汽车后地板下连接板冲压成形模拟研究

发布时间：2017-04-17 05:25

  本文关键词：汽车后地板下连接板冲压成形模拟研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着生活水平的提高汽车成为不可缺少的工具,市场对汽车的需求量日益增加,促进了汽车行业快速发展,新式车型不断出现。在汽车所有的零部件中,覆盖件更换的速度最快。而汽车覆盖件通常具有相对厚度小、形状复杂、表面质量要求高等特点,所以传统的覆盖件开发需要不断地试验冲压工艺和调试模具,才能够确定最终所需的产品,需要的开发周期较长。因此,缩短覆盖件的开发周期是车企的新挑战。冲压是覆盖件的成形的关键阶段。将有限元分析和计算机相结合产生CAD/CAE/CAM等计算机辅助模拟技术,对覆盖件进行冲压成型模拟获得需要的成形工艺,再进行修模、试模,最后用于生产。这样可以大大减小产品的开发周期,成为模具设计开发的主要方向。本文主要以某汽车后地板下连接板为例,利用AUTOFORM软件数值模拟分析计算,研究其成形特点、工艺参数的影响,以确定具体生产工艺参数,主要工作及结论如下:1.本文介绍了汽车覆盖件冲压成形、数值模拟技术的发展应用趋势以及现代模具开发模式优点;介绍了屈服准则、数值模拟关键技术、成形缺陷的主要表现形式、零件缺陷形成的衡量标准和结果判定准则。2.对零件的工艺进行了初步分析,进行工艺参数设置,模拟得到初步成形结果;在初步模拟结果的基础上,以最大减薄率和最大增厚率作为衡量标准,利用正交试验研究不同的工艺参数对成形过程的影响:(1)坯料面积减小,单位压应力减大,起皱缺陷出现的概率变小。在保证制件成形板料需要的前提下,原始坯料向内偏移,有利于过渡减薄区域减小。(2)随着压边力不断增加,最大增厚率不断减小,减薄的情况也越来越严重。在保证减薄率和增厚率符合要求的前提下,一定范围内增加压边力有利于减少起皱的产生。(3)设置拉延筋是最有效的控制板料流动性方法,能够减少冲压成形过程中产生的起皱、拉伸不足等质量缺陷。(4)随摩擦系数增大,蓝色区域和灰色区域不断缩小。(5)随凹模圆角半径减小,坯料进料的阻力变大,起皱和拉深不足现象变弱。(6)综合分析应适当增加拉延筋,增大B区域的流动阻力,减弱起皱的现象。具体参数:压边力330KN、拉延筋0.65、摩擦系数0.15、凹模圆角4mm。优化之后冲压件的质量缺陷基本消除,满足生产要求标准。3.最后介绍了回弹的机理、影响因素和回弹的补偿方法,对后地板下连接板进行回弹模拟分析,成形件回弹量均在回弹公差允许范围之内。
【关键词】：冲压成形 数值模拟 工艺参数 回弹
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U466;TG386
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 绪论11-21
• 1.1 引言11-12
• 1.2 汽车覆盖件冲压成形12-14
• 1.2.1 汽车覆盖件结构特征12
• 1.2.2 对覆盖件的质量要求12-13
• 1.2.3 汽车覆盖件的成形特点13-14
• 1.3 冲压成形主要缺陷分析14-17
• 1.3.1 起皱及其消除14-15
• 1.3.2 破裂及其消除15-16
• 1.3.3 回弹及其消除16-17
• 1.4 有限元模拟成形技术发展与应用17-18
• 1.4.1 有限元成形技术的发展17
• 1.4.2 有限元成形技术的应用17-18
• 1.5 冲压成形模具开发18
• 1.6 本文研究的主要内容18-21
• 第二章 板料冲压成形数值模拟21-31
• 2.1 引言21
• 2.2 屈服准则21-23
• 2.3 数值模拟关键技术23-25
• 2.3.1 单元技术23-24
• 2.3.2 接触问题24
• 2.3.3 求解格式24-25
• 2.4 AUTOFORM的介绍25-29
• 2.4.1 AUTOFORM板料成形分析的过程25-26
• 2.4.2 零件减薄或破裂的衡量标准26-29
• 2.4.3 判定准则29
• 2.5 本章小结29-31
• 第三章 覆盖件后地板下连接板数值模拟分析31-43
• 3.1 零件的工艺分析31-32
• 3.2 零件的工艺设计32-37
• 3.2.1 冲压方向的设计32-33
• 3.2.2 压料面的生成33-34
• 3.2.3 工艺补充设计34-35
• 3.2.4 拉延筋的设计35-37
• 3.3 毛坯的生成37-38
• 3.4 成形参数的设置38-41
• 3.4.1 压边力设置38-39
• 3.4.2 定位销设置39-40
• 3.4.3 全工序设置40-41
• 3.5 初步优化模拟结果41-42
• 3.6 本章小结42-43
• 第四章 成形参数对模拟结果的影响43-61
• 4.1 引言43
• 4.2 坯料初始形状对成形质量的影响43-46
• 4.3 工艺参数对成形质量的影响及选择46-53
• 4.3.1 压边力对成形质量的影响及选择46-48
• 4.3.2 拉延筋对成形质量的影响及选择48-50
• 4.3.3 摩擦系数对成形质量的影响及选择50-52
• 4.3.4 凹模圆角对成形质量的影响及选择52-53
• 4.4 正交试验优化组合参数53-58
• 4.4.1 试验因素与水平53-56
• 4.4.2 两种方案验证56-57
• 4.4.3 最终方案验证57-58
• 4.5 压力机选择58-59
• 4.6 本章小结59-61
• 第五章 回弹模拟分析61-67
• 5.1 引言61
• 5.2 回弹的影响因素61-62
• 5.3 回弹的控制62-63
• 5.4 后地板下连接板的回弹模拟63-65
• 5.5 本章小结65-67
• 第六章 结论67-71
• 参考文献71-75
• 致谢75

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