基于Dynaform横梁外板的数值模拟及优化.pdf

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1、研究与分析2013年第5期(第26卷，总第127期)·机械研究与应用·基于Dynaform横梁外板的数值模拟及优化王镇江，刘新东(广西科技大学汽车与交通学院，广西柳州545006)摘要：以汽车散热器下横梁外板为研究对象，使用分析软件Dynaform进行冲压成形仿真。针对成形中出现的起皱、破裂等问题，提出了解决方案。采用改变压边力的大小和设置拉延筋的方式来消除成形的缺陷，得到了较好的成形质量，对实际生产具有一定的指导作用。关键词：数值模拟；Dynaform；优化中图分类号：TG386文献标志码：A文章编号：1007-4414(2013)0

2、5—0024一O2NumericalSimulationandOptimizationofBeamOuterPlateBasedonDynaformWANGZhen-jiang，LIUXin—dong(AutomotiveandTransportationEngineering，GuangxiUniversityofTechnology，LiuzhouGuangxi545006，China)Abstract：Shellplateofbottomendrailonthecarradiatorisinvestigatedandthestam

3、pingprocessissimulatedbyusingDy—naformanalysissoftware．Solutionispresentedbyaimingatwrinkleandfractureproblems．Formingdefectsareeliminatedbyusingmethodofchangingmagnitudeofblankholderforceandsettingbrakebead．Abetterformingqualityisobtained．Thepresentletterpossessesguidin

4、gisprovidedforpracticalmanufacture．Keywords：numericalsimulation；dynaform；optimization1引言皱、破裂等。因此，覆盖件的拉伸成形工艺参数的确在金属板材冲压成形过程中，材料的塑性变形规定直接影响拉伸的工艺性和之后的工艺。针对以上律、模具与工件之间的摩擦现象、材料中温度和微观成形问题，提出了采取有限元模拟的方法。组织的变化及其对制件质量的影响等，都是十分复杂3有限元模型的建立及结果分析的问题。传统的模具与工艺设计只能以许多简化和3．1有限元模型假设为基础进行初

5、步设计计算，然后大量地依赖经验将UG中建好的模型以igs格式导出，将上述模与反复的试模、修模来保证零件的品质¨。而借助型数据导人到Dynaform软件，利用BT壳单元对几何于软件进行CAE分析，它可以预测板料成形过程中模型进行网格划分，检查并修正网格缺陷(包括网格的起皱、破裂等问题，评估板料的成形性能，以较小的边界、单元重叠，负角等)，代价，在工艺设计阶段较短的时间内找到可行的或最基于一步逆成形法，自动算出毛坯的外形尺寸，优的设计方案，为板料成形工艺和模具设计提供帮对模型进行压料面及工艺补充面的设计。建立板料、助，显著减少模具设计时问及

6、试模周期，提高产品质凸模、凹模和压边圈等工具并定义其属性，设定相应量和市场竞争力。的工艺参数。在设置好参数后，提交工作到LS-DY—2零件的拉伸工艺分析NA进行计算。网格划分好的模型如图2所示。拉伸工艺是指对产品冲压方案进行技术和经济的可行性分析。工艺方案直接影响零件的质量、加工的性能和成本，对生产的成败起决定形作用。如图1所示，该散热器下横梁外板是大型的汽车覆盖件，外形较复杂，拉伸深度较深，传统设计成形中易出现缺陷。零件加工所需要的工序有拉伸、冲孔、侧冲孔、切图1零件几何模型图2有限元几何模型边、整形等。拉伸成形是主要的工序。拉伸成形

7、时要考虑的问题较多：①拉伸件毛坯尺寸的确定；②冲压冲压成形类型为单动，即凹模在上，压边圈和凸方向的确定；③如何建立压料面和工艺补充面；④零模在下。有限元边界条件，其中接触间隙为1．1t，板件能否通过一次拉伸成形，成形过程是否会出现起料厚度t=1Inm，毛坯与模具之间摩擦系数为0．125，收稿日期：2013—08—28作者简介：王镇江(1961一)，男，广西柳州人，高级工程师，主要从事模具成型没备的教学和科研工作。·24·研究与分析2013年第5期(第26卷，总第127期)·机械研究与应用·程中，公式￡=n~T，其中为确定插补点时间间隔常

8、通过关节运动轨迹图10可以看出，r关节轨迹量。当确定了插补点的坐标位置要求、速度要求和插运动满足要求，不再出现富余运动。速度曲线图也显补点要求，可得到所求三次曲线方程。示速度变化更加平稳，幅值变化不大。(2