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)成為我國國民經(jīng)濟的幾大支柱產(chǎn)業(yè)之一，它涉及到機械、電子、材料、能源、金融、交通等多個領(lǐng)域。汽車覆蓋件的設(shè)計與制造是汽車工業(yè)的重點研究內(nèi)容，因為它的設(shè)計研發(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出現(xiàn)破裂、起皺、回彈等成形缺陷，傳統(tǒng)的試模法不僅費時費力，而且還可能會使模具報廢，產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性也得不到保證。隨著計算機技術(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)量控制校驗和模具設(shè)計中，它不僅可

2、以預(yù)測成形過程中可能出現(xiàn)的缺陷，還能根據(jù)成形結(jié)果對工藝參數(shù)等進行優(yōu)化。CAE軟件降低了生產(chǎn)成本的同時也縮短了產(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)的市場競爭力。
　　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、屈服準則、接觸摩擦等問題。簡單分析了沖壓成形中常見的成形缺陷以及應(yīng)對方法，詳細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，并在此基礎(chǔ)上對某汽車引擎蓋的沖壓過程進行了數(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、壓邊力這五個參數(shù)進行了正交試驗，并分析了這些參數(shù)對引擎蓋成形質(zhì)量以及計算效率的影

4、響。仿真過程中各個因素對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;各個因素對最大厚度的影響區(qū)別并不明顯。分別就最小厚度、最大厚度和計算效率為優(yōu)化目標，對工藝參數(shù)進行了優(yōu)化組合，并對各個最優(yōu)組合進行了虛擬驗證。成形質(zhì)量的衡量指標不止一個，僅僅優(yōu)化其中一個不能達到優(yōu)化成形質(zhì)量的效果。對于復(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)整一個工藝參數(shù)很難獲得理想的成形質(zhì)量，要達到最優(yōu)成形質(zhì)量需要對多個工藝參數(shù)同時進行