基于Autoform的汽车结构件成形数值模拟及回弹研究
发布时间：2020-12-05 01:50
随着汽车制造业的迅猛发展，其对车身轻量化和燃料消耗最小化以及碰撞安全性能最大化的要求越来越突出。高强钢在提高强度和保障安全性方面有很大的优势，因此在汽车制造当中越来越受到极大重视。但由于其高屈服强度、高抗拉强度的材料性能使得金属钢材在冲压成形阶段极容易出现起皱、拉裂、拉延不充分以及回弹超差等缺陷，这些问题增加了零件质量控制及模具设计的难度，因此改善高强钢成形缺陷成为其研究领域的热点。目前，改善其成形缺陷的最有效措施是在实际生产前应用CAE软件对板料冲压成形过程进行数值仿真模拟，依据模拟结果预测其成形缺陷及模具设计缺陷，然后通过优化成形工艺参数及模具运动参数的办法控制缺陷的产生。应用有限元数值模拟技术的优势在于：大大缩短了模具的研发周期，提高了冲压件的成形质量，为企业创造了丰厚的商业效益。本文围绕高强钢实际生产的冲压件进行研究，主要研究内容分为三方面：首先，基于L型件对高强钢DC03成形性能进行研究。数值模拟分析结果表明L型件直壁部分的回弹最为严重，因此针对于L型件直壁区域，分别就不同材料、压边力和拉延筋搭配、摩擦介质、模具间隙以及凸凹模圆角等因素对回弹的影响规律进行深入研究。模拟结果表...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
车身上的高强钢部件
.按材料用途分类：汽车外用钢板（用于生产外覆盖件，如车门外板、顶板用钢板（用于生产内覆盖件，如车门内板、前后围内盖板等）、汽车结.按屈服强度和抗拉强度分类：按国际标准，屈服强度<210MPa 为低强度>550MPa 为超高强度刚，屈服强度在 210MPa 到 550MPa 之间为高强度钢 所示。在国内按照强度分类，不仅对屈服强度进行了限定，同时也对抗拉束：抗拉强度在 270MPa 到 700MPa 之间为高强度钢（HSS），抗拉强度>强度钢（UHSS）[7]。.按钢种分类：深度冲压钢和普通高强钢两类。其中对普通高强钢按照强又可以划分为两大类：）高强度无间隙原子钢（IF 钢）、各向同性钢（IS 钢）、时效强化钢（BH）先进高强度钢：相变诱导塑性钢（TRIP 钢）、双相钢（DP 钢）、马氏体钢（
第一章 绪论5图1.3 测量BH钢烘烤前后抗凹曲线Fig.1.3 Determination of dent resistance curve BH steel before and after baking dentresistance curve3.冷轧各向同性钢（IS钢）IS钢主要用于制造汽车外覆盖件。其优势体现在钢板冲压成形时不存在起皱制耳问题，同时冲压件又具有很好的刚性和抗凹陷性能。目前，冷轧各向同性钢的强度主要有220MPa、260MPa、280MPa、300MPa四个级别。4.双相钢（DP钢）双相钢是20世纪70年代研发出来的一种高强度、高成形性的新钢种。其优势主要体现在高抗拉强度、高加工硬化指数以及低屈强比三方面。其组织主要是铁素体和马氏体，图1.4、图1.5为DP600和DP780的金相组织形态。双相钢显微组织排布方式为强度较高的马氏体（通常为板条状或者片状）以弥散形态镶嵌在铁素体晶界处或晶粒内部，马氏体含量在5%-20%之间，正是由于这种组织和分布方式使DP钢兼具有很好的强度和韧性[8-10]。DP钢的强度与马氏体的质量百分比成正比例关系，强度范围一般在500MPa～1200MPa。目前，DP600、DP780、DP1000多数用来生产汽车连接件和防撞件，比如内纵梁、座椅横梁、强化件等。DP450、DP500钢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于有限元分析的高强钢B柱零件的应用研究[J]. 高翔,范体强,赵清江,李阳,万鑫铭. 汽车工艺与材料. 2014(09)
[2]基于AutoForm的轿车行李箱内板成形工艺优化[J]. 肖良红,罗慧娜,向俊仲,龙涛. 锻压技术. 2014(06)
[3]基于Autoform汽车后围上盖板拉延成形模拟应用[J]. 宫晓峰,于仁萍. 锻压技术. 2014(04)
[4]冲压件起皱原因和控制方法的浅析[J]. 郭立新. 中国新技术新产品. 2014(04)
[5]不同应变路径下高强度钢板料成形数值模拟分析[J]. 齐振杰,夏琴香,戚春晓,邱遵文. 锻压技术. 2013(01)
[6]某高强钢板汽车结构件多工位级进模设计[J]. 陈志超,夏琴香,郭新年,田辉仲. 锻压技术. 2012(02)
[7]汽车覆盖件拉伸站中起皱、拉裂、回弹的分析[J]. 江东海. 民营科技. 2012(03)
[8]基于Yoshida-Uemori材料模型的汽车结构件冲压回弹分析[J]. 胡康康,彭雄奇,陈军,鲁宏升,张健. 材料科学与工艺. 2011(06)
[9]DP800高强度板冲压回弹的影响因素及其控制[J]. 温彤,陈霞,丰慧珍. 热加工工艺. 2011(21)
[10]高强度钢在汽车轻量化中的应用[J]. 王广勇,王刚. 汽车工艺与材料. 2011(01)
硕士论文
[1]超高强度钢板热冲压成形基础研究[D]. 谭志耀.同济大学 2006
[2]U形件成形工艺参数优化研究[D]. 张高贤.浙江大学 2004
本文编号：2898647
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
车身上的高强钢部件
.按材料用途分类：汽车外用钢板（用于生产外覆盖件，如车门外板、顶板用钢板（用于生产内覆盖件，如车门内板、前后围内盖板等）、汽车结.按屈服强度和抗拉强度分类：按国际标准，屈服强度<210MPa 为低强度>550MPa 为超高强度刚，屈服强度在 210MPa 到 550MPa 之间为高强度钢 所示。在国内按照强度分类，不仅对屈服强度进行了限定，同时也对抗拉束：抗拉强度在 270MPa 到 700MPa 之间为高强度钢（HSS），抗拉强度>强度钢（UHSS）[7]。.按钢种分类：深度冲压钢和普通高强钢两类。其中对普通高强钢按照强又可以划分为两大类：）高强度无间隙原子钢（IF 钢）、各向同性钢（IS 钢）、时效强化钢（BH）先进高强度钢：相变诱导塑性钢（TRIP 钢）、双相钢（DP 钢）、马氏体钢（
第一章 绪论5图1.3 测量BH钢烘烤前后抗凹曲线Fig.1.3 Determination of dent resistance curve BH steel before and after baking dentresistance curve3.冷轧各向同性钢（IS钢）IS钢主要用于制造汽车外覆盖件。其优势体现在钢板冲压成形时不存在起皱制耳问题，同时冲压件又具有很好的刚性和抗凹陷性能。目前，冷轧各向同性钢的强度主要有220MPa、260MPa、280MPa、300MPa四个级别。4.双相钢（DP钢）双相钢是20世纪70年代研发出来的一种高强度、高成形性的新钢种。其优势主要体现在高抗拉强度、高加工硬化指数以及低屈强比三方面。其组织主要是铁素体和马氏体，图1.4、图1.5为DP600和DP780的金相组织形态。双相钢显微组织排布方式为强度较高的马氏体（通常为板条状或者片状）以弥散形态镶嵌在铁素体晶界处或晶粒内部，马氏体含量在5%-20%之间，正是由于这种组织和分布方式使DP钢兼具有很好的强度和韧性[8-10]。DP钢的强度与马氏体的质量百分比成正比例关系，强度范围一般在500MPa～1200MPa。目前，DP600、DP780、DP1000多数用来生产汽车连接件和防撞件，比如内纵梁、座椅横梁、强化件等。DP450、DP500钢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于有限元分析的高强钢B柱零件的应用研究[J]. 高翔,范体强,赵清江,李阳,万鑫铭. 汽车工艺与材料. 2014(09)
[2]基于AutoForm的轿车行李箱内板成形工艺优化[J]. 肖良红,罗慧娜,向俊仲,龙涛. 锻压技术. 2014(06)
[3]基于Autoform汽车后围上盖板拉延成形模拟应用[J]. 宫晓峰,于仁萍. 锻压技术. 2014(04)
[4]冲压件起皱原因和控制方法的浅析[J]. 郭立新. 中国新技术新产品. 2014(04)
[5]不同应变路径下高强度钢板料成形数值模拟分析[J]. 齐振杰,夏琴香,戚春晓,邱遵文. 锻压技术. 2013(01)
[6]某高强钢板汽车结构件多工位级进模设计[J]. 陈志超,夏琴香,郭新年,田辉仲. 锻压技术. 2012(02)
[7]汽车覆盖件拉伸站中起皱、拉裂、回弹的分析[J]. 江东海. 民营科技. 2012(03)
[8]基于Yoshida-Uemori材料模型的汽车结构件冲压回弹分析[J]. 胡康康,彭雄奇,陈军,鲁宏升,张健. 材料科学与工艺. 2011(06)
[9]DP800高强度板冲压回弹的影响因素及其控制[J]. 温彤,陈霞,丰慧珍. 热加工工艺. 2011(21)
[10]高强度钢在汽车轻量化中的应用[J]. 王广勇,王刚. 汽车工艺与材料. 2011(01)
硕士论文
[1]超高强度钢板热冲压成形基础研究[D]. 谭志耀.同济大学 2006
[2]U形件成形工艺参数优化研究[D]. 张高贤.浙江大学 2004
本文编号：2898647
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