覆蓋件拉延成型的多因素耦合數(shù)值模擬的研究及應(yīng)用.pdf

1、汽車覆蓋件因?yàn)槠洫?dú)特的特點(diǎn)決定了汽車整車開發(fā)周期主要取決于覆蓋件的開發(fā)周期。因此，有必要建立一種快速而有效的數(shù)值模擬的方法，對(duì)板料成形過(guò)程進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬分析，給模具設(shè)計(jì)和工藝設(shè)計(jì)提供可靠的判據(jù)和合理的工藝參數(shù)。從而加快覆蓋件設(shè)計(jì)開發(fā)的周期。 板料成形是一種復(fù)雜的力學(xué)過(guò)程，它是包括幾何非線性、材料非線性、接觸非線性的強(qiáng)非線性問題。由此可見，一個(gè)板料成形數(shù)值模擬系統(tǒng)涉及到了多個(gè)學(xué)科。對(duì)于本課題的解決，建立包含各種因素的數(shù)學(xué)模型以及確

2、定相應(yīng)的邊界及初始條件，選擇合適到材料本構(gòu)關(guān)系、屈服準(zhǔn)則，根據(jù)計(jì)算精度和設(shè)計(jì)要求，對(duì)模具體和板料選擇合適的單元類型，將其網(wǎng)格化，并引入有限元分析軟件進(jìn)行數(shù)值計(jì)算是本研究的關(guān)鍵所在。 本文根據(jù)板料變形的特點(diǎn)，依據(jù)大變形彈塑性有限元理論建立了彈塑性有限元系統(tǒng)。并深入研究了板料成形過(guò)程的數(shù)值模擬計(jì)算的一些關(guān)鍵性技術(shù)：屈服準(zhǔn)則的選擇、單元的選擇、接觸界面的處理等。最后，根據(jù)側(cè)圍外板的實(shí)際形狀和經(jīng)驗(yàn)為零件添加了工藝補(bǔ)充面和壓料面，并建立了

3、側(cè)圍外板的有限元模型。同時(shí)本文實(shí)際測(cè)試了沖壓用板的機(jī)械性能，為模擬提供了可靠的材料參數(shù)。并進(jìn)行了實(shí)際沖壓。使用Dynaform進(jìn)行模擬得出模擬結(jié)果，通過(guò)模擬結(jié)果與實(shí)際沖壓情況的比較，驗(yàn)證了模擬結(jié)果的可靠性。通過(guò)試驗(yàn)和分析，獲得了拉延筋幾何參數(shù)對(duì)拉延抗力的影響規(guī)律，并找到了適合側(cè)圍外板成形的拉延筋形狀和拉延筋位置；通過(guò)反復(fù)試驗(yàn)分析優(yōu)化了壓邊力和凹模圓角。通過(guò)對(duì)材料變形硬化指數(shù)、屈服強(qiáng)度、板厚向異性指數(shù)此三個(gè)參數(shù)的模擬，找到了此三個(gè)參數(shù)對(duì)側(cè)