金属板材拉深智能化控制系统

运用能量法,建立了板材拉深过程完整的力学模型。针对板材拉深成形中起皱和破裂的具体情况,定量分析了板材起皱和破裂的失稳判据。确定板材成形的压边力三极限,并推导出板材成形的优化压边力控制规律。运用神经网络实现了板材材料性能参数的实时识别和压边力优化曲线的实时预测。利用LabVIEW软件编译了智能控制系统程序,采用基于虚拟仪器技术和产品,建立板材智能化拉深控制系统,实现板材成形的智能化。     

“夏利”汽车覆盖件板材机械性能指标许用值的确定

板材机械性能指标显示影响着汽车覆盖件冲压成形，本文在采取成形极限曲线与网格应变分析技术相结合进行理论和试验研究的基础上，提出了“夏利”汽车覆盖件各件板材机械性能指标许用值，用以指导科学选材，经一年来的生产使用表明，方法可行，经济效益显著。     

工艺参数对拉深件壁厚变化的影响研究

以高强钢车轮轮辐拉深成形为研究对象,以数值模拟方法为主要手段,分析研究了工艺参数对拉深件壁厚变化的影响。基于板料拉深成形有限元理论,建立了ABAQUS数值模拟分析模型,并系统模拟了高强钢车轮轮辐拉深成形过程。通过改变拉深成形工艺参数,模拟研究了模具间隙、摩擦因数、压边力与压边间隙等工艺参数对拉深件壁厚减薄情况的影响。研究结果表明:在一定范围内,增加模具间隙使拉深件的最大、最小壁厚都呈现先升后降的趋势。     

用液压胀形法评定板材成形性能

本文根据液压胀形的特点,利用塑性变形原理,提出评定板材成形性能的液压胀形试验法。在利用共稳理论对实际应力应变曲线进行分析的同时,得出了求作板材成形极限图的新方法。通过对08F 钢板的试验证明,认为可供实际生产参考。为了提高测试效率,本文还对试验方法及测试手段进行了比较。     

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。     

基于逆向有限元法的激光拼焊板拉深坯料优化

针对激光拼焊板冲压过程中成形性能及轻量化要求,对其进行相关优化研究。以DP780与DP1180激光拼焊板 方盒件拉深成形工艺为基点,通过单向拉伸实验获取2种材料的力学性能参数,代入CAE软件DYNAFORM中以提高模 拟准确性,并基于逆向有限元法对方盒件坯料的形状与尺寸进行优化,最终得出优化的激光拼焊板拉伸坯料轮廓设计方 案。物理实验证明：使用通过逆向有限元法优化而得的坯料外轮廓进行拉深成形,不仅可以提高成形性能,同时还降低 了材料损耗。     

在板材成形中材料机械性能指标的分析

本文通过单向拉伸与双向等拉的对比计算,对在板材成形中材料机械性能指标结果进行了分析,认为将单向拉伸实验测出的机械性能指标直接用于板材成形有较大的片面性.其结论是用双向等拉所得到的强度极限及极限延伸率均比单向拉伸对应值高得多.     

基于正交试验镁合金径向分块拉深壁厚优化

为提高镁合金圆筒件拉深成形质量,课题组利用有限元模拟软件Dynaform和正交试验方法对压边圈分块位置、压边力分配比例及总压边力进行径向分块压边模拟优化。通过对板材壁厚研究,在分块位置80 mm,压边力分配比例1[DK]∶3,总压边力16 kN时,可获得板材最大变薄率的最小值(16.81%);而在分块位置65 mm,压边力分配比例1[DK]∶3,总压边力20 kN时,可获得板材最大变厚率的最小值(6.74%)。与整体压边相比,径向分块压边有效改善了板材壁厚不均匀性,这对工业上提高板材成型质量、获得优良产品具有一定参考意义。     

三点渐进式无模成形分析与数值模拟

渐进成形是一种金属板材快速无模成形方法。工具头挤压板材产生连续的局部变形,通过累积局部变形以达到整体成形。然而每一局部变形必然影响整体变形,所以对局部变形的控制就成为成形精度的关键。文章提出一种3点渐进式无模成形方法,可以很好的控制的局部变形。通过LS-DYNA模拟整个成形过程,并通过分析节点在成形过程中的位移变化,可以看出此方法对局部变形的控制效果,提高了成形精度。     

圆锥凹模再拉深极限分析

采用平衡微分方程与塑性方程联解方法，建立了有压边锥模再拉深变形区应力分布的数值规律。根据本文提出的最大拉深力计算方法和笔者在文［1］中给出的危险断面失稳强度，利用计算机可以迅速确定多次拉深极限。本文还分析了凹模锥角、压边圈圆角半径及凹模圆角半径对锥模再拉深极限的影响规律。     

弯曲件回弹主要影响因素研究

板料成形过程中普遍存在着回弹问题，特别在弯曲和浅拉深过程中回弹现象更严重，在板料成形领域，回弹已成为模具设计中的关键问题。本文旨在浅析板料成形过程中弯曲件的回弹现象，研究影响回弹的主要因素。     

环形拉深筋成形力的计算及试验研究

通过对曲面零件带筋拉深中筋的成形过程的分析,推导了拉深筋的成形力公式,并且进行了试验验证,同时,又得到了保证拉深零件时压边圈不被抬起的最小压边力公司。     

圆筒有压边多次拉深极限分析

依据再拉深时筒壁口部最厚、最硬、最大拉深力出现于技深后期以及变形区小的几个显著特征，假定最大拉深力出现的变形区相应于筒口达到变形区人口位置，并以筒口应力、应变强度及厚度作为变形区于均应力、应变强度及厚度，采用平衡微分方程和塑性方程联解方法建立了有压边圆角凹模再拉深径向应力分布数位解。应用分散性失稳准则，建立了危险断面拉伸失稳强度，计及了厚向异性指数、加工硬化指数、凸模直径及凸模圆角半径的影响。用本文推导的公式借助计算机，可以迅速确定多次拉深的极限拉深系数。通过本文分析，表明筒经对多次拉深极限有明显影响；同次极限拉深系数存在取极小值的凹模圆角半径；减少初次拉深变形程度有利于提高后次拉深的权限变形能力等。     

环形筋压筋不起外皱的临界计算及试验研究

拉深筋可以用来防止内皱的出现。本文对拉深件成形前环形筋在压靠过程中，筋的外围材料不发生外皱的机理进行了理论分析和试验研究，得到了压筋时不起外皱的临界表达式。为了得到环形筋的合理位置，本文还推出了材料在压筋时不被拖入艋中的验证公式。     

基于DYNAFORM的对拼焊板拉深坯料优化

针对当前激光拼焊件拉深过程高成本、低效率以及工艺复杂等问题,文章建立了一个激光拼焊板拉深坯料焊缝 布置模型。首先通过单向拉伸实验获取高强度钢板DP780及超高强度钢板DP1180的力学性能参数,并将这些参数代 入CAE模拟软件中,以提高模拟的准确性。经筛选确定2个极值代表方案,通过对比得出优化焊缝方位布置模型,并从 理论上说明了此模型优于其他模型的原因,其后对最优模型进行物理实验。实验证实该模型在完成拼焊板拉深工艺时, 不仅可以降低生产成本、提高生产效率,同时还能降低工艺复杂程度。该模型可为复杂拼焊件冲压成形的生产实践提供 理论指导。     

考虑局部变薄时拉深高度的计算

板料在拉深带凸缘的零件时,必须伴随一定量的局部变薄,在这种情况下,产品的成形高度是由两种变形叠加而成,即拉深变形和局部变薄。     

基于灰色统计方法的筒形件拉深缺陷分析与对策

本文基于灰色统计方法综合计算处理了多位冲压领域专家的意见,根据计算结果对筒形件拉深缺陷的解决方法按照重要程度排序,得出了一个制品缺陷与主要解决方法的对应顺序表,从而为筒形件拉深加工中克服缺陷的产生提供参考依据.     

矩形件排样的流程和算法设计

针对人工矩形件排样效率低、耗时长,且不能保证得到板材利用率为最优方案的问题,通过研究人工矩形件排样 的过程,提出了一种下料系统流程和矩形件排样的启发式与遗传相结合的算法。研究结果表明：所设计的下料系统流程 能够充分利用原材料库和余料库,且避免生成更多的余料;通过文中设计的启发式和遗传相结合的矩形件排样算法,能 够快速搜索出近似总体最优的排样方案。该设计方案能够提高板材利用率,同时减少更多余料的产生。     

应力分界圆位置对曲面零件拉深的影响

曲面零件拉深成形中，应力分界圆是非常重要的因素。本文分析了推导了应力分界圆与临界起皱压应力，危险断面径向拉应力之间的关系，以及对临界起皱的影响，得到了曲面零件拉深过程中既不能起皱也不拉裂的应力分界圆条件。     

磁场约束对CMT增材制造铝合金微观组织及力学性能的影响

为了解决电弧增材制造铝合金过程中出现的气孔和微观组织缺陷问题，课题组采用了纵向直流磁场来辅助电弧增材制造铝合金的方法，研究了纵向直流磁场对成形件的焊缝气孔、组织形貌和力学性能的影响。结果表明：纵向直流磁场可以降低增材制造铝合金成形件的孔隙率，改变熔合线的形貌，细化铝合金内部的微观组织；施加了纵向直流磁场辅助电弧增材制造铝合金的成形件，横向和纵向极限抗拉强度分别达到了176.5和182.9 MPa，相比于无磁场条件下提升了9.3%和14.4%，组织性能明显优于无磁场条件下的成形件；施加了磁场后的成形件拉伸断口表面气孔数较无磁场下明显减少，断口形貌呈韧性断裂。