基于DYNAFORM的汽車輪罩拉延工藝參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、汽車輪罩屬于汽車覆蓋件，其外形輪廓復(fù)雜，拉延深度較大，易出現(xiàn)拉裂、起皺等缺陷，其成形過程中的工藝參數(shù)最佳組合不能簡單地通過經(jīng)驗(yàn)判斷，需要進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。應(yīng)用CAE仿真技術(shù)對汽車覆蓋件拉延工藝及模具進(jìn)行數(shù)值模擬，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)量較多的工藝參數(shù)的優(yōu)化和組合，并評估成形工藝的可行性，降低工藝及模具方案設(shè)計(jì)錯誤帶來的風(fēng)險，還可以縮短模具設(shè)計(jì)與制造的周期，降低成本。
　　本文以板料成形的彈塑性理論和DYNAFORM軟件為基礎(chǔ)，對某汽車輪罩件的拉延

2、成形過程進(jìn)行有限元數(shù)值仿真，以優(yōu)化拉延工藝參數(shù)。采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，研究了壓邊力、沖壓速度、模具間隙、摩擦系數(shù)、拉延筋百分比等工藝參數(shù)對拉延成形質(zhì)量的影響。以減薄率和起皺率為評價指標(biāo)，設(shè)計(jì)了減薄率和起皺率所占不同權(quán)重的q1、q2、q3三種權(quán)重組合，獲得了相對應(yīng)的 Q1、Q2、Q3三種綜合評價結(jié)果。分析了工藝參數(shù)對制件產(chǎn)生破裂、起皺缺陷的影響規(guī)律和影響機(jī)理，得到了較佳的工藝參數(shù)組合。然后，選擇壓邊力、模具間隙、拉延筋百分比等首次正交試驗(yàn)

3、中的主要影響因素，通過正交試驗(yàn)，對這些工藝參數(shù)進(jìn)行再次優(yōu)化，獲得了更佳的工藝參數(shù)組合。最后，為獲得具有實(shí)際意義的拉延筋結(jié)構(gòu)參數(shù)，根據(jù)優(yōu)化后的拉延筋百分比所對應(yīng)的拉延筋阻力和法向力，選擇凸筋圓角半徑、凹槽圓角半徑、拉延筋高度等拉延筋幾何尺寸參數(shù)，進(jìn)行正交試驗(yàn)，研究了它們對拉延筋阻力和法向力的影響規(guī)律，并設(shè)計(jì)出了較佳的拉延筋幾何尺寸參數(shù)。
　　研究結(jié)果表明，在減薄率為0.75、起皺率為0.25的權(quán)重組合下，優(yōu)化后的拉延成形工藝參數(shù)為：

4、壓邊力300 kN、沖壓速度3000 mm/s、模具間隙值1.33 mm、摩擦系數(shù)0.18、拉延筋BD1和BD2百分比23％；以此參數(shù)進(jìn)行拉延成形仿真，零件的減薄率為28.226%，起皺率為9.131%，零件有效區(qū)域全部處于成形極限圖（FLD）的安全區(qū)，未發(fā)生破裂和起皺，成形效果良好。與拉延筋百分比23%所對應(yīng)的具有實(shí)際意義的拉延筋幾何尺寸為：凸筋圓角半徑4.5 mm、凹槽圓角半徑4.8 mm、拉延筋高度4.9 mm。優(yōu)化的工藝參數(shù)及拉