125摩托车油底壳冲压成形质量控制与成形方案确定

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1、西华大学硕士学位论文H．J．Kim教授【36】首先使用刚塑性有限元模拟软件对T型管的液压成形进行了详细分析，探讨了内压和轴向位移以及摩擦条件等参数变化对成形过程的影响；韩国LeiLi—pin9137】等利用自己开发的专门面向管件液压成形软件--Hydrofonn．3D来模拟汽车中副车架的成形过程，并得到了与实验较为一致的结果。国内除哈尔滨工业大学对管件液压成形过程的模拟技术进行系统研究之外，清华大学、北京科技大学、重庆大学等单位也对一些单个零件的液压成形进行了模拟预测和缺陷分析【3引。金属板材数字化渐进成形技术是国际上刚刚兴起的一种柔性成形技术，

2、是将快速成形技术和塑性成形技术有机结合，包括正向成形(有模成形)和反向成形(无模成形)，原理是将复杂的三维数字模型沿高度方向离散成许多断面层，以对板材进行逐层局部变形代替整体成形，最终将板材成形成所需的工件。由于此技术具有无需专用模具、可提高板材成形极限、可用于加工变形程度大，形状非常复杂的板材零件、易于实现自动化等特点，非常适用于航空航天、汽车工业以及形状复杂的小批量民用产品，具有广泛的应用前景。华中科技大学已展开了对汽车覆盖件的数字化渐进成形工艺研究，并利用此工艺成功加工了汽车门及翼子板等部件。本田汽车公司【3刎成功地将数字化渐进成形技术应用

3、到了FitHB型概念车的覆盖件生产。金属板材数字化渐进成形技术是涉及力学、摩擦学、塑性变形、数控、CAD／CAE等综合性跨学科的先进智能化制造技术，属于目前塑性加工领域的研究前沿，在理论和应用上具有重要的研究意义。金属板材数字化渐进成形技术的近期研究主要集中在工艺规划及成形轨迹优化，以及技术工艺对板材成形性能影响、成形过程数值模拟和成形精度控制等方面【401。国内外众多学者在渐进成形过程数值模拟方面已做了大量研究。lseki等人利用数值模拟对渐进成形中存在的独特平面应变现象进行了有益的探讨，较好地解释铝板成形中的一些变形问题。Bambach等人针

4、对渐进成形数值模拟中工具头运动轨迹设置的关键问题，提出将渐进成形中的NC代码通过某种算法转换成点坐标形式，让工具头沿点坐标运动，以使数值模拟与实际加工情况一致。华中科技大学甘文星【4l】采用静力隐式算法，利用ANSYS通用有限元分析软件，按轴对称简化原则完成圆锥件单点渐进成形过程的数值模拟，并利用背压板以及增大成形角度p的方法来改进板材应力应变状态，使工件发生充分的塑性变形，最终达到抑制或减小回弹的目的。1．2板料成形数值模拟技术应用的发展趋势‘，由于板料成形仿真技术在板料冲压生产，尤其是复杂覆盖件的冲压加工中所处的地位和作用，现代工业生产对冲压

5、产品的“精、省、净’’要求不断提高，同时随着先进冲5125摩托车油底壳冲压成形质量控制及成形方案确定压成形技术的形成和发展，为新一代冲压成形仿真技术提出了一系列新要求和新的研究课题，也决定了其未来发展方向。今后一段时间该技术有可能在以下几个方面得到较大的发展：(1)进一步提高仿真精度和效率。开展基础试验研究，如研究新材料模型、建立有效的本构方程、从数学上判断各种成形缺陷、探索板料成形过程中的摩擦机理等，以提高模拟的准确性；建立更理想的破裂和起皱判据，提高模拟的预报精度和可靠性；采用更加简单精确的单元技术和合理高效的网格划分方法，优化接触算法，提高

6、计算效率，缩短计算时间，实现“当天工程"、甚至“2小时工程”【421。重点突破残余应力计算及回弹预测的准确性，提高汽车装配质量要求，开展“2mm"工程(综合装配误差控制在2mm以内)t7]pA及针对高强度钢板的回弹量控制，同时，加强基础理论及相关的实验研究，以更好的解决复杂变形路径等基础性问题。(2)加强初始化设计环节的研究。初始方案，作为计算分析的起点和方案修改的基础，至今仍靠有经验的技术人员来完成。迫切需要将知识库工程(KEB)、专家系统(ES)、人工智能(AL)、现代设计方法等与有限元仿真软件相结合，实现智能化初始方案的确定，减少对工艺专家

7、的依赖。(3)提高成形分析的能力并完善冲压工序的仿真。主要是提高对复杂形状结构覆盖件的起皱、破裂、同弹的预测能力；提高对非比例及循环往复加载等复杂加载力式下材料变形的跟踪分析能力：不仅提高对拉深工序的成形仿真及同弹预测能力，而且提高相应翻边、切边等工序的回弹预测能力，并对车身覆盖件完整的成形过程(包括拉深，切边，翻边，精整，卷边和电焊等工序)进行仿真，便于研究成形过程对车身覆盖件抗凹性和抗疲劳性的影响。(4)提高工艺条件的优化能力。借助神经网络、遗传算法、现代优化设计方法、敏感度分析等数学方法来实现对主要工艺参数的优化，对板材成形，尤其是复杂覆盖

8、件的成形过程进行分析，并得到有关坯料几何形状、压边力、拉深筋布局及尺寸等的优化工艺条件，用于指导工艺条件的优化调整。从而使新一代冲压成形