皮卡B柱內板上段加強板的沖壓工藝設計與回彈優(yōu)化.pdf

1、為了滿足汽車產業(yè)低能耗、輕量化、高安全性的發(fā)展趨勢，高強鋼已在汽車制造業(yè)中得到廣泛的應用。汽車的零件大多為形狀比較復雜的覆蓋件，由于高強鋼的強度與塑性是相互矛盾的，因此給覆蓋件的沖壓成形帶來了很多問題，其中以怎樣控制覆蓋件的回彈問題最為突出，并給模具的設計與制造增加了難度。隨著計算機技術及應用的迅速發(fā)展，運用Autoform仿真軟件對板料沖壓成形過程進行數值模擬并分析結果，通過優(yōu)化成形工藝參數來控制缺陷的產生，保證產品設計的合理性，不僅

2、縮短了研發(fā)周期，而且降低了生產成本。
　　本文以皮卡B柱內板上段加強板為研究對象，主要研究內容分為三個方面：
　　首先對采用B410LA/JSC590R低合金高強鋼制造的皮卡B柱內板上段加強板進行了工藝分析，設計了兩種成形方案：方案一，零件的曲面法蘭設計在壓料面上；方案二，零件的曲面法蘭設計在拉延造型的凸模上。通過Autoform軟件對該兩種成形工藝方案進行數值模擬分析，成功的預測了兩種方案在板料成形過程中可能存在的起皺、開

3、裂和成形不足等缺陷，并進行綜合比較：方案二優(yōu)于方案一，且模擬結果得到生產的驗證，生產出質量良好的零件。
　　然后以最大回彈角為評價指標，選取了影響回彈的主要因素（壓邊力、沖壓速度、摩擦系數和板料厚度）作為正交試驗設計的因素，每個因素各有三個水平，最終獲得了能將最大回彈角控制在最小的工藝參數組合，并通過正交試驗的極差和方差分析可知，壓邊力和沖壓速度是影響板料回彈的主要因素。另外，將統(tǒng)計分析得出的最優(yōu)組合進行相應的驗證，模擬的結果顯示

4、優(yōu)方案對應的最大回彈角為2.15°，比正交表中的任一種參數組合所模擬的結果都要理想，板料的成形質量也得到了滿足，所以正交試驗設計的優(yōu)化方案可行。
　　最后在正交試驗設計的基礎上進一步優(yōu)化，通過建立板料沖壓成形回彈的徑向基函數代理模型，運用Matlab優(yōu)化工具箱中的fmincon函數對其優(yōu)化求解，并且得出回彈的預測值為2.13°，將優(yōu)化后的參數進行數值模擬驗證，得出模擬值與預測值的誤差為0.94％，板料的成形質量也得到了更好的滿足，