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车身梁类件冲压回弹分析及控制研究
| 论文题名： | 车身梁类件冲压回弹分析及控制研究 |
| 关键词： | 电动汽车;车身梁类件;回弹控制;迭代补偿;综合平衡法;数值模拟 |
| 摘要： | 金属板材冷冲压成形作为一种高效率、低成本、低能耗的加工工艺,已广泛用于汽车工业领域之中。当今乘用车多采用承载式车身结构,车身上的一些关键结构零件都是采用冲压工艺制成,如地板前后纵梁、顶盖横梁、门槛纵梁,立柱加强板等。金属材料成形是在力学作用下发生的复杂的弹塑性变形问题,因此在成形过程中常出现多种缺陷,包括破裂、起皱和回弹等等;回弹作为最难解决的问题,直接影响工件的装配质量和使用寿命。 汽车车身梁类件具有强度高、厚度大、表面多孔等特点,成形后回弹过大是最常见的问题之一。在成形过程后板料回弹与材料的性能、模面的几何形状、工艺参数等因素有关。本文围绕车身梁类件冲压成形问题,旨在从数值模拟和数字模型修正方面,来探讨分析工艺参数对板料回弹量的影响和控制冲压回弹的有效方法。 本文阐述了汽车车身冲压件的变形特点及回弹产生的机理,分析了影响回弹的因素,介绍了回弹预测与控制方面的算法与理论。首先以某款微型汽车的前防撞横梁内板为例,利用板料成形数值模拟软件DYNAFORM输入工艺参数、建立仿真模型,对其进行初步的成形模拟与回弹分析,通过设计正交试验来探讨几项重要的工艺参数对回弹的影响,采用综合平衡法确定了合理的工艺参数,在加工工艺参数方面进行改进,最终减小了回弹量。再次以某款电动汽车的前悬架安装梁中段为例,在利用有限元数值模拟方法进行成形模拟与回弹预测的基础上,先后采用CAE补偿/SCP技术与全局形状建模技术/Compensator两种方案对模具的型面进行了多次迭代回弹补偿,对CAD模型进行修改与重构,两种方案经模拟验证均达到控制回弹量的目的,紧接着对两种方案的补偿结果进行分析比较。 最后将补偿后的安装梁模具型面运用到实际加工试模,结合工业上的CMM光学测量技术进行回弹质量检测,将数值模拟结果以及模面形状修改前后的实物测量结作对比分析,试验结果表明了文章所采用的方法对车身梁类件的回弹控制具有可行性与实用性。 |
| 作者： | 刘雁冰 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 王德伦 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆理工大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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