可控拉深筋高強度鋼板盒形件拉深成形工藝研究.pdf

1、板料成形是一種十分重要的金屬塑性加工方法，被廣泛應用于汽車、航空、航天等領(lǐng)域。汽車工業(yè)在國民經(jīng)濟中占有重要地位，它是衡量一個國家工業(yè)水平的重要標志。近年來世界汽車工業(yè)面臨三大問題：能源、公害和安全，這些要求使得在車身上采用高強度鋼板代替普通鋼板成為必然趨勢。高強度鋼板可以減輕汽車重量并增加安全性，但由于其自身材料特性，存在的最大問題是成形性能差和回彈較大。當今國內(nèi)外大多數(shù)學者主要采用變壓邊力技術(shù)、熱成形和液壓成形技術(shù)來控制高強度鋼板成形

2、質(zhì)量。本文提出一種新的成形工藝方法——可控拉深筋技術(shù)，以提高高強度鋼板成形性能。目前國內(nèi)尚沒有相關(guān)的研究，國外僅美國密西根科技大學對可控拉深筋技術(shù)有初步研究。
　　 本文首先分析半圓形直球頭固定拉深筋與間斷式拉深筋對盒形件拉深成形的影響規(guī)律，從而提出通過可控拉深筋技術(shù)來提高高強度鋼板成形性能。利用數(shù)值模擬軟件Dynaform建立可控拉深筋JAC590Y高強度鋼板盒形件的拉深成形有限元模型，設計了6種不同截面和端部形狀的可控拉深筋

3、及3種不同拉深筋運動路徑方式。采用正交設計確定試驗方案，以高強度鋼板成形極限圖作為評價標準并結(jié)合最優(yōu)化理論，分析不同可控拉深筋及其運動路徑對盒形件成形性能的影響。得到以下結(jié)論：
　　 獲得了不同可控拉深筋路徑下的極限拉深深度，確定了路徑2即上升——停止——下降為最優(yōu)運動路徑及其最優(yōu)組合，其中6種不同可控拉深筋最優(yōu)路徑下各試驗組得到的最大極限拉深筋深度與固定5mm拉深筋相比分別提高了25％、10.34％、31.51％、12.85％

4、、20.80％、10.01％，并通過極差分析得到最優(yōu)路徑下主要影響因子為H1和H2。在最優(yōu)路徑下，6種可控拉深筋作用下的凸模拉深力和可控拉深筋阻力從拉深成形開始增加速率大到隨后增加速率小，最后開始下降。研究表明不同可控拉深筋路徑對盒形件側(cè)壁和凹模圓角部位的應變路徑影響不大，而對凸模圓角處的影響較為顯著。最后通過GA-BP神經(jīng)網(wǎng)絡與拉丁超立方抽樣法相結(jié)合構(gòu)建了可控拉深筋主要影響因子H1和H2與極限拉深深度之間的響應面。
　　 為了

5、驗證有限元結(jié)果的正確性，從而設計實驗裝置來進行檢驗和分析?；诳煽乩罱钸\動原理設計了可控拉深筋高強度鋼板盒形件拉深實驗裝置，該實驗裝置分為模具結(jié)構(gòu)、杠桿機構(gòu)、液壓及電氣控制系統(tǒng)四部分。
　　 最終將可控拉深筋成形規(guī)律運用到高強度鋼板汽車覆蓋件的拉深成形模擬中，以汽車引擎蓋邊板為研究對象，同樣選擇JAC590Y高強度鋼板。通過模擬結(jié)果分析得到零件最小厚度值的變化幅度最為明顯。然后選取兩不同試驗組下整個零件厚度分布進行了分析，驗證