在现代钣金制造中，随着高强度钢、超高强钢的广泛应用，常规冷冲压已难以满足对复杂形状与高力学性能零件的成形要求。热成形（Hot Forming）和异形折弯（Asymmetric Bending）技术应运而生，成为汽车轻量化、安全性提升的重要支撑手段。作为行业领先的成形仿真平台，AutoForm对这两类先进工艺提供了完善支持，不仅能实现高精度参数设置与多物理场联动仿真，还能输出关键工艺窗口、成形性评估与回弹控制等核心指标。本文将围绕“AutoForm热成形参数”与“AutoForm异形折弯工艺”两个维度，系统讲解仿真设置、工程应用与优化策略，助力制造企业实现精准设计与高效验证。

一、AutoForm热成形参数

热成形主要包括直接热成形（加热后成形）与间接热成形（先冷成形后热处理）两种形式。AutoForm支持热成形全流程仿真，从板料加热、温度场分布、热-力耦合变形到冷却回弹评估，涵盖完整工艺链条。以下是热成形参数设置的关键点。

1. 材料属性温度依赖建模

AutoForm内置多种热成形钢（如22MnB5、Boron Steel等）的高温应力-应变曲线，并支持自定义导入材料数据：

应力-应变关系随温度变化而变，需输入不同温度下的数据曲线；

材料热导率、比热容、膨胀系数等热物性数据也需定义；

材料硬化模型建议采用多段温度依赖式，以更准确模拟热变形过程。

在缺乏实测数据时，用户可利用AutoForm材料数据库中提供的标准样例作为起点进行调整。

2. 工艺参数设置与加热路径定义

热成形过程中涉及的温度变化对结果影响显著，AutoForm支持以下设置：

板料加热温度范围：一般为880°C–950°C；

加热保持时间（Soaking Time）：确保材料温度均匀；

成形开始温度设定，通常控制在材料奥氏体化区间；

模具初始温度设定，如冷模或温模；

冷却速率控制：定义模具温度传导系数与冷却介质条件。

可通过加热阶段与冷却阶段的划分，对时间轴进行分段仿真，获得完整温度-应力响应过程。

3. 热-力耦合求解与非线性控制

AutoForm采用显式或隐式热-力耦合算法，可模拟温度场对材料流动、应力演化和回弹的影响：

支持耦合回弹分析，输出热变形后的回弹方向和角度；

支持模具热交换模型，自定义模具与板料接触的导热系数；

提供温度分布图、相变图（如马氏体含量）等结果输出形式。

这一套耦合机制是热成形预测精度的核心所在。

4. 应用场景与实战建议

高强度汽车B柱、门槛梁、中控通道等结构安全件；

复杂三维异形框架成形（如车顶导轨、悬挂支撑）；

针对超高强钢（如1500MPa）冲压成形风险高的区域。

建议配合温控模具实测数据，校正AutoForm仿真中材料相变速率与残余应力趋势，以提升预测精准度。

二、AutoForm异形折弯工艺

异形折弯（Asymmetric Bending）是一类具有非对称几何结构或变截面特征的钣金件加工工艺，常用于形成特定轮廓、提高结构强度或实现装配需求。AutoForm支持这类工艺的多角度控制、预弯补偿分析与折弯回弹预测，为复杂结构折弯件的开发提供可靠仿真依据。

1. 模型准备与折弯线设置

AutoForm支持以下折弯仿真建模流程：

导入原始板料几何（支持非对称轮廓）；

明确折弯区域与固定区域，通过拉延线设置约束；

自定义折弯模具运动路径：如非线性下压、斜向施力、多段位移加载；

对折弯半径、过渡区域、孔位设置局部网格加密，提高预测精度。

在折弯件存在拉深与包边等复合操作时，AutoForm也支持多工步设定。

2. 异形结构的回弹预测与补偿

AutoForm可对异形折弯件进行精细回弹仿真，输出以下关键结果：

回弹角度偏移量；

折弯线偏移方向与距离矢量图；

局部内应力集中区提示；

异形区域断面形变趋势图。

同时，软件可结合实际生产反馈，对模具补偿角度进行迭代优化仿真，形成数字化补偿流程闭环。

3. 工艺参数与边界条件控制

异形折弯通常对施力路径与夹持条件要求较高，AutoForm提供以下控制方式：

多路径加载支持：如先压后推、先弯后翻等；

接触摩擦模型自定义，评估摩擦对弯曲应力与反弹影响；

板厚变化敏感性分析，适配变截面件设计；

折弯中孔边拉裂趋势识别，指导前期打孔工艺优化。

这些参数控制能力使得AutoForm能够支持高度个性化折弯工艺需求。

4. 应用场景与案例示范

冷却水管支架非对称包边；

座椅连接板带冲孔异形翻边；

电池盒侧壁支撑件非线性三段折；

飞机内部框架波形折弯结构。

AutoForm可通过模板化设置快速应用于不同异形件开发场景，特别适合多批次小批量工艺验证。

三、工程实践建议与效率提升策略

为充分发挥AutoForm在热成形与异形折弯方面的优势，以下策略值得在项目中参考实施：

1. 构建标准热成形参数库

建立包括不同钢材种类、温度区间、冷却方式、模具温控设置等组合的标准参数模板，提高项目启动效率。

2. 联动热处理与折弯仿真

在部分结构件（如热处理后折弯件）开发中，将热成形结果作为异形折弯仿真初始状态，形成完整成形链条。

3. 多方案对比快速评估可行性

通过AutoForm批处理功能，测试不同加热温度、折弯路径、模具结构组合，输出成形指数、回弹偏差和断裂风险排名，实现方案优选。

4. 多物理场耦合验证回弹影响

将热-力-回弹三类行为联动建模，避免孤立考察折弯变形对尺寸精度的影响，确保实物与仿真高度一致。

5. 结合模具制造数据闭环校准

将AutoForm预测结果与实际模具补偿、板料回弹角度进行误差对比，持续校正仿真模型，提高下一轮预测准确性。

总结

AutoForm热成形参数涵盖了从高温材料属性、加热路径设置、热-力耦合控制到冷却相变分析的全链路建模能力，使得高强度钢板复杂零件的仿真设计变得可控、高效。而AutoForm异形折弯工艺则以其对非对称结构、非线性加载路径和多段折弯行为的精准还原，为模具设计与尺寸补偿提供了可靠依据。两者结合，能够显著提升制造复杂度高、性能要求严苛零件的工程开发效率，推动汽车、轨交、航空等行业的工艺进步与数字化转型。