激光复合造型覆盖件模具成形过程的数值模拟

本文提出在汽车覆盖件模具上进行激光复合造型,并对造型模具的拉深成形进行数值模拟。以某汽车顶盖为例,通过对模具表面的区域划分,并在各个区域设置不同的摩擦系数,来代替激光毛化和激光微造型。由模拟结果得出,区域摩擦对"危险断面"及"易起皱"区厚度的影响规律,从而得出各区域的造型方案。

基于均匀性的模具表面复合织构

通过ABAQUS软件对筒形件拉深过程进行了数值模拟,揭示了筒形件模具表面摩擦特性对成形件的厚度、应变及其回弹具有重要影响,且模具表面存在最优的摩擦特性分布;以板厚的均匀度为优化目标,得出模具表面最优的摩擦系数组合为μA=μC=μF=0.12,μB=0.26,μD=0.09,μE=0.03,此时板厚的变化幅度最小,仅为27.99%.基于此,采用激光毛化和激光微织构复合造型技术,对筒形件模具表面的摩擦特性进行设计制造,并进行拉深成形对比试验.试验结果表明:复合造型后,拉深得到的成形件筒底圆角部分最大减薄率降低了46.56%,凸缘区最大增厚率降低了30.71%;成形件的厚度分布更加均匀,均匀度提高了39.89%.

半球形件模具表面摩擦特性影响的数值模拟与优化设计

采用数值模拟的方法,研究拉深模具表面不同区域摩擦特性对半球形零件成形性能的影响规律。通过改变区域摩擦系数,确定内皱、拉裂两种成形缺陷及凸缘区材料流入量的主影响区。针对起皱、拉裂两种成形缺陷,分别对区域摩擦系数进行调整优化,采用优化后的摩擦特性组合,起皱的可能性降低了5.2%,拉裂的危险性降低了13%。该文研究结果可以为模具表面的激光复合造型提供依据,从而实现模具表面微观几何织构的主动设计制造。