基于CAE的汽车动力电池固定支架冷冲压工艺设计与分析
发布时间：2020-02-01 14:49
【摘要】：以汽车动力电池固定支架为研究对象,基于CAE软件Dynaform对该产品的冷冲压工艺进行设计与分析。通过CAD软件UG建立产品的三维数字模型,结合产品的材质、结构特点、精度和质量要求,确定了产品的冷冲压工艺方案为落料、拉延、冲孔修边。重点利用Dynaform软件对其拉延工序的工艺设计及参数进行数值模拟,依据模拟结果的成形极限图,获得了压边力、润滑条件和拉延筋参数对产品成形质量的影响。在压边力为700 k N、采用液体润滑剂(摩擦系数0.05)和拉延筋高度为7 mm、宽度为11 mm、圆角半径为4 mm、槽凸缘半径为3 mm的条件下,避免了产品出现起皱、拉裂、变形不足等缺陷,保证了产品的成形质量。
【图文】：
理论指导。1建立三维数模采用UG软件绘制的汽车动力电池固定支架的三维数模如图1所示。该产品的材料为普通冲压级冷轧钢板DC03，板料厚度为1.2mm，总体尺寸约550mm×620mm。该材料具有良好的冲压成形性能，广泛用于汽车和电器产品的冲压零部件，其部分物理和力学性能参数包括:质量密度为7.85g·cm－3、泊松比为0.28、硬度约为55HRB、屈服强度为120～240MPa、抗拉强度为270～370MPa、断后伸长率约为34%。图1汽车动力电池固定支架数模Fig.1Digitalmodeloffixedbracketforcarpowerbattery2冲压工艺性分析及工序确定为满足该产品的成形要求，在图1所示零件的基础上添加了内、外工艺补充面，得到的拉延半成品如图2所示。作为非汽车外板制件，对汽车动力电池固定支架表面质量的要求不高;但作为动力电池控制单元的固定装置，要求其具有较高强度和尺寸精度，能够稳固支撑其他零部件并满足装配要求。由图2可见，该产品的形状比较复杂，成形难度较大;有许多安装孔与异形孔，要求安装孔所在平面平整光滑;此外，虽然该产品深度较浅，但从板料成形规律角度分析，该产品的成形属于拉延、胀形(双向等拉)和弯曲的复合成形，因此，如何通过工艺因素调控三者的变形程度，尤其是控制拉延和胀形所导致的变形比例，对防止起皱、拉裂、厚度减薄和变形不足等成形缺陷的出现至关重要。在工艺分析的基础上，结合该产品的材质、形状、精度和质量要求，确定该产品采用一模一件的生产方式，拟定的冷冲压工序为:落料拉延冲孔修边。其中，拉延工序是该产品成形过程中至关重要的环节，图2拉延半成品件数模Fig.2Digitalmodelofdrawinghalf－finishedproduct对于产品的成形质量有较大影响，应当作为后续工艺设计的重点加以分析。3拉延工艺及相关参?
料为普通冲压级冷轧钢板DC03，板料厚度为1.2mm，总体尺寸约550mm×620mm。该材料具有良好的冲压成形性能，广泛用于汽车和电器产品的冲压零部件，其部分物理和力学性能参数包括:质量密度为7.85g·cm－3、泊松比为0.28、硬度约为55HRB、屈服强度为120～240MPa、抗拉强度为270～370MPa、断后伸长率约为34%。图1汽车动力电池固定支架数模Fig.1Digitalmodeloffixedbracketforcarpowerbattery2冲压工艺性分析及工序确定为满足该产品的成形要求，在图1所示零件的基础上添加了内、外工艺补充面，得到的拉延半成品如图2所示。作为非汽车外板制件，对汽车动力电池固定支架表面质量的要求不高;但作为动力电池控制单元的固定装置，要求其具有较高强度和尺寸精度，能够稳固支撑其他零部件并满足装配要求。由图2可见，该产品的形状比较复杂，成形难度较大;有许多安装孔与异形孔，要求安装孔所在平面平整光滑;此外，虽然该产品深度较浅，，但从板料成形规律角度分析，该产品的成形属于拉延、胀形(双向等拉)和弯曲的复合成形，因此，如何通过工艺因素调控三者的变形程度，尤其是控制拉延和胀形所导致的变形比例，对防止起皱、拉裂、厚度减薄和变形不足等成形缺陷的出现至关重要。在工艺分析的基础上，结合该产品的材质、形状、精度和质量要求，确定该产品采用一模一件的生产方式，拟定的冷冲压工序为:落料拉延冲孔修边。其中，拉延工序是该产品成形过程中至关重要的环节，图2拉延半成品件数模Fig.2Digitalmodelofdrawinghalf－finishedproduct对于产品的成形质量有较大影响，应当作为后续工艺设计的重点加以分析。3拉延工艺及相关参数的分析3.1压边的使用为确定拉延过程中是否需要使用压边圈防止板料起皱，设计了无压边和有压边(?
【图文】：
理论指导。1建立三维数模采用UG软件绘制的汽车动力电池固定支架的三维数模如图1所示。该产品的材料为普通冲压级冷轧钢板DC03，板料厚度为1.2mm，总体尺寸约550mm×620mm。该材料具有良好的冲压成形性能，广泛用于汽车和电器产品的冲压零部件，其部分物理和力学性能参数包括:质量密度为7.85g·cm－3、泊松比为0.28、硬度约为55HRB、屈服强度为120～240MPa、抗拉强度为270～370MPa、断后伸长率约为34%。图1汽车动力电池固定支架数模Fig.1Digitalmodeloffixedbracketforcarpowerbattery2冲压工艺性分析及工序确定为满足该产品的成形要求，在图1所示零件的基础上添加了内、外工艺补充面，得到的拉延半成品如图2所示。作为非汽车外板制件，对汽车动力电池固定支架表面质量的要求不高;但作为动力电池控制单元的固定装置，要求其具有较高强度和尺寸精度，能够稳固支撑其他零部件并满足装配要求。由图2可见，该产品的形状比较复杂，成形难度较大;有许多安装孔与异形孔，要求安装孔所在平面平整光滑;此外，虽然该产品深度较浅，但从板料成形规律角度分析，该产品的成形属于拉延、胀形(双向等拉)和弯曲的复合成形，因此，如何通过工艺因素调控三者的变形程度，尤其是控制拉延和胀形所导致的变形比例，对防止起皱、拉裂、厚度减薄和变形不足等成形缺陷的出现至关重要。在工艺分析的基础上，结合该产品的材质、形状、精度和质量要求，确定该产品采用一模一件的生产方式，拟定的冷冲压工序为:落料拉延冲孔修边。其中，拉延工序是该产品成形过程中至关重要的环节，图2拉延半成品件数模Fig.2Digitalmodelofdrawinghalf－finishedproduct对于产品的成形质量有较大影响，应当作为后续工艺设计的重点加以分析。3拉延工艺及相关参?
料为普通冲压级冷轧钢板DC03，板料厚度为1.2mm，总体尺寸约550mm×620mm。该材料具有良好的冲压成形性能，广泛用于汽车和电器产品的冲压零部件，其部分物理和力学性能参数包括:质量密度为7.85g·cm－3、泊松比为0.28、硬度约为55HRB、屈服强度为120～240MPa、抗拉强度为270～370MPa、断后伸长率约为34%。图1汽车动力电池固定支架数模Fig.1Digitalmodeloffixedbracketforcarpowerbattery2冲压工艺性分析及工序确定为满足该产品的成形要求，在图1所示零件的基础上添加了内、外工艺补充面，得到的拉延半成品如图2所示。作为非汽车外板制件，对汽车动力电池固定支架表面质量的要求不高;但作为动力电池控制单元的固定装置，要求其具有较高强度和尺寸精度，能够稳固支撑其他零部件并满足装配要求。由图2可见，该产品的形状比较复杂，成形难度较大;有许多安装孔与异形孔，要求安装孔所在平面平整光滑;此外，虽然该产品深度较浅，，但从板料成形规律角度分析，该产品的成形属于拉延、胀形(双向等拉)和弯曲的复合成形，因此，如何通过工艺因素调控三者的变形程度，尤其是控制拉延和胀形所导致的变形比例，对防止起皱、拉裂、厚度减薄和变形不足等成形缺陷的出现至关重要。在工艺分析的基础上，结合该产品的材质、形状、精度和质量要求，确定该产品采用一模一件的生产方式，拟定的冷冲压工序为:落料拉延冲孔修边。其中，拉延工序是该产品成形过程中至关重要的环节，图2拉延半成品件数模Fig.2Digitalmodelofdrawinghalf－finishedproduct对于产品的成形质量有较大影响，应当作为后续工艺设计的重点加以分析。3拉延工艺及相关参数的分析3.1压边的使用为确定拉延过程中是否需要使用压边圈防止板料起皱，设计了无压边和有压边(?
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本文编号：2575420
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