汽车b柱成形仿真与回弹分析

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1、中国图书分类号：TG386国际图书分类号：621.7工学硕士学位论文汽车B柱成形仿真与回弹分析硕士研究生：方华松导师：邢忠文教授申请学位：工学硕士学科、专业：机械制造及其自动化所在单位：机电工程学院答辩日期：2007年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TG386U.D.C.:621.7DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringFORMINGSIMULATIONANDSPRINGBACKANALYSISFORCARB-PILLARCandidate:FangHuasongSupervisor:Prof

2、.XingZhongwenAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:MechanicalManufacturingandAutomationAffiliation:SchoolofMechanicalandElectricalEngineeringDateofOralExamination:July,2007Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology摘要摘要汽车覆盖件成形过程是一个涉及多重非线性的大挠度、大变形的塑性成形过程，影响因素很

3、多并且很难准确判定。而传统的工艺和模具设计方法则主要依赖于对模具的反复修改和调试，浪费了大量的时间、人力和物力。随着计算机和有限元模拟技术的不断发展，计算机辅助工程（CAE）技术在汽车工业中得到了广泛的应用。汽车覆盖件成形与模具设计是模具工业特别是汽车工业发展的关键性技术。首先，系统阐述了汽车覆盖件的成形特点、有限元模拟理论、关键技术及其数值模拟技术的研究进展。通过比较几种不同的板料成形过程的分析方法，进一步肯定了有限元方法的优越性。归纳了汽车覆盖件成形模拟的一般步骤，并结合汽车B柱以及板料成形专用软件AutoForm的特点，提出了更为简便的有限元计算工作流程。其次，通过

4、分析汽车B柱的结构特点和性能要求，制定了零件的成形工艺，选取第一道拉深成形工序为研究对象。将在通用的三维造型软件CATIA中得到的零件实体模型，导入AutoForm软件。利用软件中的DieDesigner模块先后设计了压边圈和工艺补充面，布置了拉深筋，获得了汽车B柱拉深件。在此基础上，通过偏移和拉深方式获得拉深凸模和压边块，完成了拉深成形模具的设计。对某型号钢板的性能进行测试，并根据测试结果建立了这种新材料的模型，完成了材料参数的定义。建立了B柱的三维有限元模型，并采用AutoForm软件模拟了B柱的成形过程，给出了覆盖件成形中的工艺参数，为覆盖件的实际成形提供了技术支持

5、。最后，系统研究了回弹产生的机理以及影响回弹的因素，完成了板料整体卸载回弹过程模拟。对等效拉深筋进行实体化造型，进行相关参数设置，建立了汽车B柱回弹模拟的有限元模型。通过对卸载回弹的数值模拟和工艺参数的调整有效地控制了回弹量。关键词成形仿真；回弹；工艺优化；AutoForm软件；模具设计-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractTheformingprocessoftheautomobilecoverswhichcontainsgreatgeometrynonlinearity,touchingnonlinearityandmaterialnonlinearit

6、yisaplasticformingprocesswithbigdeflectionanddeformation.Therearemanyinfluencingfactorsandtheyaredifficulttomakeaccuratedecision.Therefore,thetraditionalmethodforthestampingplanninganddiedesigndependgreatlyontherepetitiverevisinganddebuggingofthediewhichwasteslargeamountoftime,manpowerand

7、materialresources.Alongwiththedevelopingofthecomputerscienceandfiniteelementsimulationtechnology,theCAEtechnologygetabroadapplicationattheautomobileindustry.So,automobilecoverpanelformingandmoulddesignisthekeytechnologytodevelopourmouldindustry,especiallyautomobile.