汽车后门外板成形仿真分析及工艺参数优化

发布时间：2020-03-30 23:22

【摘要】：汽车覆盖件形状复杂,对成形精度要求严格,因此提高覆盖件的成形质量是其关键的途径。本文利用DYNAFORM软件对某款汽车后门外板进行了拉深数值模拟和成形工艺参数优化研究。首先对该汽车后门外板成形工艺性进行分析,建立冲压成形有限元模型;选取矩形毛坯和五边形毛坯,设计正交试验进行初步优化,对压边力、凸凹模间隙以及摩擦系数主要影响因素进行分析,得到两种形状毛坯的三个因素的最优组合,通过对比分析确定板料形状为五边形。其次基于响应面法的多目标参数优化,以正交试验数据为样本,建立起了以六段拉深筋阻力系数值、摩擦系数、压边力的八个设计变量与厚度之差、最小厚度、最大厚度之间的响应面模型,分析其各因素对目标函数的影响。建立以厚度之差为优化目标函数,以最小厚度,最大厚度为约束目标的多目标优化模型。最后通过遗传算法进行全局寻优,得到了近似最优的工艺参数组合,获得了良好的拉深成形质量。压边力对成形质量影响很大,通过响应面法也得到了验证。基于最优的工艺参数组合,对汽车后门外板进行整体变压边力和分区变压边力的研究。经过对比分析发现优化得到的分区变压边力组合方式使汽车后门外板的成形质量较好,汽车后门外板的厚度减薄量更小,成形精度及厚度分布的均匀性都有较大的提高,并对在最优分区压边力组合方式下的汽车后门外板进行了切边回弹模拟,预测回弹量,为控制回弹提供依据。将CAE与优化技术结合,实现覆盖件工艺的优化设计,具有较好的应用前景和实用价值。
【图文】：

并且还要有表面质量好、人性化的特点，所以汽车覆盖件的生产要求和质量比普逡逑通冲压件要高很多。逡逑该款汽车后门外板三维造型如图３－１所示，尺寸大小约为逡逑８８５ｍｎｉ＞＜１２４０ｍｍｘ７２０ｍｍ，其厚度为邋０．７５ｍｍ。逡逑—－逦￣邋－逡逑图３－１汽车后门外板三维模型图逡逑汽车后门外板作为汽车覆盖件当中最为重要的组成部分，属于车身上的活动逡逑部件，对其表面质量以及刚度有着非常高的要求。该零件是非对称形状，属于薄逡逑料类的复杂拉深成形，其主要的特点是尺寸的精度要求很高、外观质量要求好、逡逑使用刚性好等；而且汽车后门外板属于浅拉深件，拉深的深度小，，零件的大部分逡逑的地方在拉深成形过程中产生的塑性变形都很小，由于平面上的拉应力相对较小，逡逑材料的塑性变形并不充分，致使材料的变形不足，达不到零件的使用刚度要求。逡逑车门外表面上装饰线的主要作用是提高零件表面的刚性和成形性

汽车后门外板的形状和反复的模拟调试，分析得到在汽车后门外板的上部装饰线逡逑处容易产生破裂，因此通过调节截面线的一些参数如高度、半径、角度和宽度等逡逑参数得到合理的工艺补充面［３９］。如图３－３所示。在实现了上述的模面工艺补充后，逡逑根据过渡面的轮廓线裁减原理，可以生成压边圈，如图３－４所示。逡逑在凹模（包括零件、压边圈和工艺补充面）建立后，在后面的模拟设置中可逡逑以通过偏置的方式得到凸模。逡逑１７逡逑
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U466;TG386.32

【参考文献】

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本文编号：2608199