高強(qiáng)度鋼車(chē)身沖壓件拉深模具型面設(shè)計(jì)研究.pdf

1、汽車(chē)車(chē)身在質(zhì)量和造價(jià)上已攀升至新車(chē)型整車(chē)質(zhì)量及價(jià)格的50％～70％，車(chē)身及其模具的開(kāi)發(fā)占據(jù)新車(chē)型開(kāi)發(fā)2/3的時(shí)間。高強(qiáng)度鋼(HSS，high strength steel)提供了足夠的強(qiáng)度和剛度，以及良好的性?xún)r(jià)比，并且具有高的吸能性和良好的抗疲勞性能，在車(chē)身制造領(lǐng)域得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。
　　對(duì)于高強(qiáng)度鋼來(lái)說(shuō)，低碳鋼的工藝并不一定能夠適應(yīng)，新的鋼種需要新的工藝。鋼板強(qiáng)度增加容易引起塑形和成形性能變差，而屈服強(qiáng)度的提高會(huì)造成面畸變和

2、回彈效應(yīng)加劇，增加形狀不穩(wěn)定性，因此高強(qiáng)度鋼板成形工藝對(duì)現(xiàn)有的冷沖壓技術(shù)來(lái)說(shuō)具有較大的難度，研究高強(qiáng)度鋼沖壓成形性能及開(kāi)發(fā)新的模具技術(shù)具有重要的工程意義。
　　本文通過(guò)總結(jié)高強(qiáng)度鋼的成形難點(diǎn)及其沖壓工藝研究現(xiàn)狀，針對(duì)目前模具設(shè)計(jì)很大程度上依賴(lài)經(jīng)驗(yàn)的問(wèn)題，提出了一種基于滿(mǎn)意度準(zhǔn)則的高強(qiáng)度鋼拉深模具型面關(guān)鍵參數(shù)響應(yīng)面法優(yōu)化方法，主要包括以下內(nèi)容:
　　(1)分析高強(qiáng)度鋼沖壓成形難點(diǎn)，總結(jié)基于代理模型的沖壓工藝優(yōu)化技術(shù)研究現(xiàn)狀，及

3、高強(qiáng)度鋼沖壓成形新工藝及模具新技術(shù)，概述拉深模具型面設(shè)計(jì)方法。
　　(2)針對(duì)沖壓工藝數(shù)值模擬的特點(diǎn)，分析影響模擬精度的網(wǎng)格劃分技術(shù)、虛擬拉延筋技術(shù)，及精確回彈計(jì)算的原則，并計(jì)算NUMISHEET'2011 BM3算例以驗(yàn)證模擬的精度和效率。
　　(3)針對(duì)高強(qiáng)度鋼難成形、回彈大的特點(diǎn)，采用特征圖法確定沖壓方向，以不同特征變形處厚度減薄率和不同截面處回彈量為質(zhì)量目標(biāo)，研究模面設(shè)計(jì)關(guān)鍵參數(shù)對(duì)高強(qiáng)度鋼拉深質(zhì)量的影響。
　　

4、(4)采用Box-Behnken實(shí)驗(yàn)，建立厚度減薄率和回彈的多目標(biāo)響應(yīng)面回歸模型，研究拉深模具型面設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)拉深質(zhì)量的交互式影響，并采用基于整體滿(mǎn)意度準(zhǔn)則的非線性多目標(biāo)優(yōu)化方法對(duì)模面參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)有限元增量法對(duì)優(yōu)化效果進(jìn)行驗(yàn)證。
　　在模面補(bǔ)償和模具結(jié)構(gòu)完善的基礎(chǔ)上，對(duì)加工的模具進(jìn)行實(shí)沖實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)得到質(zhì)量穩(wěn)定并達(dá)標(biāo)的沖壓產(chǎn)品，證實(shí)了優(yōu)化設(shè)計(jì)的有效性。本文提出的基于響應(yīng)面法和滿(mǎn)意度準(zhǔn)則的一整套高強(qiáng)度鋼板拉深模具型面優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，