汽车前隔板冲压成形模拟仿真及回弹分析

发布时间：2017-05-04 08:04

  本文关键词：汽车前隔板冲压成形模拟仿真及回弹分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 汽车覆盖件由于结构复杂、尺寸大和表面质量要求严格等特点,决定了其冲压过程中变形规律的复杂性,分析起来十分困难。近年来,随着汽车工业的发展,成形与模具现代设计成为我国模具工业的关键性技术,开发高效、高质量和低成本的产品成为工业界竞争的焦点。应用冲压成形CAE技术,可以模拟仿真成形过程中材料的流动,预测破裂、起皱、回弹等缺陷。本文研究的主要内容如下: 1.阐述了汽车覆盖件冲压成形过程分析的动态显式有限元方法的基本原理,主要有:增量运动方程的表述形式及求解应用的积分格式、有限元离散方程、本构关系、单元理论、中心差分法及其数值稳定性、单元公式的选择、网格的划分、沙漏控制以及摩擦的处理。 2.介绍了汽车覆盖件的结构特点和成形特点,常用冲压材料及材料性能对成形的影响;分析了覆盖件冲压成形常见的缺陷、产生原因和一般解决办法;介绍了用于冲压模拟仿真分析的各种有限元软件,并重点介绍了本文中所采用的DYNAFORM软件,归纳了应用该软件对板料成形进行有限元分析的一般步骤;总结了一些覆盖件冲压成形数值模拟中的一些关键技术。 3.建立前隔板有限元分析模型,确定成形工艺参数设置,对其进行冲压成形模拟仿真。分析冲压过程中出现的问题,通过对压边力和拉延筋的优化,确定了最佳的工艺参数设置,即在压边力为700KN,分段拉延筋高度为6mm时,冲压成形结果最佳。仿真模拟结果与实际生产情况相比较,吻合度很高。 4.分析了回弹产生的原理,介绍了影响回弹的因素和研究回弹的模拟方法和算法;确定回弹模拟参数设置,对零件的卸载回弹和切边回弹进行了分析。模拟所得最大回弹量不超过2mm,对模具设计具有积极的指导价值。 由于在生产中应用CAE分析技术正确模拟了板料冲压成形全过程,准确预测了板料在成形过程中可能出现的缺陷,从而在模具制造前可以及时修改冲压工艺方案,并通过仿真计算进行验证,提高了冲压工艺和模具设计质量,只需要经过少量的修模和试模就可获得高品质的模具,不仅降低了模具的开发成本,也大大缩短了模具开发周期。
【关键词】：汽车覆盖件 有限元分析 冲压 DYNAFORM 压边力拉延筋 回弹
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TG386
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 引言10
• 1.2 板料成形仿真技术的发展10-12
• 1.3 板料成形模拟的国内外研究现状12-14
• 1.4 本文研究的主要内容14-16
• 第二章 显式有限元方法16-26
• 2.1 引言16
• 2.2 显式有限元的基本原理16-19
• 2.2.1 增量运动方程与有限元离散方程16-17
• 2.2.2 本构关系17-18
• 2.2.3 单元理论18
• 2.2.4 接触处理18-19
• 2.3 中心差分法19-21
• 2.4 中心差分法的稳定性21-22
• 2.5 单元公式的选择22
• 2.6 网格22-23
• 2.7 沙漏控制23-24
• 2.8 摩擦的处理24-25
• 2.9 本章小结25-26
• 第三章 汽车覆盖件成形及其数值模拟分析26-42
• 3.1 引言26
• 3.2 汽车覆盖件的结构特点26-27
• 3.3 汽车覆盖件常用冲压材料及与成形性能的关系27-29
• 3.3.1 汽车覆盖件常用材料27-28
• 3.3.2 板材性能参数与成形性的关系28-29
• 3.4 汽车覆盖件冲压成形特点及其常见缺陷分析29-31
• 3.4.1 汽车覆盖件成形特点29-30
• 3.4.2 汽车覆盖件成形常见缺陷分析30-31
• 3.5 汽车覆盖件成形模拟31-36
• 3.5.1 冲压模拟仿真分析软件31-33
• 2.5.2 冲压模拟软件DYNAFORM介绍33-34
• 3.5.3 板料成形数值模拟的一般过程34-36
• 3.5.4 成形极限图FLD36
• 3.6 覆盖件冲压成形数值模拟的关键技术36-40
• 3.6.1 材料模型36-37
• 3.6.2 单元类型37-38
• 3.6.3 压边圈的处理38-39
• 3.6.4 模具的运动和加载39
• 3.6.5 拉延筋39-40
• 3.7 本章小结40-42
• 第四章 前隔板成形数值模拟分析42-57
• 4.1 成形性分析42-44
• 4.1.1 工艺初步分析42-43
• 4.1.2 拉延方向43
• 4.1.3 工艺补充43-44
• 4.2 网格划分44-45
• 4.3 毛坯形状设计45-46
• 4.4 有限元模型的建立46-47
• 4.5 确定成形工艺参数47-48
• 4.5.1 坯料参数设置47
• 4.5.2 模具参数设置47-48
• 4.5.3 提交分析设置48
• 4.6 工艺参数优化设计研究48-53
• 4.6.1 压边力优化设计研究48-50
• 4.6.2 拉延筋优化设计研究50-53
• 4.7 模拟结果的分析和讨论53-56
• 4.8 本章小结56-57
• 第五章 前隔板成形后的回弹分析57-81
• 5.1 回弹的机理57-60
• 5.2 研究回弹的模拟方法和算法60-63
• 5.2.1 回弹的模拟方法60-62
• 5.2.2 回弹的模拟算法62-63
• 5.3 影响回弹的因素63-67
• 5.3.1 模具和材料性能对回弹的影响63-64
• 5.3.2 成形过程模拟的影响64-66
• 5.3.3 回弹过程模拟的影响66-67
• 5.4 前隔板的回弹模拟参数设置67-68
• 5.5 前隔板回弹分析68-79
• 5.5.1 卸载回弹68-73
• 5.5.2 粗化网格对回弹结果的影响73-74
• 5.5.3 切边回弹74-79
• 5.6 本章小结79-81
• 第六章 结论与展望81-83
• 6.1 工作总结81
• 6.2 进一步的研究方向81-83
• 参考文献83-89
• 致谢89-90
• 攻读学位期间发表的学术论文90

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈岚涛;万里翔;徐璋;周伟;;有限元逆算法在汽车覆盖件数值模拟成形中的应用[J];电加工与模具;2011年04期

2 周凯旋;;结晶器振动装置有限元仿真分析[J];连铸;2011年05期

3 刘红莉;梁柱;;方钻杆旋塞阀阀体有限元分析[J];中国石油和化工标准与质量;2011年06期

4 孟海岗;佟林阳;王悦勇;孙鹏飞;;液压支架虚拟型式试验的研究[J];科技信息;2011年16期

5 刘科;郭世永;;基于ANSYS的油压机有限元分析[J];机械制造与自动化;2011年03期

6 王志伟;安红萍;刘建生;;含夹杂坯料镦粗的有限元分析[J];精密成形工程;2011年04期

7 田旭东;印海建;石太平;张弛;;全钢载重子午线轮胎滚动阻力计算[J];轮胎工业;2011年08期

8 陈灵强;王卫刚;刘红亮;罗震;张力;;WY52型空气包的有限元分析及优化设计[J];机械工程师;2011年09期

9 胡树林;吕冰;王伟;;煤矿螺旋输送机的设计及其有限元分析[J];煤矿机械;2011年09期

10 王道明;于凤军;郭志超;杨宁;刘清涛;;龙门机床横梁的仿形加工[J];制造技术与机床;2011年09期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 朱健;龙莉萍;;平面KT型圆管相贯节点极限承载力有限元分析[A];第九届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2009年

2 甘明;李楚舒;;杂交空间结构程序(HSA)开发[A];第八届空间结构学术会议论文集[C];1997年

3 蒋红斐;常新生;;有限单元法中三角网的自动划分[A];第三届全国结构工程学术会议论文集（上）[C];1994年

4 吴子燕;石志民;;钢筋—钢纤维混凝土板冲切强度计算及有限元分析[A];第三届全国结构工程学术会议论文集（上）[C];1994年

5 白冰;李遇春;;减荷条件下上埋式圆形结构物周边土压力分析[A];第六届全国结构工程学术会议论文集（第三卷）[C];1997年

6 武振宇;谭慧光;;不等宽T型方管节点塑性铰线分析模型的研究[A];第七届全国结构工程学术会议论文集（第Ⅰ卷）[C];1998年

7 张美超;肖进;黄文华;李义凯;钟世镇;;腰椎小关节接触模型的有限元分析[A];解剖学杂志——中国解剖学会2002年年会文摘汇编[C];2002年

8 俞程亮;赵洪伦;;复合材料三明治夹层结构的有限元分析研究[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集（下）[C];2005年

9 李翔;刘汗青;;同济曙光软件在公路与铁路近距离并行隧道有限元分析中的应用[A];中国土木工程学会第十二届年会暨隧道及地下工程分会第十四届年会论文集[C];2006年

10 吴彦;;国产大功率采煤机摇臂CAE分析[A];全面建设小康社会：中国科技工作者的历史责任——中国科协2003年学术年会论文集（上）[C];2003年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 龚逸奇;渤船重工成功研发船舶有限元分析计算软件[N];中国船舶报;2009年

2 记者 罗辞源;“汽车覆盖件冲压成型工艺”通过鉴定[N];中国汽车报;2000年

3 罗仲尤 谢翠芳;湖南大学解决“汽车覆盖件冲压成型”难题[N];中国教育报;2001年

4 记者 马飞;我市两项金属镁应用技术通过省级鉴定[N];鹤壁日报;2011年

5 晨钟;攀钢采用有限元分析钢轨精轧工艺[N];世界金属导报;2003年

6 孟晶;CAD/CAE技术亟须走出象牙塔[N];中国化工报;2006年

7 本报记者 高丽华;一本万利的投资[N];计算机世界;2005年

8 柯文;实施制造业信息化,提升北石厂自主创新能力[N];科技日报;2006年

9 迪声;新船重工修炼有限元分析能力[N];中国船舶报;2005年

10 高文;技术与应用齐步走[N];计算机世界;2006年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 毕见强;2A12铝块体超细晶材料的制备、模拟及细化机制的研究[D];山东大学;2005年

2 刘天丰;非对称管壳式换热器结构分析及改进中的问题研究[D];浙江大学;2005年

3 王庆雷;动力化髋关节外固定器的研制及其相关研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2006年

4 徐海良;单泵与储料罐组合的深海采矿软管输送系统研究[D];中南大学;2004年

5 刘少源;高速公路汽车与护栏碰撞的动力特性研究[D];清华大学;1994年

6 徐志科;行波型超声波电机的模型仿真与试验研究[D];东南大学;2005年

7 赵学涛;纵弯复合振动模态球型超声电机的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年

8 周玉锋;反应烧结碳化硅基底致密层制备及性能研究[D];哈尔滨工业大学;2008年

9 王欢;腰椎椎弓根钉充分加压固定术—促进椎间植骨融合治疗腰椎骨折脱位及腰椎滑脱症的生物力学和临床研究[D];中国医科大学;2005年

10 李德利;固定、可摘及套筒冠牙周夹板的三维有限元研究[D];北京大学;2008年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 潘斌;基于逆向工程的汽车覆盖件快速原型设计及有限元分析[D];合肥工业大学;2006年

2 辛宇辉;CY4102BZQ柴油机轴系动态特性研究及有限元分析[D];天津大学;2003年

3 田君丽;换热器液压胀接密封机理的研究[D];北京化工大学;2003年

4 李宏茹;JJ225/43-K石油钻机井架强度及稳定性计算[D];兰州理工大学;2005年

5 姬丽娟;交流接触器电磁机构有限元分析与多场耦合技术的研究[D];河北工业大学;2005年

6 方静;三功能大幕机组和机构动静态特性的分析及研究[D];兰州理工大学;2005年

7 武海琴;发热电缆用于路面融雪化冰的技术研究[D];北京工业大学;2005年

8 袁鹏飞;基于火电厂PI数据库的汽轮机转子寿命损耗在线监测系统的研究与实现[D];浙江大学;2005年

9 张春卿;有色金属薄板21辊矫直机矫平机理的研究[D];昆明理工大学;2005年

10 张可荣;两种航空材料焊后电子束局部热处理应力场数值模拟[D];内蒙古工业大学;2005年

  本文关键词：汽车前隔板冲压成形模拟仿真及回弹分析，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：344671