轿车加强板冲压工艺仿真分析及优化设计

论文摘要

由于汽车工业的迅速发展,可以有效的拉动一个国家的机械、电子、材料、模具等诸多领域的发展,可以持续不断地提供就业岗位缓解就业压力促进消费,因而汽车工业是许多国家国民经济的支柱产业之一,汽车工业是否发达成为了衡量一个国家工业水平是否发达的重要标志之一；汽车覆盖件的冲压成形影响着汽车的制造成本、整车性能和新车型的研发周期等。因此,在汽车制造领域中,汽车车身覆盖件冲压技术是影响新车型开发的关键技术之一。汽车覆盖件大多是形状、空间都很复杂的曲面结构,如果仅靠工程师用经验公式设计出来的工艺方案有时难以满足产品的质量要求。随着计算机的发展,摆脱依靠经验利用计算机的冲压成形仿真技术在降低成本、提高设计质量、增强产品市场竞争力、缩短汽车制造周期等方面有着重要的意义。本文以某型号轿车横梁加强板零件的冲压工艺设计技术为例,进行了冲压成形仿真分析研究。论文给出了轿车加强板成形的基本要求,对加强板零件结构特征和主要受力情况进行了系统分析,结合经验法和CAE仿真法确定零件冲压工艺为对称拉延—修边冲孔—成形,然后再进行工艺分析与设计；以Autoform软件为基本工具,将零件导入到Autoform软件中,通过五种方案参数的影响分析及结果,对冲压零件的成形性过程进行了模拟仿真；分析了成形过程中可能出现的几种成形缺陷并根据分析结果提出相应解决方案,完成了零件的冲压工艺设计及工艺型面设计,最终达到了预期设计目的。本论文的研究方法为复杂冲压零件的冲压工艺设计提供了技术支持,并可以作为实际生产中的冲压工艺和模具设计的参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 插图索引
• 附表索引
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 汽车覆盖件成形数值模拟技术发展
• 1.2.1 国外发展现状
• 1.2.2 国内发展现状
• 1.2.3 轿车横梁加强板研究概述
• 1.3 本文研究的主要内容
• 第2章 汽车覆盖件冲压成形仿真理论基础
• 2.1 引言
• 2.2 汽车覆盖件冲压成形弹塑性理论基础
• 2.2.1 汽车覆盖件的特点和要求
• 2.2.1.1 结构特点
• 2.2.1.2 成形特点
• 2.2.1.3 质量要求
• 2.2.2 汽车覆盖件常用材料
• 2.2.3 汽车覆盖件的本构关系和屈服准则
• 2.2.3.1 本构关系
• 2.2.3.2 汽车覆盖件冲压常用的屈服准则
• 2.3 汽车覆盖件冲压成形有限元数值模拟基本理论
• 2.3.1 冲压模拟仿真分析软件
• 2.3.2 冲压模拟软件Autoform介绍
• 2.3.3 成形极限图FLD
• 2.4 轿车横梁加强板基本理论
• 2.5 本章小结
• 第3章 轿车横梁加强板冲压工艺分析及工艺设计
• 3.1 引言
• 3.2 轿车横梁加强板成形基本要求
• 3.3 轿车横梁加强板零件结构特征分析
• 3.4 确定零件冲压工艺的方法
• 3.4.1 经验法
• 3.4.2 CAE仿真法
• 3.5 工艺分析与设计
• 3.5.1 零件前处理
• 3.5.2 冲压方向的确定
• 3.5.3 确定压料面
• 3.5.4 添加合理的工艺补充设计
• 3.5.5 布置拉延筋
• 3.5.6 材料的板料模型
• 3.6 本章小结
• 第4章 加强板冲压工艺仿真及优化设计
• 4.1 引言
• 4.2 Autoform仿真和分析
• 4.2.1 方案一的Autoform成形模拟仿真
• 4.2.2 方案二的Autoform成形模拟仿真
• 4.2.3 方案三的Autoform成形模拟仿真
• 4.2.4 方案四的Autoform成形模拟仿真
• 4.2.5 方案五的Autoform成形模拟仿真
• 4.3 方案分析比较与结论
• 4.4 本章小结
• 总结与展望
• 参考文献
• 致谢