汽車后地板拉延回彈的計(jì)算分析.pdf

1、金屬板材沖壓成形是應(yīng)用十分廣泛的一種塑性成形技術(shù)，沖壓成形的數(shù)值仿真已被廣泛應(yīng)用，但隨著仿真在工程應(yīng)用中進(jìn)一步深入，現(xiàn)有技術(shù)的局限性開始暴露出來，不能準(zhǔn)確計(jì)算復(fù)雜環(huán)境下沖壓件的回彈。本文旨在揭示當(dāng)前的有限元法不能準(zhǔn)確模擬復(fù)雜環(huán)境下沖壓成形及回彈的原因，通過構(gòu)建帶拉延筋幾何形狀的沖壓成形的數(shù)值仿真模型，在模擬過程中采用顯隱式相結(jié)合的方法，以正確模擬汽車后地板的拉延回彈方向。
　　首先，對(duì)有限元模擬中的關(guān)鍵技術(shù)，如有限元求解算法、材料

2、模型、單元類型、有限元網(wǎng)格劃分技術(shù)以及真實(shí)拉延筋技術(shù)進(jìn)行了探討；同時(shí)介紹了汽車后地板件成形質(zhì)量及回彈方向的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。通過對(duì)汽車后地板成形特點(diǎn)的分析，基于DYNAFORM建立了汽車后地板的沖壓成形數(shù)值仿真模型及回彈計(jì)算方法。
　　其次，材料模型暫時(shí)選用簡單成熟的面內(nèi)異性屈服準(zhǔn)則和各向同性強(qiáng)化法則，通過數(shù)值模擬，研究了坯料初始網(wǎng)格尺寸、單元類型、沖壓速度、壓邊圈控制方式（位移控制壓邊圈和力控制壓邊圈）及厚向積分點(diǎn)個(gè)數(shù)等工藝參數(shù)對(duì)汽車后

3、地板成形及回彈結(jié)果的影響，觀察回彈方向計(jì)算是否正確。研究結(jié)果表明：基于36號(hào)材料模型，采用等料厚壓邊間隙的位移控制壓邊圈時(shí)，通過改變坯料初始網(wǎng)格尺寸、單元類型或沖壓速度，均不能正確計(jì)算后地板的回彈方向；而采用1.1倍料厚壓邊間隙的位移控制壓邊圈時(shí)，能正確計(jì)算后地板的回彈方向。另外，采用力控制壓邊圈時(shí)，通過設(shè)置一定的壓邊力也能正確計(jì)算后地板的回彈方向。在回彈方向計(jì)算正確的前提下，增加厚向積分點(diǎn)個(gè)數(shù)，回彈計(jì)算精度提升效果不明顯，反而增加了模

4、擬成本。
　　最后，在回彈方向計(jì)算正確的前提下，考慮使用更高級(jí)的材料模型，例如能夠考慮Bauschinger效應(yīng)的基于面內(nèi)異性屈服準(zhǔn)則和隨動(dòng)硬化法則的226號(hào)材料模型，以提高回彈計(jì)算的精度。研究結(jié)果表明：基于226號(hào)材料模型，采用等料厚壓邊間隙的位移控制壓邊圈或是采用力控制壓邊圈，均能正確計(jì)算后地板的回彈方向，且其回彈結(jié)果相比36號(hào)材料模型更接近實(shí)際值。另外，采用力控制壓邊圈的回彈結(jié)果比采用等料厚壓邊間隙的回彈結(jié)果更接近實(shí)際值，這