高强钢汽车加强板冲压成形过程分析
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.
- 作者：
- 高莹莹
- 学位授予单位：
- 大连工业大学
- 专业名称：
- 机械工程(专业学位)
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2015年
- 导师姓名：
- 王明伟；吕晶
- 中图分类号：
- TG386
- 关键词：
- 有限元分析；汽车加强板；冲压成形；高强钢板；回弹
- FEM analysis； automobile reinforcing plate； stamping forming； high strength steel； Springback