基于CAE的车身覆盖件多道拉深技术研究

论文题目: 基于CAE的车身覆盖件多道拉深技术研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 材料加工工程

作者: 常江

导师: 周杰

关键词: 车身覆盖件,多道拉深成形,有限元数值模拟

文献来源: 重庆大学

发表年度: 2005

论文摘要: 随着汽车工业的飞速发展，对车身覆盖件的需求量与日俱增。在车身覆盖件生产时，最重要的工序是拉深工序，而在覆盖件这种复杂型面的零件拉深成形时，经常遇到产品所要求的变形程度超过材料一次成形所允许的最大变形程度的情况，从而导致产品无法一次拉深成形，必须采用多道拉深成形。 多道拉深成形的坯料为经过前一道拉深的半成品零件，半成品已经过一次变形，因此，在坯料的力学性能及厚度均匀性上，均较一次拉深成形坯料为差，所以覆盖件多道拉深已经成为一大难点。本文以覆盖件多道拉深成形工艺为研究对象，充分利用有限元数值仿真手段，揭示了覆盖件多道拉深成形特有的规律。在研究过程中，首先对多道拉深时板料硬化指数、板厚方向异性系数等材料性能参数，以及压边力、模具几何参数、摩擦和润滑条件等通用性工艺参数对各道拉深成形的影响进行探讨；然后，通过对国内某车型一车身内覆盖件的多道拉深进行有限元数值模拟，预测其生产中可能产生的缺陷，并通过工艺优化解决可能产生的缺陷，总结了象车身覆盖件这种复杂曲面的多道拉深的技术难点及规律，并通过实验验证了有限元数值模拟分析结果及总结规律的正确性。 本论文总结出来的规律及研究的成果可以弥补现阶段对覆盖件等复杂曲面多道拉深成形技术研究的不足，并为下一步进行更深入的理论研究打下基础；同时本文的研究成果可以为覆盖件多道拉深专用有限元数值模拟分析及工艺自动设计软件的编制提供底层专业基础知识，并为进一步的多道拉深成形专家系统的开发提供技术依据。

论文目录:

中文摘要

英文摘要

1 绪论

1.1 引言

1.2 国内外研究现状

1.2.1 车身覆盖件冲压成形有限元仿真技术发展概况

1.2.2 多道拉深成形研究现状及存在问题

1.3 课题研究的主要内容和意义

1.3.1 课题研究的主要内容

1.3.2 课题研究的意义

1.4 课题研究的思路及可行性

2 有限元数值模拟理论及关键技术

2.1 冲压成形过程计算机仿真的原理及步骤

2.2 大变形弹塑性本构关系

2.3 屈服准则

2.4 壳单元模型

2.5 接触力、摩擦力的计算

2.6 动态显式时间积分算法

2.7 本章小结

3 影响车身覆盖件多道拉深成形质量的因素研究

3.1 引言

3.2 材料性能参数及模具工艺参数对多道拉深成形性的影响

3.2.1 材料性能参数及模具工艺参数对多道成形影响机理分析

3.2.2 多道拉深有限元数值模拟分析实施步骤

3.2.3 正交实验设计方法

3.2.4 正交实验研究材料性能参数及工艺参数对多道拉深的影响

3.2.5 结果分析

3.3 型面形状特征对多道拉深成形性的影响

3.4 本章小结

4 车身内覆盖件多道拉深有限元数值模拟

4.1 引言

4.2 车身内覆盖件工艺型面设计

4.2.1 工艺型面设计要素

4.2.2 背门内覆盖件冲压方向及工艺补充面的设计

4.3 背门内覆盖件初始工艺方案有限元数值模拟

4.4 背门内覆盖件多道拉深成形有限元数值模拟

4.4.1 内覆盖件多道拉深工艺初步有限元数值模拟分析

4.4.2 材料性能参数及工艺参数对覆盖件多道拉深的影响规律

4.4.3 改进方案及有限元数值模拟

4.5 覆盖件多道拉深规律总结

4.6 本章小结

5 车身内覆盖件多道拉深实验研究

5.1 实验目的

5.2 实验条件

5.3 实验结果分析

5.4 加油口罩多道拉深实验

6 结论

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

附录 作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录

独创性声明

学位论文版权使用授权书

发布时间: 2006-12-05

参考文献

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