基于JSTAMP/NV的U形冲压件弯曲回弹分析

简介JSTAMP/NV的主要功能和吉田-上森材料模型(Y-U模型),以2011年国际板材成形数值模拟会议(Numisheet’2011)上提出的预应变对U形冲压件弯曲回弹影响的考题为例,介绍在板料有、无加载预应变情况下用JSTAMP/NV进行弯曲成形回弹仿真的应用过程,并将回弹仿真结果与试验结果进行比较,结果表明仿真结果与试验结果吻合良好.最后简介JSTAMP/NV最新版本2.6的新增功能.

差厚板U形件工艺孔成形性能仿真

以冷冲压差厚板U形件作为研究对象,通过有限元仿真分析了工艺孔的位置、数量、尺寸以及形状对成形性能的影响.结果表明,差厚板在薄区侧壁处开孔时有利于减少侧壁的残余应力;差厚板的回弹与工艺孔在板件中的位置分布关系不大,与工艺孔的数量、半径及形状有关.从成形性能和回弹影响角度考虑,工艺孔优先选差厚板U形件端部的厚区与过渡区区域,如果必须在侧壁开孔,优选侧壁薄区区域.在相邻区域,工艺孔的数量尽量不超过2个,工艺孔尺寸小一些更合适,工艺孔形状沿轧制方向距离越小越合适.

超高强钢U形件热冲压的NSGA-Ⅱ多目标优化方法

为了减小超高强钢U形件热冲压成形的回弹角和生产周期,提出了基于二元耦合选择NSGA-Ⅱ算法的多目标优化方法。介绍了超高强钢温度和微观组织随热冲压成形过程的变化情况,以减小成形回弹角和冲压周期为目标建立了多目标优化模型,选择了坯料初始温度、冲压速度、保压压强作为优化的试验因素。在优化空间中随机抽取了50组采样点,根据试验得到了试验指标参数值。使用单个自适应神经元网络对试验指标和试验因素间的模型进行了回归,提出了二元耦合选择NSGA-Ⅱ算法进行优化模型求解。对优化后的参数组合进行生产验证,优化后回弹角均值比厂家产品减小了27.59%,单件的生产周期减小了3.52%,且回弹角和生产周期的标准差略有减小,说明优化后的生产质量、生产效率、生产稳定性均有所提高。

应用正交试验设计提高U形件的成形精度

回弹是Ｕ形件冲压成形的主要制造缺陷，严重影响零件的形状精度。在Ｕ形件成形过程中采用合适的变压边力是消除回弹的有效方法之一。然而，直到目前为止，仍无有效的方法来确定变压边力的形式。将正交试验设计方法和有限元软件相结合，对Ｕ形件成形过程中的变压边力形式进行了优化设计。将这种方法应用到ＮＵＭＩＳＨＥＥＴ＇９３的Ｕ形件成形中，经过优化的成形仿真结果无论是在防止破裂，还是在抑制回弹、提高成形精度方面都得到了很好的效果，并且采用这种方法还可以明显地减少有限元计算的次数、提高优化过程的效率。

滚轮可调式U型弯曲模

针对铝合金、铜合金等有色金属薄板在弯曲成形过程中表面容易划伤、产生塑性压痕,以及弯曲模具不可成形板料厚度不一的问题,通过分析影响板料弯曲成形工艺的主要因素,提出了采用将材料流入方式由滑动变为滚动成形的策略,并给出了具体的模具结构和设计要点。

U形支承件弯曲模设计

以U形支承件弯曲为例,分析了弯曲成形工艺,针对外观件不能有明显压痕和拉丝痕的特点,将凹模设计成圆柱滚子结构,实践证明这种结构可以减小弯曲时的摩擦阻力,降低摩擦热量,延长模具零件的使用寿命,保证成形零件的质量,对类似零件的成形提供一定的参考作用。

纵弧棱U型梁的冲压回弹预测

首先分析了纵弧棱U型梁的冲压变形特点和该类件冲压成形后产生截面角度回弹和纵向曲率回弹的原因。其次,利用有限元软件对该类件的成形过程进行了数值模拟,研究了材料性能、弧棱半径和翼板宽度对回弹的影响;研究了压边力和摩擦系数等成形参数对回弹量的影响规律。最后进行了实验验证。结果表明,在工件截面上,顶部角度回弹值Δθ_(1)为正,翼板角度回弹值Δθ_(2)为负;纵向回弹使工件的弧棱曲率变小。制件的材料强度越高,截面圆角半径越大,弧棱半径和翼板宽度越小,成形回弹量越大;冲压成形时的压边力和摩擦系数越大,回弹量越小。

轿车非典型U形件冲压成形工艺及模拟研究

利用板料成形模拟软件Dynaform对某轿车非典型U形件的冲压成形过程进行模拟,研究凸、凹模间隙、凸模速度、摩擦因数等对板料成形后厚度的影响,经多次模拟及对模拟结果进行分析,确定可行的成形工艺参数,用于指导实际生产。

汽车车架U形连接板热冲压工艺特性研究

U形连接板对汽车车架强度、可靠性影响较大。运用正交试验方法对某汽车车架U形连接板进行了不同工艺参数的热冲压试验,对试验结果进行了分析,研究了不同冲压速度、保压时间、摩擦系数等工艺参数对U形连接板热冲压工艺和回弹特性的影响,获得了U形连接板最佳热冲压工艺参数:冲压速度20 mm/s、保压时间5 s、摩擦系数0.1。

高强钢板U形件热冲压技术及有限元分析

高强钢板热冲压技术是解决其冷冲压缺陷的新型加工技术。建立了U形件的热冲压有限元模型,采用热力耦合分析方法得到了热冲压过程中板料的温度、厚度及应力的分布规律,并研究板料和模具的初始温度对热冲压后制件的温度及应力分布规律的影响。结果表明,U形件压边区域、圆角处温度下降较慢,中心区域和两侧壁温度下降很快;两侧壁和圆角处减薄较大;凸模圆角处应力最大,压边区域和底部中心区域应力值最小;模具初始温度不变,板料初始温度增加,冲压结束时制件的最低温度、应变最大值随之增加,厚度最小值、应力最大值随之减小;板料初始温度不变,模具初始温度增加,冲压结束时制件的最低温度、应变最大值随之增加,厚度最小值、应力最大值随之减小。

模具初始温度对U形件热冲压机械性能的影响

利用拉伸实验获得了USIBOR1500P应力-应变曲线,采用有限元软件开展U形件热冲压成形工艺参数的数值模拟研究,分析模具初始温度分别为25,100,180℃时冲压件的最终组织结构,包括马氏体和维氏硬度。模拟结果表明:马氏体含量和维氏硬度值随着模具初始温度的升高而降低。

U型封口铝卡冲压成形工艺及模具设计

通过对U型封口铝卡结构和冲压工艺分析,介绍了模具结构和重要模具零部件的设计要点,解决了U型封口铝卡自动送料和出件的问题,对类似冲压零件的模具设计具有一定的参考作用。

AM50A镁合金U形件回弹影响因素分析

为了使镁合金冲压产品在尺寸和形状方面达到更高的精度,利用Dynaform对AM50A镁合金U形件进行了冲压模拟,得到了部分模拟参数对冲压成形及回弹效果的影响,同时进行回弹分析比较。确定了某种电路叉板U形件冲压参数:凹模间隙0.4mm,压边间隙1.1mm,压边力40kN,板料厚度2mm,凹模静摩擦系数0.001。为回弹补偿设计提供依据。

薄板拉延U形焊装构件点焊参数与变形分析

采用Abaqus有限元软件对SUS304不锈钢薄板拉延U形焊装构件的拉延成形和电阻点焊过程进行数值模拟,并通过正交试验分析不同点焊工艺参数下薄板拉延U形焊装构件的焊接变形量,提出将点焊过程的刚性固定法与火焰加热矫正法相结合的变形矫正方式。结果表明,影响U形焊装构件焊接变形的工艺参数主次顺序依次为焊接时间、焊接电流密度、电极压力、保压时间,焊后变形量最小的最优工艺参数组合为焊接时间0.24 s,焊接电流密度250A/mm^2电极压力95 MPa,保压时间0.16 s。将刚性固定法与焊后火焰加热矫正法相结合,可以减小U形焊装结构的变形量,同时使结构的残余应力分布更为均匀。

包含拉延残余应力的U形薄板工件点焊变形分析

以铝合金薄板U形件为研究对象,将拉延成形和电阻点焊顺序耦合,研究了拉延残余应力对U形件焊后变形的影响。在此基础上,将改善应力状态分布的热处理法应用到工件点焊模型,分别在焊前和焊后对U形件整体或局部进行热处理,研究不同条件下U形件的整体变形状态。结果表明：拉延残余应力在一定程度上会约束U形件的焊接变形;对完成拉延加工的U形件进行焊前热处理或焊后热处理,均能减小U形件的整体变形量,且焊前热处理对U形件整体变形量的控制优于焊后热处理;抵消拉延加工中U形件因回弹效应产生的位移偏移量的最有效方案为在焊前对U形件的侧壁进行热处理再进行电阻点焊。

700 MPa高强钢带U形冲压回弹有限元数值分析

为了预测高强钢带冲压回弹情况,本文以厚度为2 mm的700MPa高强钢带为原料,用SolidWorks软件建模,并运用Ansys有限元软件的Ls-dyna模块中163壳单元模型进行了U形冲压成形过程数值分析,以研究冲头圆角半径、凹模圆角半径和摩擦系数等主要参数对高强钢带U形件侧壁和法兰冲压回弹角度的影响。研究结果表明,随着冲头圆角半径的增大,法兰回弹略微增大,侧壁回弹角随之增大,冲头圆角半径设为高强钢带厚度的5~7倍为宜;随凹模圆角半径的增大,法兰回弹角逐渐减小,而侧壁位置回弹角却随之增大,因而凹模圆角半径设为高强钢带厚度的4~5倍为宜;随着摩擦系数的增大,侧壁回弹角和法兰回弹角减小,因而摩擦系数范围应设定在0.12~0.18为宜。本文研究结果为汽车大梁冲压成形免焊接工艺设计提供了新的理论依据。

抑制U形件冲压回弹翘曲的拉深筋优化设计

介绍一种抑制U形件侧壁翘曲的拉深筋优化设计方案,包括在压边圈上设置第一拉深筋以及在凸模上设置第二拉深筋。拉深初期,只有第一拉深筋作用,有效控制压边力大小,避免了零件早期开裂风险;拉深后期,第二拉深筋起作用,进一步增大进料阻力,保证塑性变形更充分。结果表明,采用该拉深筋结构成形的U形件翘曲量可控制在0.5 mm以内,比传统拉深筋翘曲量减少80%。

U形汽车冲压件简化模型的构建

近年来汽车工业发展迅速,新车上市速度越来越频繁,高强钢在汽车冲压件中的应用变得更加广泛。对比了2种汽车冲压件简化模型,提出了U形简化模型的合理性。结合生产实际,构建出了1个U形汽车冲压件简化模型。根据该模型选取热冲压高强钢22MnB5作为冲压材料,进行计算模拟,验证了这个U形汽车冲压件简化模型的可行性。研究表明:采用U形汽车冲压件简化模型科学合理,构建出的U形汽车冲压件简化模型符合需求,可用于指导实际汽车冲压件生产。

薄壁U型制件的冲模设计

分析了薄壁U型制件产品的工艺方案,详细阐述了U型制件冲压模具的主要结构设计特点,凸模、下模座、滑块结构及工作原理,巧妙地利用带内斜楔的弯模,提高了生产效率。通过生产验证,该模具满足生产需要,降低了生产成本。

基于JSTAMP/NV的汽车横梁回弹分析

为测试JSTAMP/NV的回弹仿真精度,以2005年国际板材成型数值模拟会议(Numisheet’2005)提出的预测汽车横梁回弹的基准考题为例,采用Y-U材料模型,基于JSTAMP/NV仿真冲压拉深成型和回弹的过程.仿真结果与试验结果吻合良好,表明利用JSTAMP/NV能有效预测汽车横梁的回弹.