加油盒沖壓成形數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、汽車加油盒是典型的曲面非軸對稱高拉延件，屬于深拉延成形，其成形高度尺寸大于寬向尺寸，毛坯周邊的變形分布極不均勻，材料的流動(dòng)特點(diǎn)與直壁盒形件存在很大差別。生產(chǎn)中對這類零件的工藝設(shè)計(jì)仍然采用類比方法，依靠定性分析、物理模擬加實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，理論分析嚴(yán)重滯后。從生產(chǎn)中積累的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)存在不直觀、不系統(tǒng)的缺陷，而成形數(shù)值模擬研究可得到直觀的動(dòng)態(tài)成形效果顯示，其計(jì)算結(jié)果可指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)，降低廢品率，提高模具使用壽命，因此對這類零件進(jìn)行系統(tǒng)的數(shù)值模擬研究具有

2、理論和實(shí)踐上的雙重價(jià)值。 采用數(shù)值模擬技術(shù)具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值，它能對產(chǎn)品金屬成形全過程進(jìn)行全面的分析，可有效提供材料變形力學(xué)方面的詳細(xì)信息，使過去傳統(tǒng)的依靠定性分析和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工藝分析轉(zhuǎn)變?yōu)槎康臄?shù)值分析，實(shí)現(xiàn)了加油盒成形過程數(shù)字化，能提前進(jìn)行成形質(zhì)量評估、缺陷和損傷預(yù)測，大大節(jié)約了調(diào)試時(shí)間和實(shí)驗(yàn)費(fèi)用，同時(shí)可以獲得在實(shí)驗(yàn)過程中所不能得到的許多有用的信息。 本文采用塑性有限元法（FEM），利用先進(jìn)成熟的美國eta

3、公司的Dynaform軟件對汽車加油盒沖壓成形進(jìn)行計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬，預(yù)測可能出現(xiàn)的問題或缺陷，然后修改和優(yōu)化工藝及模具參數(shù)，為加油盒成形工藝、工裝和模具設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)，并為試模提出具體方案。在此基礎(chǔ)上加工制造工裝及模具，進(jìn)行工藝試驗(yàn)驗(yàn)證，通過理論分析與試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較研究，進(jìn)一步優(yōu)化整個(gè)成形工藝過程。最終使模具調(diào)試時(shí)間縮短50﹪以上，產(chǎn)品厚度差在5﹪以內(nèi)。其它形狀及尺寸達(dá)到產(chǎn)品圖要求。 本文通過數(shù)值模擬方法研究了兩類主要工藝參數(shù)

4、：材料性能參數(shù)和模具幾何參數(shù)對板料成形過程的影響。通過對數(shù)值模擬計(jì)算結(jié)果的分析，得出結(jié)論：在一定的條件之下，材料機(jī)械性能參數(shù)的變化將對板料的拉延性能產(chǎn)生影響，但是不能盲目追求高性能指標(biāo)的材料機(jī)械性能參數(shù)：在模具的幾何形狀己經(jīng)確定的時(shí)候，模具幾何參數(shù)的選取與板料的成形性能關(guān)系密切，而且模具幾何參數(shù)的合理選擇可以減少板料成形后的質(zhì)量問題。 論文第一章介紹了板料成形有限元法國內(nèi)外研究及應(yīng)用狀況，并就本文研究內(nèi)容、目標(biāo)及方法作簡要介紹。

5、 第二章介紹了加油盒沖壓設(shè)計(jì)，著重介紹了其成形關(guān)鍵工藝要素設(shè)計(jì)方法。 第三章分析了加油盒成形過程材料變形特點(diǎn)，提出了其失穩(wěn)形式及具體解決措施。 第四章結(jié)合加油盒，論述了金屬板料成形有限元理論。 第五章介紹了加油盒有限元分析軟件的選取、有限元分析的基本過程及提高分析效率的方法。 第六章分析了材料主要參數(shù)及模具主要工藝參數(shù)對加油盒成形的影響，并對其影響的重要性作了評價(jià)，確定了成形工藝參數(shù)。 第