板料拉深成形过程中变压边力的数值模拟方法

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压边力,可以消除这些缺陷,提高成形性能.以轿车前门内板的成形为例,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,并得到了该零件采取变压边力时的最优控制变压边力曲线.

板料拉深成形数值模拟关键算法的比较

在板料拉深成形过程的数值模拟中显式算法和隐式算法是两种主要的有限元算法。板料拉深成形是一个准静态的变形过程,静力隐式算法是比较合理又相对精确的方法,但计算费时,需要大量的计算机内存空间;动力显式算法计算效率高且占用的存储空间少。本文分别用基于静力隐式算法的软件ANSYS和基于动力显式算法的软件ANSYS/LS-DYNA模拟了板料拉深成形过程,并通过与实验值相比较,验证了模拟结果的正确性。

基于多目标遗传算法的板料拉深成形工艺参数优化设计

以多种工艺参数(压边力、摩擦因数等)作为优化变量,多种成形缺陷(起皱、破裂等)作为优化目标,结合多目标遗传算法和数值模拟,建立了板料拉深成形工艺参数的优化设计模型。为了减少数值模拟的次数,利用人工神经网络建立了各种工艺参数和模拟结果之间的映射关系,大大提高了优化的效率。以汽车消声器为例,对其拉深成形工艺参数进行了优化,通过对优化结果进行数值模拟可以看出,该优化参数完全避免了各种缺陷的产生,这说明该优化算法具有较好的优化结果。

板料拉深成形摩擦系数测量系统

建立了一套基于自主开发的探针式组合传感器的摩擦系数测量系统,并将此传感器耦合到拉深凹模结构中,以此来实时测量板料法兰平面测量点处所受到的垂向正向压力和径向切向拉力,并根据计算公式μ(摩探系数)=P(切向拉力)/F(正向压力)直接计算出该测量点处的实时摩擦系数大小,进而通过选择几个特征点来推导出整个板料法兰平面的摩擦分布情况及其变化规律。最后实际试验数据证明,该系统能够真实地反映板料拉深成形过程中法兰平面亡的实际摩擦分布情况。

板料拉深成形液压系统模糊控制建模

针对板料拉深成形系统中的变压边力液压控制动态性能和稳态精度较差的难题,建立了一个基于模糊PID自适应调整的液压模糊控制模型,并借助MATLAB仿真得到了控制参数的优化模糊查询表．最后结合实际板料拉深成形系统,选取两种变压边力加载模式进行实时变压边力模糊控制应用效果验证．应用结果表明:采用模糊PID自适应控制方式可大大改善拉深成形液压控制系统的动态响应性能和稳态精度．当压边力输入曲线为4吨的阶跃信号,模糊控制下系统的最大超调量仅为理想设定值的4．25％,大大小于原来无PID控制时的21．24％及常规PID控制下的31．07％,且达到稳定状态的调节高度也大大缩小,仅略为5 mm左右,调节时间略为0．24 s;而当输入为U型变压边力加载曲线时,系统的最大超调量比原来无PID控制时下降了约5％,且达到稳态时的调节高度也缩短了约1 mm左右,使整个拉深变压边力系统的动态性能和稳态精度得到了有效的提高．

板料拉深成形数值模拟摩擦模型及参数化实现研究

对板料拉深成形过程数值模拟新技术进行了研究,提出现有的摩擦模型的不足之处,拟提出一种全面考虑板料及模具的材质、表面粗糙度、接触应力、变形温度、变形程度、所用润滑剂的组分等情况的新摩擦模型,并拟用新摩擦模型来实现板料拉深成形过程数值模拟的的参数化研究。

应用数值模拟技术研究摩擦对板料拉深成形的影响

本文论述了摩擦对板料成形的特点和重要性 ,应用数值模拟技术研究摩擦对板料拉深成形的影响。结果表明 :模拟某复杂零件成形性能与摩擦系数关系密切 ;当摩擦系数为 μ3 时 ,冲压方向最大应力最小。研究结果表明采用数值模拟技术便于研究摩擦与板料冲压成形之间的相互关系。

板料拉深过程中的压边力控制技术

介绍了国内外板料拉深成形过程中压边力控制技术的发展现状熏并讨论了研究过程中存在的主要问题和研究的发展方向。

板料拉深坯料形状优化设计

采用基于坯料形状变化灵敏度分析的方法 ,自行开发坯料形状优化计算程序 ,并利用LS -DYNA3D软件进行模拟计算 ,确定非轴对称拉深件成形时坯料的最优形状 。

基于人工神经网络技术的板料拉深成形工艺优化的数值建模

文章利用人工神经网络技术,建立了板料拉深成形工艺参数和性能评价指标之间的映射关系,为各参数的研究和优化提供了重要参考;详细分析了其中的几项关键技术:拉延筋的描述、性能评价指标的建立和正交实验法确定训练样本。最后,对某翼子板进行拉深成形建模,通过对训练后的网络进行测试,网络误差小于5%,验证了所建网络模型的正确性和实用性,为工艺优化奠定了基础。

基于多目标遗传算法优化板料拉深成形工艺参数

利用人工神经网络构建了板料拉深成形的目标函数模型,建立了板料拉深成形工艺参数和性能评价指标之间的映射关系。以多种工艺参数(压边力、摩擦因数等)作为优化变量,多种成形缺陷(起皱、破裂等)作为优化目标,结合多目标遗传算法和数值模拟,建立了板料拉深成形工艺参数的优化设计模型,大大提高了优化的效率。以油底壳下盖为例,对其拉深成形工艺参数进行了优化,通过对优化结果进行数值模拟可以看出,该优化参数完全避免了各种缺陷的产生,这说明该优化算法具有较好的优化结果。

板料拉深后皱曲判据及其极限预报与控制

根据“多余三角形材料皱曲模型”导出了皱曲各阶临界切向压应力式和凸缘变形区中最大切向压应力式,进而给出了不皱曲判据和皱曲各阶临界模态跳跃式的变化规律. 以不锈钢0Cr18Ni9板材为算例,绘出了皱曲各阶最大极限预报与控制图和皱曲极限预报与控制全图,得出了0阶模态时的皱曲极限是皱曲和后皱曲极限预报与控制的依据. 皱曲和后皱曲判据既适用于恒压边力拉深,更适用于变压边力拉深.

基于神经网络的板料拉深成形摩擦系数预测

板料拉深成形过程中,摩擦是一个很重要的参数,受很多因素影响.本文利用神经网络建立了板料拉深成形中润滑油、模具表面粗糙度、拉深速度和板料表面粗糙度与摩擦系数的BP神经网络摩擦模型,对板料拉深成形的有限元分析及优化设计具有重要的参考价值.

板料拉深成形数值模拟的关键技术

本文探讨了板料拉深成形数值模拟中的几何建模、单元类型选择、关键算法等几个关键技术问题 ,并介绍了用ANSYS软件进行板料拉深成形过程数值模拟所采用的方法和技巧 ,并提出按优化压力曲线施加压边力来优化板料拉深成形的方法。

板料拉深成形液压机压边力智能控制系统的实现

针对板料拉深成形液压机压边力控制系统中,传统控制方式完全依赖于系统建立精确的数学模型,无法满足控制要求,提出了将常规PID控制和模糊控制相结合的方法,设计出两输入三输出的模糊PID控制系统.通过Matlab/Simulink仿真,结果表明模糊PID控制能减小系统的超调,提高快速性,在改善系统的稳态性、动态性和鲁棒性方面发挥了较好的作用.

板料拉深成形润滑模式研究

对板料拉深成形中的两种常用润滑模式进行了研究 ,并按膜厚尺寸对这两种润滑模式进行分类。在分析其润滑机理的基础上提出一种复合润滑模式 ,这种润滑模式使液体润滑剂和微米级粉体两种润滑介质的优势互相补充。实验证明 ,具有很好的润滑效果。另外 。

板料拉深过程中起皱的实验研究

研究了不同坯料尺寸和变形条件对起皱的影响.结果表明。

板料拉深模压边装置的设计探讨

起皱是拉深工艺中最主要质量问题 ,从拉深机理出发 ,分别介绍了使用恒力压边装置、适力压边装置、无压力浮动压边装置及用液压机顶出缸进行压边等方法 ,从而使压边力的变化符合拉深工艺的要求 ,对指导实际生产具有十分现实的意义。

板料拉深成形过程数值模拟中单元的选择

板料拉深数值模拟的效率和精度与单元的选择有很大关系。 ANSYS中基于单元公式的不同提供了大量的单元 ,在介绍壳单元和实体单元的基础上 ,提出了用 SHEL L93和 VISCO10 7两种单元来模拟板料拉深成形过程 ,并对其模拟结果进行了分析。

板料拉深中压边力及其数值模拟技术的研究

描述板料拉深过程中最小压边力及压边力变化规律的确定方法,介绍国内外压边力控制技术研究进展及数值模拟技 术在优化压边力中的应用,指出了目前压边力研究存在的问题及未来的研究动向。