论文摘要
随着汽车产业的发展,现代汽车结构、性能和技术的重要发展方向是减重、节能、提高安全性和降低废气排放,实现这一目标的重要手段之一是实现汽车车身轻量化。应汽车轻量化要求,连续变截面板成形技术应运而生,其旨在减少汽车重量,降低汽车油耗,减少环境污染等问题。虽然连续变截面板的研究才刚起步,在生产、制造、成形等方面还很不够成熟,但其在汽车轻量化研究中起到了关健作用,展示了诱人前景,对此进行研究具有很大意义。基于此,本文研究一种显著减轻车身重量的新型薄板——连续变截面板,其应用将为汽车工业带来长足进步。本文以连续变截面板方盒件为研究对象,采用基于数值模拟和正交优化相结合的方法,通过数值模拟揭示在不同成形参数下连续变截面板方盒件的冲压成形性能。本课题的研究将为连续变截面板在车身覆盖件中的广泛应用提供基础条件,并可以有效提高连续变截面板的冲压成形性能。主要研究工作如下:1)首先综述开展连续变截面板的研究背景、成形特点和研究现状,重点介绍连续变截面板在汽车工业中的应用,并对国内外有关盒形件拉深成形研究进行综述,更好地指导了连续变截面板方盒件的拉深成形研究;2)对盒形件拉深成形进行理论阐述,着重分析其成形特点与成形机理;对连续变截面板方盒件的拉深成形机理、成形过程中可能出现的缺陷等进行分析,为连续变截面板方盒件及车身覆盖件或结构件的成形研究提供了理论基础;3)介绍基于ABAQUS大型有限元软件的连续变截面板方盒件数值模拟的一般过程,建立了有限元模型,并对虚拟冲头速度的确定进行分析,为连续变截面板方盒件冲压成形提供了仿真基础;4)通过对连续变截面板方盒件的冲压成形分析,研究在不同压边力、板料厚度比、凹模圆角半径以及坯料形状与尺寸等参数下,对过渡区移动、成形深度、应变路径以及板料厚向应变等对比研究来分析不同成形参数对方盒件成形的影响;5)对连续变截面板方盒件冲压成形性能的优化研究。针对成形过程中压边力、板料厚度比、凹模圆角半径和坯料形状与尺寸等因素提出基于正交设计的优化技术,对连续变截面板方盒件冲压成形进行优化,提高了其成形性能,为连续变截面板方盒件冲压成形参数的选择提供了可靠依据;6)最后,对本文研究内容进行总结,对进一步的研究工作进行展望。