汽車覆蓋件成形數(shù)值模擬及拉延筋優(yōu)化研究.pdf

1、目前，汽車工業(yè)已經(jīng)成為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的幾大支柱產(chǎn)業(yè)之一，它涉及到機(jī)械、電子、材料、能源、金融、交通等多個(gè)領(lǐng)域。汽車覆蓋件的設(shè)計(jì)與制造是汽車工業(yè)的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容，因?yàn)樗脑O(shè)計(jì)研發(fā)和制造工藝水平直接影響著汽車的更新?lián)Q代。汽車覆蓋件在沖壓成形過程中通常會(huì)出現(xiàn)破裂、起皺、回彈等成形缺陷，傳統(tǒng)的試模法不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且還可能會(huì)使模具報(bào)廢，產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性也得不到保證。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)值模擬技術(shù)廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品的質(zhì)量控制校驗(yàn)和模具設(shè)計(jì)中，它不僅可

2、以預(yù)測(cè)成形過程中可能出現(xiàn)的缺陷，還能根據(jù)成形結(jié)果對(duì)工藝參數(shù)等進(jìn)行優(yōu)化。CAE軟件降低了生產(chǎn)成本的同時(shí)也縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，大大提高了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
　　本文較系統(tǒng)論述了金屬板料在沖壓成形生產(chǎn)中常用的有限元理論，包括單元理論、屈服準(zhǔn)則、接觸摩擦等問題。簡(jiǎn)單分析了沖壓成形中常見的成形缺陷以及應(yīng)對(duì)方法，詳細(xì)介紹了汽車覆蓋件沖壓成形技術(shù)以及數(shù)值模擬的流程和要點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上對(duì)某汽車引擎蓋的沖壓過程進(jìn)行了數(shù)值仿真模擬

3、。
　　根據(jù)某汽車引擎蓋的CAD模型，利用DYNAFORM軟件建立其拉延成形有限元模型，包括凸模、凹模、壓邊圈和毛坯等有限元模型。文章分別對(duì)引擎蓋在不加載拉延筋和加載部分拉延筋的兩種情況下進(jìn)行模擬仿真，仿真結(jié)果表明加載拉延筋有利于改善成形質(zhì)量。在拉延成形仿真結(jié)果分析的基礎(chǔ)上，利用DYNAFORM軟件對(duì)汽車引擎蓋拉延成形中筋分布、筋距離、筋深度、鎖料力、壓邊力這五個(gè)參數(shù)進(jìn)行了正交試驗(yàn)，并分析了這些參數(shù)對(duì)引擎蓋成形質(zhì)量以及計(jì)算效率的影

4、響。仿真過程中各個(gè)因素對(duì)最小厚度影響從大到小依次是筋距離、壓邊力、鎖料力、筋分布和筋深度;各個(gè)因素對(duì)最大厚度的影響區(qū)別并不明顯。分別就最小厚度、最大厚度和計(jì)算效率為優(yōu)化目標(biāo)，對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化組合，并對(duì)各個(gè)最優(yōu)組合進(jìn)行了虛擬驗(yàn)證。成形質(zhì)量的衡量指標(biāo)不止一個(gè)，僅僅優(yōu)化其中一個(gè)不能達(dá)到優(yōu)化成形質(zhì)量的效果。對(duì)于復(fù)雜覆蓋件而言，影響成形質(zhì)量的因素很多，僅僅依靠調(diào)整一個(gè)工藝參數(shù)很難獲得理想的成形質(zhì)量，要達(dá)到最優(yōu)成形質(zhì)量需要對(duì)多個(gè)工藝參數(shù)同時(shí)進(jìn)行