车身覆盖件冲压成形仿真分析

发布时间：2017-04-20 01:05

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【摘要】： 车身覆盖件是汽车车身的主要零件,它影响着汽车的美观程度,因此质量要求比较高。车身覆盖件不仅结构较大,而且形状不规则,较复杂,在成形中非常容易出现拉裂、起皱等现象。传统的反复试冲压或者试模然后凭借经验寻求模具的最佳成形参数的方法,不仅产品质量上得不到保障,而且会大大延长产品的开发周期,增加生产费用,阻碍新车型的开发。 计算机技术的迅速发展,使得板料成形技术上了一个新的台阶。板料成形CAE软件不但可以预测板料成形中可能出现的各种缺陷,分析缺陷产生的原因,还可以借助实验结果对冲压工艺参数和模具结构进行优化,以达到提高冲压件质量、缩短开发周期、降低生产成本等目的。 本文主要内容如下: 1.系统地阐述和讨论了冲压成形动态显式非线性分析的有限元理论,研究了大变形弹塑性有限元法中的平衡方程、弹塑性本构关系、屈服准则、单元理论等基本理论和动力显式算法基础,并讨论了摩擦和接触问题的处理方法。 2.研究了车身覆盖件冲压成形仿真建模中的关键问题,包括材料模型、模具间隙、拉延筋的处理、工艺补充面、摩擦系数、压边力的计算和接触处理等。 3.详细介绍了车身翼子板的有限元建模过程。对其进行工艺分析,确定冲压方向,设计工艺补充,优化了坯料形状,建立了有限元模型,并设置了材料参数和模具参数。在设置压边力为600KN,摩擦系数为0.125,压边速度为2m/s,冲压速度为5m/s,布置分段等效拉延筋时板料成形效果较好,零件基本在安全区域,材料的减薄率也在要求的范围之内。 4.探讨了拉延筋的基本原理和实际应用,分析了拉延筋存在的问题,并采用3种不同的工况进行模拟,分析拉延筋的作用及其对成形质量的影响。确定设置分段拉延筋,可以有效地改善进料阻力,从而明显地改善了拉深不足及局部起皱与拉裂的现象。 5.归纳了回弹数值仿真技术的基本特点和影响回弹模拟精度的主要因素,并以翼子板为例,预测了翼子板的回弹量。
【关键词】：冲压仿真 翼子板 车身覆盖件 拉延筋 回弹
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TG386
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 引言9-10
• 1.2 车身覆盖件成形仿真技术的发展历史及应用现状10-13
• 1.2.1 车身覆盖件成形仿真技术的发展历史10-11
• 1.2.2 车身覆盖件成形仿真技术的国内应用现状11-12
• 1.2.3 车身覆盖件成形仿真技术的国外应用现状12-13
• 1.3 冲压成形有限元仿真软件的分类13-14
• 1.4 本文主要研究内容14-15
• 第2章 冲压成形仿真有限元理论15-28
• 2.1 运动和变形的物质描述15-17
• 2.2 屈服准则17-18
• 2.3 壳单元理论18-22
• 2.3.1 单元的选取18-19
• 2.3.2 Belytschko-Tsay薄壳单元19-22
• 2.4 有限元控制方程的求解22-25
• 2.5 接触、摩擦问题的处理25-27
• 2.6 本章小结27-28
• 第3章 车身覆盖件冲压成形仿真关键技术28-40
• 3.1 车身覆盖件的特点与要求28-30
• 3.1.1 车身覆盖件的特点28-29
• 3.1.2 车身覆盖件的要求29-30
• 3.2 车身覆盖件的主要成形缺陷及其防止措施30-32
• 3.3 影响车身覆盖件成形的工艺参数研究32-40
• 3.3.1 材料模型32-34
• 3.3.2 模具间隙34
• 3.3.3 拉延筋34-37
• 3.3.4 工艺补充面37
• 3.3.5 摩擦系数37-38
• 3.3.6 压边力38-39
• 3.3.7 接触处理39-40
• 第4章 翼子板冲压成形仿真分析40-60
• 4.1 DYNAFORM软件简介40-41
• 4.2 翼子板仿真分析模型的建立41-44
• 4.2.1 CAD模型的建立41-42
• 4.2.2 确定拉延方向42-43
• 4.2.3 工艺补充43
• 4.2.4 压料面的确定43-44
• 4.3 有限元模型的建立44-46
• 4.4 毛坯形状设计46-48
• 4.5 材料和工艺参数的选取48-50
• 4.6 拉延成形仿真50-57
• 4.6.1 无拉延筋情况下的仿真50-51
• 4.6.2 加载拉延筋情况下的仿真51-57
• 4.7 切边、冲孔仿真57-59
• 4.8 本章小结59-60
• 第5章 回弹分析60-68
• 5.1 回弹的力学机理60-61
• 5.2 回弹的影响因素61-62
• 5.3 回弹常用的计算方法62-64
• 5.4 板材回弹仿真分析的方法64
• 5.5 翼子板回弹仿真64-67
• 5.6 本章小结67-68
• 第6章 总结与展望68-70
• 6.1 总结68
• 6.2 展望68-70
• 参考文献70-73
• 致谢73-74
• 研究期间发表论文情况74

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 王德伦;王奋飞;;基于正交试验的汽车覆盖件冲压成形分析[J];四川兵工学报;2013年03期

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 万婷婷;歧管式催化转化器的应力分析与结构优化[D];江南大学;2011年

2 陈武明;某微型客车侧围外板拉深质量改进[D];吉林大学;2011年

3 张庆;汽车前纵梁成形工艺研究[D];武汉理工大学;2011年

4 程磊;基于仿真的S形轨道件冲压成形回弹研究与参数优化[D];南京理工大学;2011年

5 戈丽敏;轿车高强度钢后横梁成形仿真及回弹补偿研究[D];燕山大学;2011年

6 王s

本文编号：317549