基于AUTOFORM的某轿车滑门前上补角冲压模拟研究

发布时间：2017-05-11 18:01

  本文关键词：基于AUTOFORM的某轿车滑门前上补角冲压模拟研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：板料冲压成形影响汽车覆盖件质量,AUTOFORM可以模拟板料冲压成形过程,预测成形缺陷,优化产品结构和工艺参数,指导模具设计和生产。本文主要以某厂提供的某轿车滑门前上补角作为研究对象,利用AUTOFORM模拟其成形过程并预测成形缺陷,根据模拟结果进行优化,为实际生产提供参考,高效、经济地获得合格产品。本文主要研究内容如下:1.简要介绍了有限元数值模拟,明确了汽车覆盖件结构特点、质量要求以及常见成形缺陷,并对板料成形数值模拟基本理论及AUTOFORM软件进行介绍。2.滑门前上补角结构复杂且拉深高度不均匀,凸台立面较陡,凸台顶部拉深高度大且不平整,成形较困难。以DC03作为模拟材料,最小冲压负角作为冲压方向,以展开的最小板料外扩20mm作为板料,根据经验公式计算初始压边力,凸凹模间隙为1.1倍料厚,进行初始模拟。初始模拟结果显示制件存在拉裂、过度减薄、拉深不足以及板料增厚等缺陷。3.针对初始模拟出现的缺陷,对冲压方向和压料面进行优化和调整,并研究冲压方向(Y向转角)、板料形状、摩擦系数、凸凹模间隙、凹模圆角半径和压边力对拉延成形的影响。研究表明,对于滑门前上补角:(1)Y向转角为10度时,板料变形均匀,成形质量较好;(2)矩形板料变形时的摩擦阻力和径向拉应力虽然比形状板料大,但并没有使拉深不足、压应力和材料增厚得到明显改善,反而加剧拉裂风险,材料利用率低;(3)摩擦系数为0.15时,板料径向拉应力适中,有效改善了起皱和拉深不足等缺陷,但是摩擦系数过大容易造成拉裂;(4)凸凹模间隙为1.1倍料厚时,板料所受径向力适中,能够缓解拉裂等成形缺陷,但是间隙过大时,径向拉应力变小会造成起皱或板料堆积;(5)凹模圆角半径为14mm时,进料阻力适中,凹模圆角半径增大,径向拉应力减小,会造成拉深不足,当凹模圆角半径过大时,容易造成板料增厚和起皱;(6)压边力在400KN时缺陷较少,过小容易造成拉深不足、起皱和波纹,过大容易造成拉裂。4.设置正交试验,分别对每组试验进行模拟和分析,获得最优参数组合为A2B1C1D3。最优参数组合模拟结果尚需优化,后续又进行了三次针对性的优化,最终获得符合质量要求的拉延件。5.添加冲孔和修边工序,分别对拉延和切边后的回弹进行模拟。切边后的回弹量处于0.81mm-2.40mm之间满足质量要求,切边后A、C和D区域的最大回弹量减少,B区域的最大回弹量有所增大。
【关键词】：汽车覆盖件 冲压成形 有限元 工艺优化 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1章 绪论11-19
• 1.1 引言11-12
• 1.2 有限元数值模拟12-13
• 1.2.1 有限元技术12
• 1.2.2 板料成形有限元技术12-13
• 1.3 汽车覆盖件冲压成形13-17
• 1.3.1 汽车覆盖件结构特点13
• 1.3.2 汽车覆盖件成形要求13-15
• 1.3.3 汽车覆盖件成形缺陷15-17
• 1.4 选题意义及研究内容17-19
• 1.4.1 选题意义17
• 1.4.2 研究内容17-19
• 第2章 板料成形过程数值模拟基本理论19-29
• 2.1 引言19
• 2.2 本构关系19-21
• 2.3 屈服准则21-22
• 2.4 单元类型22-23
• 2.5 板料成形数值模拟求解算法23-25
• 2.6 AUTOFORM软件25-27
• 2.6.1 AUTOFORM软件简介25-26
• 2.6.2 AUTOFORM工艺开发流程26-27
• 2.7 本章小结27-29
• 第3章 拉深成形初始模拟29-47
• 3.1 引言29
• 3.2 零件工艺分析29-31
• 3.3 成形方案确定31
• 3.4 拉深成形前处理31-42
• 3.4.1 零件预处理31-36
• 3.4.2 板料的确定36-37
• 3.4.3 工艺参数设置37-42
• 3.4.4 工具体运动检查及运算42
• 3.5 初始模拟结果分析42-45
• 3.6 本章小结45-47
• 第4章 拉深成形工艺优化47-79
• 4.1 引言47
• 4.2 工艺参数对成形质量影响47-62
• 4.2.1 冲压方向47-52
• 4.2.2 板料形状52-53
• 4.2.3 摩擦系数53-55
• 4.2.4 凸凹模间隙55-58
• 4.2.5 凹模圆角半径58-60
• 4.2.6 压边力60-62
• 4.3 第二次模拟成形62-67
• 4.3.1 正交试验设置62-63
• 4.3.2 正交试验结果分析63-65
• 4.3.3 模拟结果分析65-67
• 4.4 第三次模拟成形67-71
• 4.5 第四次模拟成形71-75
• 4.6 第五次模拟成形75-77
• 4.7 修边和冲孔77-78
• 4.8 本章小结78-79
• 第5章 回弹分析79-87
• 5.1 引言79
• 5.2 拉延后回弹79-81
• 5.3 切边后回弹81-82
• 5.4 拉延和切边后回弹对比分析82-84
• 5.5 压力机吨位确定84-85
• 5.6 实际应用85
• 5.7 本章小结85-87
• 第6章 结论87-89
• 参考文献89-95
• 致谢95

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1 郭永硕;基于AUTOFORM的某轿车滑门前上补角冲压模拟研究[D];吉林大学;2016年

2 郑超;基于Autoform的汽车结构件成形数值模拟及回弹研究[D];吉林大学;2015年

  本文关键词：基于AUTOFORM的某轿车滑门前上补角冲压模拟研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：357747