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基于DYNAFORM的汽车轮罩拉延工艺参数优化
| 论文题名： | 基于DYNAFORM的汽车轮罩拉延工艺参数优化 |
| 关键词： | 汽车轮罩;拉延工艺;参数优化;模具设计;摩擦系数 |
| 摘要： | 汽车轮罩属于汽车覆盖件，其外形轮廓复杂，拉延深度较大，易出现拉裂、起皱等缺陷，其成形过程中的工艺参数最佳组合不能简单地通过经验判断，需要进行优化设计。应用CAE仿真技术对汽车覆盖件拉延工艺及模具进行数值模拟，可以实现数量较多的工艺参数的优化和组合，并评估成形工艺的可行性，降低工艺及模具方案设计错误带来的风险，还可以缩短模具设计与制造的周期，降低成本。 本文以板料成形的弹塑性理论和DYNAFORM软件为基础，对某汽车轮罩件的拉延成形过程进行有限元数值仿真，以优化拉延工艺参数。采用正交试验设计方案，研究了压边力、冲压速度、模具间隙、摩擦系数、拉延筋百分比等工艺参数对拉延成形质量的影响。以减薄率和起皱率为评价指标，设计了减薄率和起皱率所占不同权重的q1、q2、q3三种权重组合，获得了相对应的 Q1、Q2、Q3三种综合评价结果。分析了工艺参数对制件产生破裂、起皱缺陷的影响规律和影响机理，得到了较佳的工艺参数组合。然后，选择压边力、模具间隙、拉延筋百分比等首次正交试验中的主要影响因素，通过正交试验，对这些工艺参数进行再次优化，获得了更佳的工艺参数组合。最后，为获得具有实际意义的拉延筋结构参数，根据优化后的拉延筋百分比所对应的拉延筋阻力和法向力，选择凸筋圆角半径、凹槽圆角半径、拉延筋高度等拉延筋几何尺寸参数，进行正交试验，研究了它们对拉延筋阻力和法向力的影响规律，并设计出了较佳的拉延筋几何尺寸参数。 研究结果表明，在减薄率为0.75、起皱率为0.25的权重组合下，优化后的拉延成形工艺参数为：压边力300 kN、冲压速度3000 mm/s、模具间隙值1.33 mm、摩擦系数0.18、拉延筋BD1和BD2百分比23％；以此参数进行拉延成形仿真，零件的减薄率为28.226%，起皱率为9.131%，零件有效区域全部处于成形极限图（FLD）的安全区，未发生破裂和起皱，成形效果良好。与拉延筋百分比23%所对应的具有实际意义的拉延筋几何尺寸为：凸筋圆角半径4.5 mm、凹槽圆角半径4.8 mm、拉延筋高度4.9 mm。优化的工艺参数及拉延筋几何尺寸，对于该汽车轮罩件的工艺和模具设计，具有指导意义。 |
| 作者： | 祝之也 |
| 专业： | 材料工程 |
| 导师： | 查五生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西华大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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