板料弯曲回弹控制及数值模拟精度研究

发布时间：2017-07-28 14:03

  本文关键词：板料弯曲回弹控制及数值模拟精度研究

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【摘要】：近些年来，随着汽车工业的发展，车身产品轻量化的需求越来越高，高强度钢的应用越来越广泛,它对汽车安全性的提高和实现汽车轻量化有举足轻重的作用，而由于其具有较高的屈服极限，高强度钢板在成形的过程中塑性变形不完全，进而导致零件的回弹在成形完毕后更为突出。目前，高强度钢冲压成形中最为严重的问题就是回弹，针对板料回弹问题国内外研究人员付出了大量的努力和汗水，研究的手段不外乎实验、数值模拟以及理论解析等。数值模拟技术发展至今对板料成形中的破裂和起皱等缺陷已经能够预测的较为准确，但对于回弹的预测精度仍不尽人意。 对于回弹预测精度不准确的问题，本文提出了模拟成形精度与数值模拟精度这两种不同的概念，提出了通过改变工艺参数条件提高模拟成形精度和改变模拟参数条件提高数值模拟精度的观点，利用Dynaform对U形件进行模拟。本文改变数值模拟过程中冲压速度、压边力和模具间隙，分析其对模拟成形精度的影响。通过比较模拟成形精度可以得出：冲压速度越快，模拟结果越接近标准；压边力越大，模拟结果越接近标准值；模具间隙越小，模拟结果越接近标准值。对以上三种工艺参数进行优化，得到最优的实验条件并进行实际实验。在优化过工艺参数的基础上改变积分点个数和单元网格大小这两个模拟参数，通过比较数值模拟精度可以得出：单元网越小，模拟结果越接近实验结果，积分点个数越大，模拟结果越接近实验结果。 对汽车梁形件进行数值模拟分析，将U形件数值模拟所得到的工艺参数应用到对汽车梁形件的模拟中，分析模拟成形精度的变化，验证了工艺参数对模拟成形精度的影响，以及简单零件数值模拟精度规律应用的可靠性。
【关键词】：模拟成形精度 数值模拟精度 汽车梁形件 高强钢
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG386
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 前言10-11
• 1.2 国内外回弹问题研究现状11-14
• 1.2.1 理论解析法研究现状11-12
• 1.2.2 有限元数值模拟预测回弹研究现状12-14
• 1.3 研究意义及内容14-16
• 1.3.1 该研究的现实意义14
• 1.3.2 本课题的研究内容14-16
• 第2章 板料弯曲回弹的原理及数值模拟技术16-25
• 2.1 板料弯曲产生回弹的机理16-17
• 2.2 基于 Dynaform 的弯曲成形及回弹的数值模拟技术17-20
• 2.2.1 材料模型18
• 2.2.2 单元类型18-19
• 2.2.3 接触类型19-20
• 2.2.4 求解算法20
• 2.3 建立 U 形件有限元模型20-22
• 2.4 U 形件回弹的变形趋势22-23
• 2.5 回弹角的测量方法23-24
• 2.6 本章小结24-25
• 第3章 工艺参数对 U 形件回弹的影响及回弹控制25-33
• 3.1 冲压速度对对 U 形件回弹的影响25-29
• 3.2 压边力对 U 形件回弹的影响29-30
• 3.3 模具间隙对 U 形件回弹的影响30-32
• 3.4 本章小结32-33
• 第4章 模拟参数对 U 形件数值模拟精度的影响33-45
• 4.1 实验验证33-34
• 4.2 数值模拟精度概念34
• 4.3 数值模拟精度的比较方法34-36
• 4.3.1 二维数值模拟精度的比较方法34-35
• 4.3.2 三维数值模拟精度的比较方法35-36
• 4.4 约束点位置对 U 形件的数值模拟精度的影响36-38
• 4.5 积分点个数对 U 形件的数值模拟精度的影响38-41
• 4.6 单元网格大小对 U 形件的数值模拟精度的影响41-43
• 4.7 本章小结43-45
• 第5章 汽车梁形件数值模拟成形精度研究45-53
• 5.1 汽车梁形件的成形45-49
• 5.1.1 汽车梁形件有限元模型45-46
• 5.1.2 凹模网格划分及网格检查与修复46
• 5.1.3 汽车梁形件的模面工程46-47
• 5.1.4 确定冲压方向47-48
• 5.1.5 相关参数的确定48-49
• 5.2 回弹量的比较方法49-50
• 5.3 工艺参数对模拟成形精度的影响50-52
• 5.4 本章小结52-53
• 结论53-54
• 参考文献54-58
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文58-59
• 致谢59

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 阳湘安;许晓安;;基于回弹控制的车顶盖成形工艺优化[J];锻压技术;2011年03期

2 胡志超;李延平;常勇;王沁峰;李毅;;基于数值模拟的板料冲压成形回弹补偿方法[J];锻压技术;2012年02期

3 叶玉刚;薛勇;段江年;;板料成形回弹模拟及补偿技术研究现状[J];锻压装备与制造技术;2009年03期

4 杨建鸣;郝洁;郭晓妮;;基于ANSYS/LS-DYNA的板材多点成形中回弹的数值模拟[J];装备制造技术;2011年02期

5 李贵;柳玉起;柯俊逸;杜亭;;先进高强度钢板DP590回弹试验及数值模拟研究[J];锻压技术;2013年05期

6 谷瑞杰,杨合,詹梅,李恒,张旭光;弯曲成形回弹研究进展[J];机械科学与技术;2005年06期

7 陈喜娣,蔡中义,李明哲;板材无压边多点成形中回弹的数值模拟[J];塑性工程学报;2003年05期

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本文编号：584378