向推力充液拉深试验,分析液压力大小、模具尺寸和坯料尺寸对最大拉深高度的影响规律,并对液压拉深件破裂位置、裂纹走向及裂纹形态进行分析。研究结果表明,当凸模圆角半径较大时,随着液压力的增大,得到的最大拉深高度也大;凸模圆角半径较小时,仅有当液压力大小合适时,才能改善其成形性能;板坯直径越大,最大拉深高度就越小。破裂位置一般在拉深试件的底部圆角、凸缘和侧壁处,且裂纹走向、裂纹断面呈现不同的形态。

镁合金板料热拉深成形数值模拟研究

分别利用用户子程序二次开发方法和直接输入应力应变实验数据方法,在ABAQUS软件中获得镁合金材料模型进行镁板热拉深成形极限数值模拟研究。研究得出:镁合金板料极限拉深高度在一定范围内随凸凹模圆角的增大、凸模与板料间摩擦因数的增大、温度的提高而增大,随凹模、压边圈与板料间摩擦因数的增大、拉深速度的提高而减小,而随压边力的增大先是增大后来减小,最佳压边力为7500N左右。研究结果表明:本文提出的含非常软化因子的镁合金高温流变应力数学模型能较好地预测流变应力,通过二次子程序开发方法在ABAQUS软件中加入自己的材料模型是切实可行的。

基于拉深孔成形技术的杯形件拉深数值模拟

分析了拉深孔成形时的力学机理,并以杯形件为研究对象,进行拉深孔成形有限元模拟,同时分析了拉深后拉深件的危险断面处厚度减薄率和成形极限图(FLD)。分析结果表明,拉深孔排列规律、密度和孔径变化对板料的极限拉深高度有很大影响。

圆锥形件拉深过程中变压边力的研究

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。

基于DYNAFORM仿真模拟的拉深工艺方案确定

在对某无凸缘圆筒拉深件进行拉深工艺分析时,以最大拉深高度确定的拉深次数为1次,而以拉深系数确定拉深次数时,发现需多次拉深才可完成,且在多次拉深过程中必须考虑材料硬化对拉深变形的影响。针对该问题,使用DYNAFORM软件分别对两种不同拉深方案进行仿真模拟,获得两种方案下拉深件的成形极限图。对比分析两种成形极限图并最终确定该拉深件的合理拉深方案。

介观尺度拉深模具与拉深试验研究

介观尺度的拉深成形出现了流动应力和摩擦尺度效应,其模具制造和零件在成形过程中的夹持、定位、运送等与宏观有许多不同,拉深成形过程中有些环节仍难以开展研究。研发了介观尺度的拉深模具,对两种晶粒大小的试样进行了圆筒拉深试验。分析了试样筒底破裂的方式,测量了首次最大拉深高度和试样的壁厚变化,分析了晶粒大小对首次最大拉深高度和壁厚的影响机理。

纤维方向沿厚向分布的Q235钢板拉深性能的初步研究

板料拉深加工中,拉深效果受纤维组织取向的影响非常明显。在分析思考的基础上,采用直接试验的方法,对纤维组织沿厚向的Q235钢片进行了拉深试验,首次获得了纤维方向沿厚向分布的带凸缘筒形件拉深最大相对高度数据,并与Q235钢片纤维组织沿纵方向的资料数据进行了对比研究与分析,初步定量回答了二者差别,为人们了解纤维组织对加工工艺的影响提供了参考。

Influence of process parameters on deep drawing of AA6111 aluminum alloy at elevated temperatures

To gain a deep insight into the hot drawing process of aluminum alloy sheet, simulations of cylindrical cup drawing at elevated temperatures were carried out with experimental validation. The influence of four important process parameters, namely,punch velocity, blank holder force(BHF), friction coefficient and initial forming temperature of blank on drawing characteristics(i.e.minimum thickness and thickness deviation) was investigated with the help of design of experiments(DOE), analysis of variance(ANOVA) and analysis of mean(ANOM). Based on the results of ANOVA, it is shown that the blank holder force has the greatest influence on minimum thickness. The importance of punch velocity for thickness deviation is 44.35% followed by BHF of 24.88%,friction coefficient of 15.77% and initial forming temperature of blank of 14.995%. After determining the significance of each factor on forming characteristics, how the individual parameter affects characteristics was further analyzed by ANOM.