汽车前围支柱拉延成形工艺研究

论文摘要

拉延成形是汽车覆盖件生产制造时所有工序中最关键的一道，拉延件的质量直接影响着后续工序的工件质量。在汽车前围支柱生产过程中，由于反拉延部位和拉延较深的部位易出现拉裂，导致经常出现次品，因此需要对汽车前围支柱的拉延成形工序进行工艺改进，提高其成形质量，降低生产成本。本文对汽车前围支柱拉延成形工艺进行了分析和研究，如冲压方向的确定，压料面和工艺补充面设计，压边力的选择等。利用UG建立了拉延工序的数学模型，完成了拉延成形的工艺设计和模具设计。利用DYNAFORM数值模拟软件毛坯展开命令确定了板料大体外形，并针对工艺孔设置进行了模拟，确定使用设工艺孔的坯料。拉延筋的设置在覆盖件模具设计中起着非常重要的作用，本文分别对设置整圈拉延筋和分段拉延筋进行模拟分析，通过在后处理环境下对成形极限图（FLD）、厚度分布云图的分析，确定采用分段拉延筋的设置方式。最后进行了拉延成形工艺试验，工艺试验和数值模拟结果基本一致，使用有限元数值模拟方法可对覆盖件拉延成形结果进行有效的预测。试验表明改进的工艺和模具解决了拉延过程中反拉延区域和拉延较深区域易出现拉裂的问题，生产的产品满足设计使用要求。本文改进了汽车前围支柱拉延成形模具结构，提高了产品的质量，能很好的满足实际生产的需要，具有一定的技术进步意义和应用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 文中主要符号注释
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 覆盖件成形简介
• 1.3 覆盖件模拟仿真技术的研究现状
• 1.3.1 板料成形有限元分析的发展概况
• 1.3.2 覆盖件数值模拟技术的发展与应用
• 1.3.3 覆盖件数值模拟技术的发展方向
• 1.4 冲压设备的发展
• 1.5 课题研究的意义及内容
• 1.5.1 课题的目的和意义
• 1.5.2 课题的主要研究内容
• 参考文献
• 第2章 覆盖件成形理论基础
• 2.1 覆盖件成形性能分析
• 2.1.1 覆盖件成形工艺特点
• 2.1.2 应力应变分析
• 2.1.3 屈服准则
• 2.1.4 成形极限图
• 2.1.5 成形性研究方法
• 2.2 拉延筋的选择和布置
• 2.2.1 拉延筋的力学机理
• 2.2.2 拉延筋的作用
• 2.2.3 拉延筋的分类
• 2.2.4 拉延槛
• 2.2.5 拉延筋的布置
• 2.3 缺陷分析及处理措施
• 2.3.1 起皱
• 2.3.2 破裂
• 2.3.3 回弹
• 参考文献
• 第3章 覆盖件成形数值模拟相关理论
• 3.1 有限元模拟基本原理
• 3.1.1 求解格式
• 3.1.2 接触处理
• 3.1.3 摩擦特性
• 3.1.4 有限元模型的建立
• 3.2 DYNAFORM 软件介绍
• 3.3 毛坯设计的逆向模拟法
• 3.3.1 基本理论
• 3.3.2 逆向法应用实例
• 参考文献
• 第4章 汽车前围支柱拉延成形工艺研究及模具设计
• 4.1 汽车前围支柱零件介绍
• 4.2 前围支柱拉延成形工艺设计
• 4.2.1 添加工艺补充面的方式和冲压方向的选择
• 4.2.2 设计内工艺补充部分
• 4.2.3 压料面的添加以及外工艺补充部分
• 4.3 整体成形工艺设计
• 4.3.1 落料冲孔工序
• 4.3.2 拉延成形工序
• 4.3.3 整形修边冲孔工序
• 4.3.4 斜楔修边冲孔工序
• 4.3.5 斜楔翻边切开工序
• 4.3.6 冲孔工序
• 4.4 模具设计
• 4.4.1 拉延力计算
• 4.4.2 压边力计算
• 4.4.3 压力机选择
• 4.4.4 拉延筋的设置
• 4.4.5 模具结构
• 4.5 本章小结
• 参考文献
• 第5章 汽车前围支柱成形数值模拟
• 5.1 覆盖件的有限元模型建立以及参数的设置
• 5.1.1 汽车前围支柱有限元网格模型的建立
• 5.1.2 软件中工具的设定和使用
• 5.2 板料的确定
• 5.3 拉延筋的优化
• 5.4 本章小结
• 参考文献
• 第6章 前围支柱拉延成形工艺实验
• 6.1 前围支柱拉延实验条件
• 6.1.1 前围支柱拉延实验设备
• 6.1.2 拉延润滑
• 6.2 工艺实验结果
• 结论
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的论文