厚板折彎的案例
基于Simufact.Forming厚板折彎分析
對于絕大多數的板材折彎而言，CAE分析其折彎過程沒有太大的意義，工程經驗或者折彎系數表就足以解決絕大部分問題；但是對于厚板或者說對于折彎R數值小于板材厚度的，折彎CAE分析分析其折彎過程還是有意義的：
1對于折彎處形狀的精確預;
2:折彎后折彎點尺寸的變化;
3:折彎過程接觸區域變形和設備噸位精確預測；
對于某些板材折彎后需要包膠，如果不能精確預測折彎處形狀的和數值，回影響后續塑膠模具的開發，或者折彎后需要精確裝配的折彎件如果不能預測折彎處形狀，會影響后工序裝配；下文將會對折彎過程進行一下詳細的說明；
1：分析軟件選擇
一提起沖壓分析，可能很多人都會說用DynaForm、AutoForm、PAM-STAMP等，但是這些軟件基本都是以殼單元為主，分析厚板不建議使用殼單元，因為板材在折彎處厚度和寬度方向都有變化，殼單元受限，不可能顯示出實際的形狀；
DynaForm可以使用實體單元，理論可以做，不過前后處理略顯繁瑣；
通用結構有限元理論上可以做，但是分析前處理時間比較繁瑣，而且容易出錯，理論上ANSYS/ABAQUS/HYPERWORKS都可以做的，如果不嫌棄麻煩的話；
筆者建議此類分析使用鍛壓類分析軟件，使用實體單元或者實體殼單元進行分析；通用的鍛壓類分析軟件deform、SimuFact.Forming、Forge、QFORM等都可以分析，專用軟件前后處理時間都不會很長；
這里選擇SimuFact.Forming是因為此軟件前處理設計比較簡單，有豐富的材質庫，可以導入第三方網格，對于沖壓的壓邊力、彈簧、或運動軌跡路徑等設計比較簡單，而且MARC的求解器分析精度和準確度都是經過業界檢驗的，所以使用SimuFact.Forming進行處理，當然使用其他的類似軟件也是可行的；
展開 基于DynaForm的多工步回旋體沖壓件2D截面分析
LS-DYNA作為業界標桿的通用非線性求解器，在沖壓領域應用廣泛，以LS-DYNA為求解器的沖壓軟件就有多個，業界比較出名的比如DynaForm、JSTAMP、Fastamp等等，但是在鍛壓領域，以LS-DYNA為求解核心的應用比較少，DynaForm5.9.4版本增加了對回轉體（或厚板）截面的2D分析，這種分析以前都是在鍛壓軟件內完成的，比如DEFORM、SimuFact.Forming、Forge等，現在DynaForm內就可以輕松 完成，對于一些厚板折彎或者回旋體結構的多工步變薄成型都有很重要的參考價值；
對于回轉體結構，多工步成型時，如果成型過程又是變薄拉伸，這個時候使用殼單元進行計算，往往計算結果與實際的成型結果差異具體，其根本原因就是殼單元虛擬的壁厚，不能很好是反應實際的成型狀態，所以使用2D軸界面進行分析，計算結果可能會更符合實際的成型結果；
下面簡單的介紹一下具體的計算方法:
1 CAD模型處理
分析模型需要把與板材接觸的零部件處理好，然后取截面：保存為IGES格式；
或者直接畫截面的形狀：
如上圖所示，這個操作還是有點麻煩，如果涉及到多工步，需要把多個工步都處理出來；
需要注意事情，輸出IGES時，需要Y軸向上輸出，因為時截面，所以建議按照Y軸向上的標準輸出，這樣設置的時候不會有過多的問題；
2：導入DynaForm，劃分網格，基本過程和殼單元分析的類似，再次不做詳細說明“”
3.提交計算，由于是2D分析，計算過程很快，效率遠高于完整曲面的殼單元的計算過程：
4.結果查閱：
厚度信息
成型極限圖
多工步分析：
多工步厚度：
多工步成型極限圖：
通過以上分析，假如回轉體材料各向異性差異不大，對于多工步變薄拉伸分析，筆者建議在使用殼單元整體分析的之外
展開 基于DynaForm的多工步回旋體沖壓件2D截面分析
但在鍛壓領域，以LS-DYNA為求解核心的應用甚少，DynaForm5.9.4版本增加了對回轉體（或厚板）截面的2D分析，這種分析以往都是借助鍛壓軟件完成，比如DEFORM、SimuFact.Forming、Forge等，現在在DynaForm內就可以輕松完成，對于一些厚板折彎或者回旋體結構的多工步變薄成型具有很重要的應用價值。
對于回轉體結構的多工步成型時，如果成型過程是變薄拉伸，這個時候使用殼單元進行計算，往往計算結果與實際的成型結果差異巨大，其根本原因就是殼單元虛擬的壁厚，不能很好地反應實際的成型狀態，所以使用2D軸界面進行分析，計算結果可能會更符合實際的成型結果。以下是具體的計算方法：
1、CAD模型處理。分析模型首先需要處理好與板材接觸的零部件，然后取截面，并保存為IGES格式。或者也可以直接畫截面的形狀。
圖1 CAD模型的處理
當然，這個操作還是有點繁瑣，如果涉及到多工步，需要把多個工步都分別處理。需要注意的是，在輸出IGES時，需要Y軸向上輸出。因為是截面，所以建議按照Y軸向上的標準輸出，這樣設置時不會產生過多問題。
2、導入DynaForm，劃分網格，基本過程和殼單元分析的類似，在此不做詳細說明。
圖2 基于DynaForm劃分網格
3、提交計算，2D分析的計算過程很快，效率遠高于完整曲面的殼單元的計算過程。
4、獲取各種成型結果。
展開 設計鈑金件，首先搞清楚各折彎刀的用途
在折彎過程中除了工件與折彎刀干涉，當工件的尺寸比較大時還可能會出現折彎時與折彎機干涉。
在我們安排工藝的時候，很多時候都要考慮是否好折彎，能否折彎的問題，因為折彎是一個很重要的工藝，折彎是否好操作直接影響到折彎質量的保證，而很多時候出現的質量問題都是出自于折彎尺寸沒有控制好，所以在設計的過程中也要特別關注折彎的問題，這個關系到產品量產時質量的穩定性。
對于不同板厚，它的折彎尺寸都是有限度的，不能過小，一般多與下刀模有關系，一般的原則是：下刀模選取板厚6倍的刀槽，這樣折彎系數與經驗值最符合。一般刀槽的分類按刀槽的外寬分如圖（9），分別是6號和10號槽。
但選用夠小的刀槽折彎時，很容易出現壓痕，一般6號槽以下的壓痕都比較明顯，所以當工件表面不處理時，當折彎邊比較小時，有明顯的壓痕，一來影響外觀，二來容易生銹，所以在設計時要注意。
在實際的折彎過程中還會遇到各種各樣的問題，很多時候還要考慮到折彎對別的工藝的影響，很多時候還要具體問題具體分析，適當的安排工藝。
展開 
一種汽車零件的精沖復合工藝研究
厚板經過拉深后，其凸起部R角比較大，無法滿足圖紙要求，通過后續校形、擠壓的方式，對零件進行整形，減小R角及改善端部形狀，如圖4所示。
通過拉深、校形、擠壓實現零件毛坯成形后，采用多工位傳遞模，利用機械手傳遞系統，實現產品的模內快速傳遞。設備選用適合厚板拉深、折彎及厚板沖鍛復合成形加工的雙肘節式精密沖床。
圖4 拉深、校形、擠壓過程示意圖
精沖
圖5所示該汽車零件厚度為4.0mm，小孔直徑為3.50mm，小孔與外圓的間距為1.25mm。間距小，精沖時，局部塌陷量大，需要設計特殊的模具結構來降低薄壁處的塌陷量，以滿足該零件后續的加工要求。
該零件精沖外形及孔后，因其精度要求高，精沖件無法滿足圖紙要求，需要通過后續的切削加工來保證零件精度。后續機加工時，汽車零件裝夾位置如圖6所示，裝夾面為精沖的剪切面，所以該部位剪切面的質量會影響到機加工時的裝夾精度。
圖5 汽車零件簡圖
圖6 機加工裝夾示意圖
影響剪切面垂直度的因素有：零件結構、材料厚度（圖7）及其機械性能、模具結構、凹模圓角、齒圈及沖壓時的壓邊力和反頂力。因零件的結構及材料由客戶指定，精沖工藝設計時，需要通過調整模具結構以及精沖力的大小，來改善剪切面的質量（主要是垂直度）。
圖7 料厚與偏差X值的關系
綜合考慮零件的結構特點、對塌角及剪切面質量的要求，通過對精沖模具結構、模具材料等進行優化改善，大大減小了塌陷量，改善前后塌陷量對比如圖8所示，滿足了后續工序的穩定生產。
考慮到該零件精沖生產時，是單件上下料，可通過自動上下料系統進行自動化生產。圖9所示的系統能夠實現自動上料、自動涂油、沖壓后自動下料、零件與廢料自動分離等動作，實現了自動沖壓，節省了人力成本，保證了生產的穩定性。
展開 一種汽車零件的精沖復合工藝研究
厚板經過拉深后，其凸起部R 角比較大，無法滿足圖紙要求，通過后續校形、擠壓的方式，對零件進行整形，減小R 角及改善端部形狀，如圖4所示。
圖4 拉深、校形、擠壓過程示意圖
通過拉深、校形、擠壓實現零件毛坯成形后，采用多工位傳遞模，利用機械手傳遞系統，實現產品的模內快速傳遞。設備選用適合厚板拉深、折彎及厚板沖鍛復合成形加工的雙肘節式精密沖床。
精沖
圖5 所示該汽車零件厚度為4.0mm，小孔直徑為3.50mm，小孔與外圓的間距為1.25mm。間距小，精沖時，局部塌陷量大，需要設計特殊的模具結構來降低薄壁處的塌陷量，以滿足該零件后續的加工要求。
該零件精沖外形及孔后，因其精度要求高，精沖件無法滿足圖紙要求，需要通過后續的切削加工來保證零件精度。后續機加工時，汽車零件裝夾位置如圖6 所示，裝夾面為精沖的剪切面，所以該部位剪切面的質量會影響到機加工時的裝夾精度。
圖5 汽車零件簡圖
圖6 機加工裝夾示意圖
影響剪切面垂直度的因素有：零件結構、材料厚度（圖7）及其機械性能、模具結構、凹模圓角、齒圈及沖壓時的壓邊力和反頂力。因零件的結構及材料由客戶指定，精沖工藝設計時，需要通過調整模具結構以及精沖力的大小，來改善剪切面的質量（主要是垂直度）。
圖7 料厚與偏差X 值的關系
的要求，通過對精沖模具結構、模具材料等進行優化改善，大大減小了塌陷量，改善前后塌陷量對比如圖8 所示，滿足了后續工序的穩定生產?？紤]到該零件精沖生產時，是單件上下料，可通過自動上下料系統進行自動化生產。圖9 所示的系統能夠實現自動上料、自動涂油、沖壓后自動下料、零件與廢料自動分離等動作，實現了自動沖壓，節省了人力成本，保證了生產的穩定性。
展開 自主仿真 | 基于PERA SIM的板折彎成型分析-折彎成型、非線性、塑性
摘要：本文基于安世亞太自主研發的結構仿真軟件PERA SIM Mechanical建立了折彎成形仿真的過程，從導入幾何模型開始，到劃分全六面體網格、賦予模具和板料不同的材料參數、施加邊界條件和載荷模擬折彎過程，以及設置非線性分析參數、進行非線性分析調試，最終得到分析結果，實現了板料折彎成形的全過程3D仿真。分析得到的反力結果和最終板的變形結果，對板折彎過程中機器噸位的選擇和板折彎后的形狀預測都具有一定的指導意義。
關鍵詞：折彎成型；非線性；塑性
1.引言
板料折彎成形是指把薄板材料彎成一定角度的加工方法。對于絕大多數的板材折彎而言，CAE分析其折彎過程沒有太大的意義，工程經驗或者折彎系數表就足以解決絕大部分問題；但是對于厚板或者說對于折彎R數值小于板材厚度的，折彎CAE分析其折彎過程還是有意義的：1)對于折彎處形狀的精確預算；2)折彎后折彎點尺寸的變化；3)折彎過程接觸區域變形和設備噸位精確預測。對于某些板材折彎后需要包膠，如果不能精確預測折彎處形狀和數值，會影響后續塑膠模具的開發，或者折彎后需要精確裝配的折彎件，如果不能預測折彎處形狀，會影響后工序裝配。
本文基于PERA SIM Mechanical建立了折彎成形仿真的過程，從導入幾何模型開始，到劃分全六面體網格、賦予模具和板料不同的材料參數、施加邊界條件和載荷模擬折彎過程，以及設置非線性分析參數、進行非線性分析調試，最終得到分析結果，實現了板料折彎成形的全過程3D仿真。分析得到的反力結果和最終板的變形結果，對板折彎過程中機器噸位的選擇和板料折彎后的形狀預測都具有一定的指導意義。
2.問題描述
板料參數
本文研究對象為某折彎板，根據分析目的，對實際尺寸進行了一定的裁剪，最終分析中用到的板料尺寸為180mmX140mmX1.5mm。
展開 工業機器人在工程機械制造中能做什么？
由于工件較厚，若使用銑邊機進行加工坡口，單側坡口需要兩次進給，并且在過程中需要一次工件的翻轉，加工效率較低，因此為了提高工件的生產效率并保證工件的加工精度，編制坡口加工工藝時選擇坡口切割機器人進行加工。挖掘機斗桿加強板的各個邊上都有坡口分布，使用坡口加工機器人進行工件坡口的加工，不僅可以省去工件多次裝夾的輔助時間，大大降低勞動強度，提高生產效率，節約工件的生產成本，而且使用機器人加工基準統一，提高了工件坡口加工的精度。
圖5 挖掘機馬達頭側板
（3）對一些鈑金件成形之后進行切割余料加工，以提高產品切割余料的精度 中厚板板材件在折彎加工中由于工藝尺寸的要求，有些工件的折彎線到料邊距離較小需要增加余料，在折彎完成后去除；有些工件距折彎線較近的地方有長孔或圓孔，為了防止折彎過程中孔的變形，需要增加余料；有些工件邊緣形狀不規則，需要增加余料折彎完成后割除。這些工件在折彎后需要割除余料部，一般情況下形狀不規則，而利用坡口加工機器人的柔性化、多自由度的優勢，比較容易加工，效果較好。兩種需折彎后切割余料的工件如圖6所示。另外，有些時候可以使用切割機器人進行管子相貫線軌跡的切割下料等。
圖6 兩種需折彎后割余料的工件
工業機器人在厚板焊接生產中的應用
工業機器人在中厚板焊接生產中主要應用于船舶制造、工程機械、煤炭機械、核工業、鋼結構及壓力容器制造等行業。造船焊接技術是現代船舶制造的關鍵工藝技術，在船體建造中，焊接工時占船體建造總工時的30%~40%，焊接成本占船體建造總成本的30%~50%。船舶焊接質量是評價船舶質量的重要指標，焊接效率直接影響到造船周期和船舶建造成本。因此焊接自動化將是船舶產業進步和升級的關鍵，也是造船行業的一大趨勢，隨著焊接技術的發展這種趨勢還將越來越明顯。
在工程機械行業，焊接機器人已經較廣泛的應用于各種工程機械工件的制造。
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