高强钢汽车加强板冲压成形过程分析

发布时间：2017-07-28 13:09

  本文关键词：高强钢汽车加强板冲压成形过程分析

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【摘要】：随着汽车行业的发展,汽车轻量化持续受到重视,高强钢板的采用能够在实现轻量化的同时,又能保证足够的强度要求,目前已然成为各国汽车厂家的最佳选择。然而,随着高强钢板强度的增加,其成形性能逐渐降低,板料在成形过程中更容易出现起皱,拉裂,回弹等缺陷,造成企业资源的浪费。随着计算机技术的发展和CAE软件的逐渐完善,采用数值模拟技术能够分析模拟成形过程,预测冲压成形过程中可能出现的问题,协助设计者进行冲压工艺的制定、模具设计与优化,确定成形工艺参数等。目前,数值模拟技术已成为当下高强钢汽车零部件冲压领域中研究和应用的热点之一。本论文以企业实际生产项目中的某型号高强钢汽车加强板为研究对象,首先归纳了高强钢的研发及其在汽车上的应用现状,简单介绍了冲压加工成形的基础理论,并总结了板料成形CAE技术的发展概况。在模具开发阶段,对加强板零件进行了工艺分析,采用UG软件创建了其冲压成形过程的分析模型,并对模具进行了简单的结构设计。利用Dynaform软件建立了其有限元网格模型,并对零件进行了冲压成形全工序的数值模拟,针对预测的缺陷问题进行了相应的优化分析及实际生产验证。并重点阐述了回弹对零件形状和尺寸精度的影响,采用正交试验法分析了拉延成形工序中模具间隙、虚拟冲压速度、压边力以及摩擦系数对回弹的影响规律,给出了优化的成形工艺参数并指导实际的试模生产。同时也采用单一变量法对翻边工序的回弹规律进行了简单总结。通过本次课题研究,有效地协助企业提高了模具设计与制造的效率,降低了企业的研发成本,最终获得了成形质量较好的零件。研究结果也验证了数值模拟方法的有效性,体现了此次研究在实际工程中对模具设计和工艺参数优化的指导意义。
【关键词】：有限元分析 汽车加强板 冲压成形 高强钢板 回弹
【学位授予单位】：大连工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG386
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 引言9-10
• 1.2 高强钢板概况10-12
• 1.2.1 高强钢板的性能及用途10-11
• 1.2.2 高强钢板的研发与应用现状11-12
• 1.2.3 高强钢板的发展趋势12
• 1.3 冲压成形基础理论12-13
• 1.3.1 冲压变形基础12-13
• 1.3.2 冲压加工的特点13
• 1.3.3 冲压成形技术的发展趋势13
• 1.4 板料成形CAE技术的发展和研究概况13-14
• 1.5 本文研究的主要内容14-16
• 第二章 汽车加强板工艺分析与模具设计16-26
• 2.1 汽车加强板成形工艺分析16-18
• 2.1.1 冲压件的冲压工艺性16
• 2.1.2 加强板的冲压工艺设计16-18
• 2.2 模具结构设计与校核18-24
• 2.2.1 落料冲孔模的结构设计与校核计算18-19
• 2.2.2 拉延模的结构设计与校核计算19-22
• 2.2.3 联合工装模的结构设计与校核计算22-24
• 2.3 冲压设备的选择24-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第三章 汽车加强板全工序有限元模拟26-37
• 3.1 毛坯形状及尺寸的反向模拟26-27
• 3.2 拉延成形工序数值模拟27-32
• 3.2.1 有限元模型的建立及工艺参数设置27-28
• 3.2.2 模拟结果与实际零件对比验证28
• 3.2.3 拉延成形工序的优化分析及验证28-32
• 3.3 OP20-1 切边冲孔工序数值模拟32-33
• 3.3.1 有限元模型的建立32-33
• 3.3.2 模拟结果与实际零件对比验证33
• 3.4 OP20-2 孔翻边工序数值模拟33-34
• 3.4.1 有限元模型的建立33-34
• 3.4.2 模拟结果与实际零件对比验证34
• 3.5 OP20-3 修边工序数值模拟34-35
• 3.5.1 有限元模型的建立34-35
• 3.5.2 模拟结果与实际零件对比验证35
• 3.6 OP20-4 翻边工序数值模拟35-36
• 3.6.1 有限元模型的建立35-36
• 3.6.2 模拟结果与实际零件对比验证36
• 3.7 本章小结36-37
• 第四章 回弹分析37-46
• 4.1 板料回弹成形理论基础37-38
• 4.2 汽车加强板拉延成形工序回弹分析38-43
• 4.2.1 模型及参数设置38-39
• 4.2.2 正交试验设计39
• 4.2.3 回弹模拟结果分析39-43
• 4.3 汽车加强板翻边工序回弹分析43-45
• 4.3.1 模型及参数设置43-44
• 4.3.2 单一变量实验设计44
• 4.3.3 回弹影响因素分析44-45
• 4.4 本章小结45-46
• 第五章 试验验证与产品检测46-50
• 5.1 试验验证与检测46-49
• 5.2 本章小结49-50
• 第六章 结论50-51
• 参考文献51-54
• 致谢54

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本文编号：584184