发动机仓边梁盖板回弹控制研究及模具设计

发布时间：2017-05-18 07:01

  本文关键词：发动机仓边梁盖板回弹控制研究及模具设计，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：高强钢板浅冲压成形件的回弹问题一直是一个难题。发动机仓边梁盖板结构较复杂,零件的孔位、凸缘、圆角等较多,并且拉深深度浅,冲压回弹量较大,在高强钢浅拉深汽车零部件冲压加工中具有代表性,。本课题以某车型发动机仓边梁盖板为研究对象,重点提出了这类典型浅拉深件的回弹控制措施及模具设计方法,通过优化工艺参数及模具结构来提高零件成形质量。本文首先阐述了高强钢浅拉深覆盖件的成形特点,对高强钢的回弹机理和补偿理论做理论分析,重点归纳总结了拉深筋和拉深槛的结构、特点及应用方法。其次,在CATIA中建立发动机仓边梁盖板三维模型,并进行了冲压工艺补充面及压料面的设计,将设计好的数模利用Dynaform软件进行了成形模拟,针对模拟出现的破裂、起皱缺陷,采用增添拉深槛结构及改善数模形状的方式进行了改善。冲压件产生的回弹分为卸载回弹和切边回弹,对卸载回弹采用了两种方法进行了控制研究,一是通过设计拉深槛的方式,即研究了不同深度的拉深槛对其卸载回弹的影响规律,当深度H1=4.2mm左右时,回弹很小,二是通过Dynaform中的回弹补偿方法减小回弹。针对切边回弹控制,通过建立正交实验,以工艺参数为自变量,以成形指标为目标函数,得到了一组回弹最小的最优的参数组合。将零件冲压工序定为落料-修边-剖切冲孔修边-翻边整形,并对每个工序进行了工艺分析,重点对发动机仓边梁盖板整体冲压模具进行了结构设计和模具关键部位的介绍。本文对发动机仓边梁盖板冲压过程进行了系统全面的研究,包括建模、工艺分析、成形及回弹仿真、质量优化、模具设计、试验验证。最终达到了回弹大幅减小,提升产品质量的目的。本文针对高强钢浅成形回弹控制的研究和对仓边梁盖板成形的优化设计成果,对今后类似高强钢浅拉深件的回弹控制可提供一定供参考依据,具有工程应用价值。
【关键词】：发动机仓边梁盖板 浅拉深覆盖件 Dynaform 拉深槛
【学位授予单位】：重庆理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG386
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-13
• 1.1 引言9
• 1.2 课题提出的背景和意义9-10
• 1.3 轿车高强钢板冲压成形的回弹研究现状10-11
• 1.3.1 国内研究现状10-11
• 1.3.2 国外研究现状11
• 1.3.3 课题研究的必要性11
• 1.4 主要研究内容11-13
• 1.4.1 研究目的11-12
• 1.4.2 研究内容12-13
• 2 高强钢覆盖件浅冲压与回弹问题13-29
• 2.1 高强钢板概述及其在当前汽车上的应用13-14
• 2.2 常见冲压件缺陷分析及控制措施14-17
• 2.2.1 起皱15
• 2.2.2 破裂15-16
• 2.2.3 回弹16-17
• 2.2.4 滑移线17
• 2.3 高强钢零件浅拉深冲压成形17-19
• 2.3.1 高强钢浅拉深冲压成形特点17-18
• 2.3.2 高强钢浅拉深冲压成形设计要求18-19
• 2.4 板料回弹机理及补偿理论19-23
• 2.4.1 平面应变假设19-20
• 2.4.2 冲压回弹产生机理20-21
• 2.4.3 浅成形覆盖件回弹的控制措施21
• 2.4.4 回弹补偿理论21-23
• 2.5 基于拉深筋和拉深槛的回弹控制23-27
• 2.5.1 拉深筋和拉深槛的作用23-24
• 2.5.2 拉深筋和拉深槛的特点24
• 2.5.3 拉深筋的力学机理24-25
• 2.5.4 拉深筋的结构和用途25-26
• 2.5.5 拉深槛的结构和用途26-27
• 2.5.6 拉深筋和拉深槛布置方式27
• 2.6 本章小结27-29
• 3 发动机仓边梁盖板的冲压成形工艺分析29-41
• 3.1 发动机仓边梁盖板三维模型的建立29
• 3.2 发动机仓边梁盖板零件几何特征及成形特点29-30
• 3.3 发动机仓边梁盖板压料面的设计30-31
• 3.4 冲压方向的确定31-33
• 3.5 发动机仓边梁盖板工艺补充面33
• 3.6 发动机仓边梁盖板零件初步成形工艺拟定33-34
• 3.7 毛坯形状和尺寸的确定34
• 3.8 发动机仓边梁盖板有限元模拟设置34-36
• 3.8.1 材料模型参数34-35
• 3.8.2 工具定位35-36
• 3.9 发动机仓边梁盖板冲压仿真及其模型参数优化36-40
• 3.9.1 发动机仓边梁盖板冲压仿真分析36-37
• 3.9.2 拉深成形质量优化措施37-40
• 3.10 本章小结40-41
• 4 发动机仓边梁盖板卸载回弹控制研究41-53
• 4.1 成形后的卸载回弹模拟41-44
• 4.1.1 Dynaform卸载回弹模拟步骤41-42
• 4.1.2 卸载回弹模拟结果分析42-44
• 4.2 卸载回弹控制措施44-51
• 4.2.1 拉深槛对卸载回弹的影响44-47
• 4.2.2 模具型面补偿对卸载回弹的控制47-51
• 4.3 本章小结51-53
• 5 发动机仓边梁盖板切边回弹控制研究53-69
• 5.1 Dynaform切边回弹模拟53-55
• 5.1.1 发动机仓边梁盖板切边回弹53-54
• 5.1.2 发动机仓边梁盖板拉延件切边厚度分布54-55
• 5.2 正交实验特点介绍55-61
• 5.2.2 试验因素和试验水平的选择56-57
• 5.2.3 正交实验方案的制定57-59
• 5.2.4 正交实验结果分析59-61
• 5.3 正交实验最佳参数组合有限元仿真61-62
• 5.4 各实验指标的影响因素分析62-68
• 5.4.1 压边力对工件成形性能的影响63-64
• 5.4.2 拉延槛对制件成形性能的影响64-65
• 5.4.3 模具间隙对制件成形性能的影响65-66
• 5.4.4 摩擦系数对工件冲压性能的影响66-67
• 5.4.5 冲压速度对制件成形性能的影响67-68
• 5.5 本章小结68-69
• 6 发动机仓边梁盖板冲压工艺及模具设计要点69-83
• 6.1 整体成形工序设计69-73
• 6.1.1 拉延成形工序69-70
• 6.1.2 修边冲孔工序70-71
• 6.1.3 剖切冲孔修边工序71-72
• 6.1.4 翻边整形工序72-73
• 6.2 覆盖件冲压模具73-74
• 6.2.1 覆盖件模具结构特点73
• 6.2.2 覆盖件模具分类与结构73-74
• 6.3 发动机仓边梁盖板整体模具结构设计要点74-81
• 6.3.1 拉延模具74-76
• 6.3.2 修边冲孔模76-79
• 6.3.3 剖切冲孔修边模具结构79-80
• 6.3.4 整形模具结构80-81
• 6.4 发动机仓边梁盖板物理实验验证81-82
• 6.5 本章小结82-83
• 7 结论及展望83-85
• 7.1 结论83-84
• 7.2 展望84-85
• 致谢85-87
• 参考文献87-91
• 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果91

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本文编号：375339