EXPERIMENTAL TESTING OF DRAW-BEAD RESTRAINING FORCE IN SHEET METAL FORMING

Due to complexities of draw-bead restraining force calculated according to theory and depending on sheet metal forming properties experiment testing system, a simplified method to calculate draw-bead restraining force is put forward by experimental method in cup-shaped drawing process. The experimental results were compared with numerical results and proved agreement. It shows the method is effective.

ST16薄壁曲面件拉深成形起皱规律

采用ST16钢板,以直径为Φ200 mm、厚径比为0.5%的球形薄壁曲面件作为研究对象,通过数值模拟和工艺实验研究了拉延筋与压边力耦合作用下薄壁曲面件的起皱规律。结果表明,无拉延筋时需要4 MPa的压边力才能抑制起皱缺陷;使用拉延筋时仅需1 MPa压边力即可抑制起皱,通过设置拉延筋可以大幅降低压边力。大的拉延筋中心距更利于抑制起皱,但会加重壁厚减薄。选择合适的拉延筋中心距可以在抑制起皱的同时调控壁厚均匀性,最终实验试件的最大壁厚减薄率仅为10.4%。

汽车后地板拉延件成形裕度提升及参数优化研究

目的提升拉延工艺处理后汽车后地板零件的成形裕度,优化成形参数。方法首先,设置初始拉延工艺参数:压边力为807kN、摩擦因数为0.135、压边圈行程为205mm、成形力为3572kN,基于Autoform软件对后地板的拉延工艺进行数值模拟。其次,利用全场网格应变测量技术对试冲件进行全场测量,获得全场成形裕度云图、成形极限图、减薄云图。最后,调节压边力与拉延筋深度及圆角半径,优化拉延工艺的成形参数。结果通过模拟获得了零件的潜在风险区域位置,零件的最大减薄率为24.10%、全场成形裕度均小于10%;测量结果表明,最大成形裕度为-9.29%。对风险区域进行模具圆角抛光后,最大成形裕度达到-10.65%。通过综合分析测量结果与模拟结果可知,采用压边力为782kN、B处拉延筋圆角半径为4.5mm、拉延筋深度为4.5 mm等成形参数,试冲得到的零件无开裂和起皱缺陷,成形裕度最大值为-14.33%,满足大规模生产需要。结论利用数值模拟结合全场网格应变测量技术指导修模作业并优化工艺参数,可以有效提升模具的调试效率。

热水器封头零件拉深工艺研究

由于热水器封头顶部曲面形状,其拉伸工艺参数只能通过反复的试验才能确定,费工费力。应用有限元Dynaform软件对热水器封头的拉深工艺进行了有限元分析,研究了压边力、拉延筋设置、毛坯尺寸等参数对热水器封头成形质量的影响规律;针对原工艺的不足,提出了采用小尺寸毛坯和环形半圆形拉延筋改进的新工艺方案。它能显著降低压边力、提高拉深件的可成形性和成形质量,同时也能提高材料利用率。

等效拉深筋在钣金成形数值模拟中的设置及优化

采用有限元软件模拟了某汽车内饰板的拉深成形过程,通过设置等效拉深筋作为材料流动控制手段。首先通过对某简单形状零件拉深成形过程的模拟得出拉深筋参数的设置对模拟结果的影响规律,然后对内饰板拉深筋模型进行多次模拟和修改,通过在容易起皱的区域布置双重拉深筋作为最终的拉深成形优化方案,改善了零件表面的成形质量,能获得成形质量良好的拉深件。

多元非线性回归的铝合金覆盖件成形模拟优化设计

使用3参数Barlat-Lian屈服准则,通过Dynaform软件模拟铝合金覆盖件保护梁的拉深成形,获得拉深筋截面凸筋圆角半径、拉深筋的高度与最大等效应力、最大变薄率之间的关系数据;通过多元非线性回归处理数据,分别建立拉深筋的凸筋截面尺寸与最大等效应力、最大变薄率的目标函数数学模型。通过加权将多目标函数优化转化为单目标优化数学模型,优化求出凸筋截面尺寸的优化解。模拟验证覆盖件的成形,获得了满足设计要求的结果。

基于FEA的拼焊板轿车中立柱拉延成形

运用DYNAFORM软件,对轿车侧围激光拼焊板中立柱进行冲压成形有限元数值模拟研究。通过观察成形极限图和厚度分布图对零件进行成形缺陷分析。针对成形结果中出现的拉裂、起皱和减薄等缺陷问题,采用调整成形工艺参数以及设置等效拉深筋的方法改善使成形结果,并根据仿真分析的结果,提出改进及优化工艺的方案。利用数值模拟过程中优化的工艺参数,进行实际零件的拉延成形实验,得到了质量较好的成形零件。研究结果表明:拼焊板焊缝模型的选取、板坯及工具网格的划分直接影响数值模拟的精度;冲压速度、压边力和拉深筋等工艺参数的选取直接影响零件的拉延成形,尤其是通过对拉深筋阻力的调节,平衡了材料的流动,解决了用调节压边力的方法无法解决的拼焊板零件成形问题。

基于Dynaform软件的汽车内衬板冲压成形模拟

针对汽车覆盖件冲压成形后会出现起皱、拉裂等各种缺陷问题,以汽车覆盖件中最常用的内衬板为研究对象对其进行冲压仿真.详细阐述了用Dynaform5.6软件实现板料成形有限元仿真的基本步骤及修正方法.模拟结果表明,所出现的起皱现象及增厚率都超出了允许范围,并提出在凹模入口处设置拉延筋以平衡材料流入量的修正方法,修正后的模拟结果基本理想.所阐述的板材冲压数值模拟方法,可显著降低模具加工成本和制作周期,为模具设计提供参考.

基于灰色系统理论的铝合金覆盖件成形优化模拟

以压边力、拉深筋高度、凸筋圆角半径、凹筋圆角半径为自变量,进行四因素四水平的正交试验,模拟铝合金覆盖件成形,获得成形工艺参数与破裂、起皱、厚度最大变薄率等质量数据的目标函数。利用灰色系统理论,分别计算得到成形工艺参数对单目标函数的关联系数和多目标函数的关联度,多目标优化将转换为单目标优化问题。进一步计算各成形工艺参数的平均关联度,获得优化的压边力、拉深筋截面几何参数,以此进行有限元模拟验证,优化的结果为变形均匀,表明成形的质量明显提高。

铁路罐车封头冲压成形研究

为保证某型铁路罐车封头冷冲压成形质量,设计了具有圆形拉延筋、矩形拉延筋和不设置拉延筋3种结构形式的拉延模具型面;使用有限元方法,对3种模具结构形式下封头的冲压成形过程进行模拟分析,对比了封头起皱趋势、成形回弹和料厚变化等模拟结果,并根据仿真结果选择合理的模具结构形式进行了试验.研究结果表明:采用矩形拉延筋进行封头冲压成形,能更有效的避免封头出现起皱、鼓包等成形缺陷,而且成形后回弹量较小;矩形拉延筋模具冲压试验所得封头无成形缺陷,测得封头最小料厚为9.6 mm,最大料厚为10.5 mm,与模拟结果基本一致;采用矩形拉延筋模具进行该型封头冷冲压成形是有效的.

曲面零件拉深筋的数值模拟

在拉深筋成形能力理论、曲面零件变形计算结果、以及实际板料参数这3种条件的基础上,以拉深筋参数设置为重点,应用有限元分析软件Dynaform,分别在有拉深筋和无拉深筋这两种条件下,对曲面零件进行有限元模拟实验。通过模拟实验对比的结果,显示了拉深筋在曲面零件变形时的作用,使理论计算和模拟实验得到了相互验证。同时,也进行了实验验证,实验结果与计算机数值模拟结果相吻合。此方法在整个加工工艺工程中简便直观,对于实际生产有一定的推广应用价值。

板料成形过程中拉延筋抗力的实验测试

针对理论计算拉延筋抗力的复杂性 ,借助一套拉深实验测试系统 ,以盒形件拉深过程为研究对象 ,提出了一种通过实验方法简便测试拉延筋抗力的方法 ,即通过测定有、无拉延筋前后的总拉深力可以简便地计算出拉延筋抗力的大小 .将实验结果与数值模拟结果进行了对比计算 ,表明试验方法得到的结果与数值模拟的结果相吻合 ,说明了实验方法的正确性 .

基于数值模拟的盒形件拉深成形变拉深筋技术研究

以盒形件为研究对象,建立了盒形件拉延筋成形的数值模型,分别对盒形件固定拉深筋和变拉深筋成形进行了数值模拟研究,并进行了工程试验的验证,对结果及误差进行了分析,实现了基于拉深筋高度变化的变拉深筋技术。这种方法能有效发挥板料成形性能,提高零件拉深成形质量。

坯料和拉延筋设置对汽车覆盖件成形性能的影响

借助板料成形模拟软件Dynaform对SPCD钢进行数值模拟,研究板料尺寸、位置和拉延筋设置对汽车覆盖件成形性能的影响。结果表明,采用扩展矩形坯,适当增加拉延筋的深度,可以有效解决覆盖件成形中的起皱问题。

汽车油杯拉深成形数值模拟及工艺优化

建立了汽车油杯拉深成形的有限元三维模型,通过改变拉深成形的关键参数,对其拉深过程进行了数值模拟分析,研究了影响汽车油杯拉深失效的主要因素。通过对比分析表明,过大的压边力会导致拉深破裂,过小的压边力会导致拉深起皱,较小的压边间隙、少量、对称分布和高度合适的拉深筋有利于提高拉深件质量。

封头零件拉深工艺的模拟和改进

应用Dynaform软件模拟分析了封头零件拉深工艺参数对成形质量的影响,提出采用拉延筋改进现行工艺的方 案,可明显提高材料利用率、降低压边力和提高零件成形质量。

拼焊板盒形件成形性及焊缝移动规律研究

通过数值模拟技术,分析了在有拉延筋和无拉延筋情况下不同板厚差和不同强度组合对拼焊板盒形件成形性的影响,试验结果表明:薄板与厚板比值大于0.5,强度比值大于3.0,拼焊板的成形极限基本趋于稳定。同时分析了拉延筋对焊缝移动量的影响,拉延筋能减少焊缝的移动量,并提出了一种减少焊缝移动的新方法,在汽车覆盖件前地板的实际生产中得到应用和证实。

汽车油底壳成形工艺数值模拟

采用Dynaform软件对某汽车油底壳的拉深成形过程进行了数值模拟。研究了压边力、凹模圆角半径以及有无拉延筋时对零件冲压成形的影响,通过FLD,厚薄图和成形结果对比,调整成形时压边力和凹模圆角半径,得到了优化的压边力和凹模圆角半径,为同类零件以及模具的设计提供参考。

板料成形数值模拟的几个关键技术

本文就板料成形数值模拟中所遇到的如单元类型的选择、接触和摩擦的处理、等效拉深模型的建立等关键技术的处理作了研究介绍,并通过应用实例分析,证明了该方法在板料成形分析的可行性。

拉深件模口形状与拉深筋设置关系的模拟实验研究

根据模具设计中拉深筋设计的经验原则,利用DYNAFORM软件的等效拉深筋技术,针对具有不同的模口形状的拉深件进行拉深模拟,分析验证拉深筋的一般设置规律及不同拉深筋对拉深过程中材料流动的影响。