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基于数值仿真的汽车覆盖件冲压成形研究
| 论文题名： | 基于数值仿真的汽车覆盖件冲压成形研究 |
| 关键词： | 汽车覆盖件;数值仿真;冲压成形;工艺条件;U形梁;回弹变形控制 |
| 摘要： | 传统上，汽车覆盖件的模具设计往往需要反复调试和修正，造成材料的大量浪费，导致了模具生产效率低、质量差、开发周期长、综合成本高。为了解决这个问题，运用板料冲压成形有限元理论和数值模拟技术对汽车覆盖件进行了冲压成形仿真研究。 本文的研究采用完全的Lagrangian格式和更新的Lagrangian格式这两种有限元平衡列式处理金属板料冲压成形非线性问题；在汽车覆盖件冲压成形仿真过程中，应用自适应网格方法划分单元网格、选用三角形和四边形壳单元模型、拉延筋采用力函数模拟。 本课题的主要研究工作如下： 1.通过选取不同大小的压边力对圆筒形件进行反复的冲压成形仿真，找出了最佳压边力并获得较好的成形效果。 2.运用DYNAFORM软件对低碳钢材料拼焊板进行了冲压成形仿真研究，直观地了解了成形过程，通过将仿真后的成形极限图进行分析，发现初始条件下的设计方案导致了破裂和起皱这两种缺陷，于是对冲压成形的工艺条件进行了适当调整，提出了改进的设计方案，再次进行仿真，提高了冲压成形质量。 3.在DYNAFORM软件中对铝合金板料材料的U形梁进行了冲压回弹仿真，直观地了解了冲压成形过程和回弹情况，仿真结果表明U形梁冲压成形的主要缺陷是回弹，对所选取的一条截面线回弹前后的尺寸进行比较，发现回弹变形主要在侧壁部分，如果回弹变形在设计允许的范围内，那么设计方案可行，否则设计方案必须改进，结合U形梁的特点，提出了控制回弹的工艺措施。 课题的研究表明： 1.合理选取冲压速度的大小、增设开放式拉延筋(拉延筋模型采用半圆形拉延筋)、改用阶梯形压边圈、调节压边力可以有效地解决拼焊板冲压成形过程中的破裂和起皱这两种缺陷。 2.在模具设计时选择合适的模具圆角、在冲压成形过程中适当增大压边力、改善润滑条件、选择合理的模具间隙能抑制汽车U形梁冲压成形所产生的回弹变形。 |
| 作者： | 刘世豪 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 王东方 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京工业大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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