基于冲压回弹控制的汽车门槛加强板拉深工艺的研究

发布时间：2021-03-18 20:32

汽车覆盖件作为汽车零部件的重要组成部分,其成形质量的优劣,直接影响到零部件的几何精度、表面质量和力学性能,甚至整车的使用性能等。因此针对汽车覆盖件成形工艺的研究一直以来是汽车工业领域中研究的热点话题。汽车门槛加强板是一种比较典型的汽车覆盖件。它结构复杂,拉延深度大,在成形精度、表面粗糙度等方面的成形要求较高,容易在成形过程中出现拉裂、起皱、回弹等成形缺陷,是一种典型的,比较具有代表性的汽车覆盖件。因此选取汽车门槛加强板为本文的研究对象。本文通过数值模拟软件建立门槛加强板的有限元模型。综合分析了成形件在冲压成形过程中涉及到的诸多工艺参数,例如压边力、模具间隙、冲压速度、摩擦系数等因素对成形质量的影响。结合正交试验法和灰色关联度有关理论,就各因素对成形件最终成形质量的影响大小进行了排序。同时得到了最佳工艺参数组合,并且得到了验证,为实际生产提出了建设性指导意见。针对成形件在成形加工后出现的回弹问题,对其发生机理及控制方法做了细致的分析。利用软件中的回弹补偿模块对成形件进行了回弹补偿,补偿结果证明,通过回弹补偿可有效抑制回弹现象的发生,有力地保障了冲压件的成形质量。
【学位授予单位】：长春工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG386

文章目录

摘要

Abstract

第一章绪论

1.1 课题的研究背景、意义及来源

1.2 板料成形数值模拟技术的研究与发展

1.2.1 国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.3 板料成形回弹问题

1.4 主要研究内容

第二章金属塑性成形有限元数值模拟基本理论

2.1 材料模型

2.1.1 弹塑性本构关系

2.1.2 屈服准则

2.1.3 强化模型

2.2 壳单元模型

2.3 接触摩擦问题

2.4 板料冲压成形与回弹算法

2.5 沙漏现象及控制

2.6 网格划分

第三章汽车门槛加强板成形数值模拟

3.1 成形软件DYNAFORM简介

3.2 DYNAFORM数值模拟的一般步骤

3.3 有限元模型的建立

3.3.1 汽车门槛加强板成形分析

3.3.2 网格划分

3.3.3 确定冲压方向

3.3.4 压料面设计

3.3.5 工艺补充面设计

3.3.6 毛坯形状设计

3.3.7 拉延筋的设计及优化

3.4 模拟计算

3.5 求解结果及分析

3.5.1 成形极限图

3.5.2 厚度变化

3.5.3 应力状态

第四章基于灰色关联度的工艺参数优化

4.1 影响成形的主要工艺参数

4.2 正交试验设计

4.3 灰色关联度优化方法

4.3.1 关于灰色关联度的数据分析

4.3.2 灰色关联度的计算

第五章汽车门槛加强板的回弹分析及控制

5.1 回弹产生的力学机理

5.1.1 弯曲变形过程

5.1.2 弯曲回弹

5.2 影响回弹因素

5.3 回弹的有限元算法及控制方法

5.4 回弹模拟设置

5.5 后处理及结果分析

5.6 DYNAFORM中的回弹补偿方法

5.7 回弹补偿的分析设置

5.8 结果处理

第六章结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

致谢

参考文献

作者简介

攻读硕士学位期间发表论文

【参考文献】