汽车内饰加强板冲压工艺的制定及有限元模拟分析

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1、汽车内饰加强板冲压工艺的制定及有限元模拟分析第11引言板料成形是利用模具对金属板料进行冲压加工，获得质量轻、表面光滑、造型美观的冲压件。具有节省材料、效率高和低成本等优点，在汽车、航空、模具等行业中占据着重要地位。由于板料成形是利用板材的变形得到所需要的形状，长期以来，困扰广大模具设计人员的主要问题就是较长的模具开发设计周期，特别是对于复杂的板料成形零件无法准确预测成形的结果，难以预防缺陷的产生，只能通过经验或类似零件的现有工艺资料，通过不断的试模，才能成功。某些特殊复杂的板料成形零件甚至制约了整个产品的开发进度

2、。板料成形CAE技术及分析软件，可以在产品原形设计阶段进行上件坯料形状预示、产品可成形性分析以及工艺方案优化，从而有效地缩短模具设计周期，大大减少试模时间，帮助企业改进产品质量，降低生产成本，从根本上提高企业的市场竞争力。2产品形状和特点及冲压工艺产品形状如图1所示，材料ST14，料厚1.2mm长宽高=430mm340mm220mm。该件形状复杂，不规则，起伏大，形面变化急剧。该件有16个孔，分布在不同方向的多个面上，需要几道冲孔工序才能完成，有一处翻边，翻边高度25mm,翻边线为立体曲线。该件的轮廓线为立体曲线

3、，不规则，为了保证修边刃口的强度，需要在几个方向上修边。冲压工艺制定如下:拉深-修边冲孔-吊楔修边冲孔-翻边切开。3拉深件的确定拉深件的确定就是确定拉深工序，是编制覆盖件冲压工艺首先要考虑的问题，使之不但方便于拉深，而且拉深以后还要能够方便于修边，又要为翻边创造有利条件，因此，拉深件确定下来以后覆盖件冲压工艺也就基本上确定了。拉深件的形状是根据经验确定的，每个人的经验不一样，因此根据经验确定拉深件的形状有一定的局限性，可能是合理的，也可能是不合理的，究竞是否合理，本文利用Autoform软件对拉深件进行模拟分析，

4、通过模拟分析最终确定合理的拉深件形状。3.1模拟步骤(1)利用UG软件输出已建立好的拉深件.igs文件。(2)打开Autoform软件，建立一个新文件，输人拉深件的.igs文件。缺省length和force的单位分别为mm和N。几何体生成器(Geometrygenerator)打开，此时拉深件的形状显示在屏幕上。(3)利用几何体生成器(Geometrygenerator)生成凸模、凹模、压边圈。这个界面共有8个选项，分别为Prepare(定义压边圈、翻边展开)、Fillet(检查最小圆角、光顺棱边)、Tip(定义

5、冲压方向)、Modifyp(修改产品，填充孔)、Bndry(光顺产品边界)、Binder(生成压料面)、Addendum(添加工艺补充)、ModifyT(添加凸包、余肉)。(4)选择模拟类型(Simulationtype)。模拟类型有两种:增量法(Incremental)和一步法(Onestep)。选择增量法(Incremental)。(5)利用输入生成器(Inputgenerator)输人模拟参数。这个界面共有7个选项，分别为Title(名称)、Tools(工具)、Blank(定义毛坏、材料)Draalstyl

6、e="MARGIN:0cm0cm0pt">(6)加拉深筋采用等效拉深筋方式，在需要的地方加拉深筋。(7)开始计算模拟，生成.sim文件。3.2模拟结果分析:单动拉深拉深件左右完全对称，因此只对拉深件的一半进行模拟分析。(1)图2为凹模与压料圈闭合时毛坯的形状，这个阶段成形出拉深筋的形状。从图3中可以看到毛坯光顺，没有皱纹，说明压料面的形状设计合理，压料面的形状对拉深成形十分有利。(2)图3为拉深过程的一个中间过程，拉深凹模差30mm到达下死点。从这个状态可以看出，毛坯变形均匀，没有出现大的皱纹，没有破裂现象发生。

7、实际上可以观察到拉深过程每个瞬间的状态，认真分析就能判断出材料的流动规律，这对确定冲压工艺参数〔如毛坯的大小，拉深筋的形状、位置等)起到十分重要的作用。