原文传递
汽车TRB零部件模具设计方法及成形性研究
| 论文题名： | 汽车TRB零部件模具设计方法及成形性研究 |
| 关键词： | 变厚度轧制钢板;汽车前纵梁;成形极限曲线;模具设计;冲压模具 |
| 摘要： | 变厚度轧制钢板(Tailor Rolled Blank，TRB)是通过实时改变轧辊的间隙得到的厚度连续变化的板料，它可根据零件的工况合理的分布板料的厚度，最大化材料的利用率，实现结构轻量化。与激光拼焊板(Tailor Welded Blank，TWB)相比，不需要激光焊接工艺，具有材料性能变化连续，表面质量高等优点，在车身设计制造领域前景可观。TRB在轧制方向厚度连续变化，材料性能也随之变化，使得其与普通等厚度钢板的成形性能有一定的差别，本文以汽车前纵梁为研究对象，对TRB前纵梁的冲压模具设计方法及成形性能评价方法进行了系统的研究，包括以下几个方面： 通过数字图像相关方法(Digital Image Correlation，DIC)成形极限实验得到了TRB等厚区域的成形极限，建立了以次应变为横坐标，厚度为纵坐标，主应变为竖坐标的三维成形极限曲面。在三维成形极限曲面的基础上，提出了成形裕度的计算方法、成形裕度云图的建立方法以及其应用方法，并通过TRB胀形实验验证了所建立的成形极限曲面的准确性。 通过单向拉伸实验获取了TRB等厚区的应力应变曲线，使用拉格朗日多项式插值得到了变厚区的应力应变曲线。基于 DIC技术测得了材料的厚向异性系数。通过赋予不同位置的单元不同的应力应变曲线模拟 TRB前纵梁材料性能的变化,根据节点位置赋予板料模型相应厚度实现 TRB厚度连续变化的建模。 根据TRB不同区域厚度不同的特点，提出了变间隙模具型面的设计方法。根据前纵梁零件长宽比较大，两端材料不易流动，中间材料易流动的特点，在模具零件的中间位置设置了相应的拉延筋，并根据 TRB厚度的分布及材料变形情况，对拉延筋进行了变高度设计。 进行了不同工艺参数和结构参数下 TRB前纵梁冲压成形仿真，设计了 TRB前纵梁模具型面，为 TRB前纵梁冲压成形实验提供了指导依据。在此基础上制造了 TRB前纵梁冲压模具，进行了 TRB前纵梁冲压实验。通过仿真和实验结果的对比验证了有限元模拟结果的准确性。 |
| 作者： | 胡明 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 崔俊佳 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
