汽车后三角窗加强板冲压成形局部区域质量改善研究
发布时间：2021-01-11 15:05
拉延成形工序是汽车覆盖件冲压成形的重要工序,提高汽车覆盖件拉延成形局部质量,解决汽车覆盖件在拉延成形过程中产生的破裂、起皱缺陷,是提高汽车整车质量的关键。以金属板料冲压成形有限元基本理论为基础,运用有限元数值模拟技术预测并解决实际生产中可能出现的成形缺陷问题,成为汽车覆盖件生产的主流。本课题以某汽车后三角窗加强板为研究分析对象,通过对零件的工艺分析,尝试对零件的局部关键区域进行一次拉延成形,根据拉延工艺的基本构成,依次对拉延工序制件的合件成形的对件方向、冲压方向、压料面、工艺补充面进行了设计,并利用有限元模拟软件DYNAFORM进行拉延工序的有限元建模,以减薄率为成形质量评判标准,模拟并分析了初始拉延造型下的成形缺陷及产生原因,通过引入等效拉延筋技术,改善坯料进料情况,但未改善成形缺陷。后续通过优化坯料尺寸与形状,设计出多直边形坯料,使拉延制件的局部成形质量有所改善。在保证成形质量的前提下,舍弃拉延制件局部区域的一次拉延成形,通过局部关键区域A区的“工艺凸包”,凹包平面区的“工艺凹包”,分支板拐角区的“余肉”的工艺造型优化,使制件的成形缺陷得到控制,但未彻底解决。以等效拉延筋为基础,依...
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
制件拉延破裂Fig.1.2Drawfracture
图 3.7 汽车后三角窗加强板侧视图Fig 3.7 Car rear triangular reinforcement plate side view（a）压料面三维视图(a) 3D view of binder surface（b）压料面侧视图(b) Side view of binder图 3.8 压料面形状Fig 3.8 Shape of binder surface在压料面的形状确定完成后，在保证冲压过程中压料面能对金属板料提供充足的压边力，提高压力机台面利用率，节约模具生产材料与成本的前提下确定压料面的尺寸，一般情况下压料面的尺寸由坯料尺寸决定。合适的压料面尺寸可通过方程式（3-1）求得。 = C （3-1）式中，lB为压料面参考长度尺寸或宽度尺寸，mm；lb为坯料长度尺寸或宽度尺寸，mm；C 为常数，根据经验通常取值范围
上述部位的坯料处于未受支撑或未受约束的状态，造成该处坯料的受力不均匀，从而引起制件的起皱缺陷。根据汽车后三角窗加强板成形极限图中的成形缺陷位置及制件的成形局部关键区，在冲压模具形面上选取10个标记点，如图3.19所示，投影在拉延到底前 10mm 后成形坯料的对应位置，进行拉延到底前 10mm 后的减薄率测量，得到如表 3.7 所示的各测试点在模具不同行程时的减薄率数值，将减薄率数值进行整理制作成折线图，通过对不同部位不同阶段的减薄率对比评判局部关键区域的破裂与起皱变化情况。图 3.19 制件成形减薄率测量点Fig 3.19 Measuring rate of forming thinning of parts表 3.7 各标记点在拉延到底前不同距离的减薄率（%）Tab 3.7 Thinning rates at various distances before marking the marking points（%）距拉延到底前距离 点 1 点 2 点 3 点 4 点 5 点 6 点 7 点 8 点 9 点 1010mm -2.86 1.20 29.33 4.74 -0.01 1.02 0.93 -0.02 0.11 0.985mm -2.67 2.06 26.33 5.4 0.12 1.03 1.31 -0.02 0.11 1.383mm -2.86 2.07 27.04 5.02 0.02 1.65 1.33 0.02 -1.28 0.911mm -7.7 2.4 24.35 5 -0.16 1.87 -0.95 -0.05 -6.17 0.420mm -6.33 2.9 24.74 5.25 0.28 1.74 -1.01 -0.12 -4.84 1.05如图 3.19 所示，通过跟踪 10 个关键点的减薄率进行制件的成形质量的分析，在冲压成形过程中随拉延到底前距离的减小
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于短流程汽车板的汽车轻量化与节能减排[J]. 王文澜. 科技创新与应用. 2017(05)
[2]汽车翼子板拉深成形模拟及工艺参数优化[J]. 马国英,黄彬兵,苏春建,殷菲菲,李朋朋. 锻压技术. 2015(03)
[3]基于有限元分析的高强钢B柱零件的应用研究[J]. 高翔,范体强,赵清江,李阳,万鑫铭. 汽车工艺与材料. 2014(09)
[4]单元与网格选择技术在有限元分析中的应用[J]. 李跃超. CAD/CAM与制造业信息化. 2014(07)
[5]冲压件起皱原因和控制方法的浅析[J]. 郭立新. 中国新技术新产品. 2014(04)
[6]我国汽车业跨国并购:现状、问题及对策[J]. 李霞. 生产力研究. 2013(09)
[7]轿车翼子板拉延成形仿真及工艺优化[J]. 郭军良. 科技创新导报. 2013(24)
[8]浅析汽车覆盖件拉伸起皱开裂现象及控制措施[J]. 殷梅妮. 模具制造. 2013(04)
[9]基于UV线的几何旋转变形回弹补偿算法[J]. 李贵,柳玉起,孙世岩,文伏灵. 华中科技大学学报(自然科学版). 2012(09)
[10]汽车用先进高强钢的发展及其在车身设计中的应用[J]. 刘超,王磊,刘杨. 特钢技术. 2012(02)
硕士论文
[1]DP980超高强钢B柱内部加强板冲压成形数值模拟研究[D]. 刘亚楠.吉林大学 2017
[2]汽车后背门内板成形性及回弹控制研究[D]. 戴程.合肥工业大学 2017
[3]后车门铰链加强件成形数值模拟研究[D]. 杨超群.吉林大学 2016
[4]汽车覆盖件拉延成形数值模拟研究[D]. 江志强.吉林大学 2012
[5]DP590先进高强度钢板成形性能及其在汽车B柱中的应用研究[D]. 陆演.重庆大学 2011
[6]高强激光拼焊板B柱成形数值模拟优化研究[D]. 刘君.武汉理工大学 2011
[7]中国汽车产业发展问题及产业政策研究[D]. 程宏美.天津大学 2008
[8]先进高强度钢板冲压成形回弹的预测与控制[D]. 丰慧珍.重庆大学 2007
[9]板料拉深中的拉延筋设置规律研究[D]. 孙琳琳.山东大学 2006
本文编号：2970995
【文章来源】：合肥工业大学安徽省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
制件拉延破裂Fig.1.2Drawfracture
图 3.7 汽车后三角窗加强板侧视图Fig 3.7 Car rear triangular reinforcement plate side view（a）压料面三维视图(a) 3D view of binder surface（b）压料面侧视图(b) Side view of binder图 3.8 压料面形状Fig 3.8 Shape of binder surface在压料面的形状确定完成后，在保证冲压过程中压料面能对金属板料提供充足的压边力，提高压力机台面利用率，节约模具生产材料与成本的前提下确定压料面的尺寸，一般情况下压料面的尺寸由坯料尺寸决定。合适的压料面尺寸可通过方程式（3-1）求得。 = C （3-1）式中，lB为压料面参考长度尺寸或宽度尺寸，mm；lb为坯料长度尺寸或宽度尺寸，mm；C 为常数，根据经验通常取值范围
上述部位的坯料处于未受支撑或未受约束的状态，造成该处坯料的受力不均匀，从而引起制件的起皱缺陷。根据汽车后三角窗加强板成形极限图中的成形缺陷位置及制件的成形局部关键区，在冲压模具形面上选取10个标记点，如图3.19所示，投影在拉延到底前 10mm 后成形坯料的对应位置，进行拉延到底前 10mm 后的减薄率测量，得到如表 3.7 所示的各测试点在模具不同行程时的减薄率数值，将减薄率数值进行整理制作成折线图，通过对不同部位不同阶段的减薄率对比评判局部关键区域的破裂与起皱变化情况。图 3.19 制件成形减薄率测量点Fig 3.19 Measuring rate of forming thinning of parts表 3.7 各标记点在拉延到底前不同距离的减薄率（%）Tab 3.7 Thinning rates at various distances before marking the marking points（%）距拉延到底前距离 点 1 点 2 点 3 点 4 点 5 点 6 点 7 点 8 点 9 点 1010mm -2.86 1.20 29.33 4.74 -0.01 1.02 0.93 -0.02 0.11 0.985mm -2.67 2.06 26.33 5.4 0.12 1.03 1.31 -0.02 0.11 1.383mm -2.86 2.07 27.04 5.02 0.02 1.65 1.33 0.02 -1.28 0.911mm -7.7 2.4 24.35 5 -0.16 1.87 -0.95 -0.05 -6.17 0.420mm -6.33 2.9 24.74 5.25 0.28 1.74 -1.01 -0.12 -4.84 1.05如图 3.19 所示，通过跟踪 10 个关键点的减薄率进行制件的成形质量的分析，在冲压成形过程中随拉延到底前距离的减小
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于短流程汽车板的汽车轻量化与节能减排[J]. 王文澜. 科技创新与应用. 2017(05)
[2]汽车翼子板拉深成形模拟及工艺参数优化[J]. 马国英,黄彬兵,苏春建,殷菲菲,李朋朋. 锻压技术. 2015(03)
[3]基于有限元分析的高强钢B柱零件的应用研究[J]. 高翔,范体强,赵清江,李阳,万鑫铭. 汽车工艺与材料. 2014(09)
[4]单元与网格选择技术在有限元分析中的应用[J]. 李跃超. CAD/CAM与制造业信息化. 2014(07)
[5]冲压件起皱原因和控制方法的浅析[J]. 郭立新. 中国新技术新产品. 2014(04)
[6]我国汽车业跨国并购:现状、问题及对策[J]. 李霞. 生产力研究. 2013(09)
[7]轿车翼子板拉延成形仿真及工艺优化[J]. 郭军良. 科技创新导报. 2013(24)
[8]浅析汽车覆盖件拉伸起皱开裂现象及控制措施[J]. 殷梅妮. 模具制造. 2013(04)
[9]基于UV线的几何旋转变形回弹补偿算法[J]. 李贵,柳玉起,孙世岩,文伏灵. 华中科技大学学报(自然科学版). 2012(09)
[10]汽车用先进高强钢的发展及其在车身设计中的应用[J]. 刘超,王磊,刘杨. 特钢技术. 2012(02)
硕士论文
[1]DP980超高强钢B柱内部加强板冲压成形数值模拟研究[D]. 刘亚楠.吉林大学 2017
[2]汽车后背门内板成形性及回弹控制研究[D]. 戴程.合肥工业大学 2017
[3]后车门铰链加强件成形数值模拟研究[D]. 杨超群.吉林大学 2016
[4]汽车覆盖件拉延成形数值模拟研究[D]. 江志强.吉林大学 2012
[5]DP590先进高强度钢板成形性能及其在汽车B柱中的应用研究[D]. 陆演.重庆大学 2011
[6]高强激光拼焊板B柱成形数值模拟优化研究[D]. 刘君.武汉理工大学 2011
[7]中国汽车产业发展问题及产业政策研究[D]. 程宏美.天津大学 2008
[8]先进高强度钢板冲压成形回弹的预测与控制[D]. 丰慧珍.重庆大学 2007
[9]板料拉深中的拉延筋设置规律研究[D]. 孙琳琳.山东大学 2006
本文编号：2970995
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