汽车级进冲压件成型过程模拟和工艺设计优化

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1、WORD格式编辑整理目录引言11绪论21.1冲压件概述21.1.1冲压件的介绍21.1.2冲压件的结构21.1.3冲压件制造过程中可能出现的缺陷32冲压件材料的选择52.1金属材料的冲压性能参数52.2常用金属材料的冲压性能72.2.1钢板72.2.2铝及其合金板92.2.3铜及其合金板92.2.4钛及其合金板93冲压件成型性仿真有限元基础103.1冲压件成型的本构关系103.2屈服准则113.3BT壳单元模型124基于DYNAFORM的冲压件成型过程分析164.1数值模拟软件DYNAFORM简介164.2前上横梁外板零件的工艺分析164.3数据库操作174.4网格划分184.5模

2、面工程194.5.1冲压方向的调整194.5.2添加工艺补充204.5.3拉延类型设置234.5.4毛坯形状和尺寸的确定244.5.5从PART等距偏移出DIE254.5.6创建BINDER零件层254.5.7分离BINDER和PART零件层254.6确定成型工艺参数264.7设置分析参数及求解计算264.8后处理275全文总结与展望305.1总结305.2展望31致谢31参考文献32专业资料分享WORD格式编辑整理汽车级进冲压件成型过程模拟及工艺优化摘要：随着计算机技术的发展，采用数值模拟技术对板料进行冲压成型仿真模拟，预测可能产生的成形缺陷，寻求适用于汽车冲压件成型过程的优化方

3、法，为模具工艺分析和设计提供指导，具有重要的工程意义和研究价值。产品的稳健性优化设计作为提高产品设计质量的有效方法，在工程设计领域特别是汽车工程领域越来越得到人们的重视。本文以车身冲压件为研究对象，研究车身冲压件的设计和成型性分析的方法。关键词：冲压件设计DYNAFORM成型性分析引言近年来,汽车冲压件领域,随着新车型的引进、旧车型的换代以及国内外整车及零部件生产规模的不断扩大,需求也不断增加。汽车制造中有60%～70%的金属零部件需冲压加工成型,冲压加工是最本、最传统、最重要的金属加工方法之一。如车身上的各种覆盖件、车内支撑件、结构加强件,还有大量的汽车零部件,如发动机的排气弯管

4、及消声器、空心凸轮轴、油底壳、发动机支架、框架结构件、横纵梁等,因此冲压工件的制造工艺水平及质量,在较大程度上对汽车制造质量和成本有直接的影响[1]。随着汽车轻量化、降能耗、高可靠性、高质量的呼声不断增高,对汽车冲压技术也提出了越来越高的要求。激光拼焊板、高强度钢板、烘烤硬化板、铝合金材料等相继应用于汽车的生产。目前汽车冲压件行业面临的挑战如下:(1)模具设计制造技术,世界汽车模具制造技术正在向以计算机前的操作逐步代替现场操作,以高精度加工代替人的手工劳动,模具的设计、制造高度标准化,单件生产方式向流水线式生产方式发展等。国外先进的大型外覆盖件模具企业在模具制作的很多地方与国内企业

5、有很大的不同,值得我们很好的借鉴[2]。(2)仿真技术的发展和应用是冲压发展必须借助的手段。(3)自动化和灵活性要求是冲压发展必须考虑的因素。(4)新工艺的极大应用,包括高强度钢板的应用、多种厚度激光拼焊板坯的冲压技术、板材热成型技术、内高压胀管技术、轻合金成型技术、数字化成型技术、特种冲压成型技术等。因此，我国汽车业要想在新的国际变革中站稳脚跟，就必须对此认真加以研究。本课题是以车身冲压件为研究对象，通过在计算机上用Dynaform冲压分析软件对车身冲压件进行成型过程模拟，分析模拟结果的图像或动画，发现缺陷并提出优化方案。专业资料分享WORD格式编辑整理1绪论1.1冲压件概述1.

6、1.1冲压件的介绍对板料、带材、管材和型材等通过冲床和模具等机械施加外力，使之产生塑性变形或者分立，从而得到所需形状和尺寸的工件，就是我们通常所说的冲压件，而上述成型加工方法，就是冲压[3]。全世界的钢材中，有60%—70%都是板材，大量用在汽车制造上，如大数汽车的车身、底盘、邮箱、散热器片等部件，都是由板材冲压加工的。冲压件与铸件、锻件相比，具有薄、匀、轻、强的优点，可以冲压出其他方法很难加工的筋、肋、翻边，且精度高，量产时规格一致，需要人力成本较小，生产效率高。冲压件具有以下特点：（1）冲压件消耗材料较少，零件重量轻，刚度好，板材经过塑性变形其部结构组织得到改善，强度有所提高；

7、（2）冲压件具有较高的尺寸精度，同模件尺寸精度一致，具有良好的互换性。（3）冲压件不需要进一步的机械加工即可满足一般的装配和使用需求。（4）冲压件在冲压过程中，表面保持较好，不受破坏，故有较好的表面质量，外观光滑，为以后的喷漆、磷化和其他表面处理提供了有力条件。1.1.2冲压件的结构冲压件一般是通过在材料（如钢板）上冲出所需的孔和型面得到的，要求孔和型面位置形状大小与图纸一致，误差在通用的或者企业自定的公差之内，表面良好无毛刺、尖角、划痕、擦伤等明显缺陷。孔和型面是冲