基于数值模拟技术的汽车覆盖件拉延工艺优化研究

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1、重庆大学硕士学位论文摘要摘要在车身制造过程中覆盖件的设计和模具设计及加工占整个车身设计和加工周期的60%左右，缩短这一时间就意味着加快新车型的开发，缩短产品投放市场的周期。而在车身覆盖件的冲压过程中其技术难点是冲压工艺的制定和模具设计，合理的冲压工艺及高质量的模具，不但能提高冲压件质量，还能提高生产率，降低废品率。要制定出合理的冲压工艺必须研究冲压件的成形过程。随着汽车工业的现代化和计算机技术的发展，板料成形过程的计算机仿真技术得到迅速发展和应用。传统的覆盖件和模具设计主要靠经验和试模来完成，在设计中对要达到的目标比较模糊，所以难以

2、保证产品的开发周期和质量，同时也增加了产品的开发成本。产品的质量主要由上游的工艺设计来决定，如果工艺设计对质量产生了不利的影响，下游的模具设计很难或根本不能消除这种不利因素。为了改变这种状况，就要为上游阶段的工艺设计建立起一定的分析评价工具，以保证后阶段设计的可靠性。对汽车覆盖件来说，数值模拟正可以作为设计的分析工具。本论文参考了大量国内外技术资料，阐述了板料成形数值模拟理论中的关键技术，指出在分析板料成形问题时应采用大变形弹塑性有限元法，对板料成形模拟仿真软件DYNAFORM的应用特点及功能做了介绍。其次，分析了覆盖件成形的特点和

3、要求，同时详细介绍了影响覆盖件成形的因素如冲压方向、工艺补充面和压料面、凸凹模圆角、拉延筋、压边力、坯料尺寸和工艺切口等，并用数值模拟软件对多个典型的汽车覆盖件汽车后侧围板、后灯座以及轿车后备箱盖的冲压成形情况进行模拟，用模拟结果优化拉延工艺方案，比较了内覆盖件和外覆盖件在成形特点和要求的一些异同点，以及常见的起皱、拉裂和回弹、成形不足等缺陷的产生机理和相应对策，重点介绍工艺补充面和压料面的设计及优化方法，因为拉延是冲压工艺的关键工序，而工艺补充面和压料面的设计是拉延工序的关键，对消除缺陷至关重要。通过对工艺补充面、压料面以及压边力

4、和坯料尺寸研究从中总结出一些具有共性的规律和方法，并实践检验了这些工艺方法及规律的可靠性，并将研究结论用于其它零件的生产，得到了满意的结果。通过本课题的研究，将为基于数值模拟分析方法在汽车覆盖件拉延工艺优化方面的应用提供成功的实例和应用的经验，为进一步研究提供规律性的指导作用。并希望收集相关的技术参数编制出一套自动设置、修改、评价工艺补充面和压料面合理性的软件，改善现阶段工艺人员工作的繁复性。关键词：汽车覆盖件，数值模拟，拉延工序，工艺补充面和压料面I重庆大学硕士学位论文摘要ABSTRACTInautomobilebodymanuf

5、actureprocessthecoverpaneldesign,themolddesignandthemanufactureprocessingoccupies60%oftheentireprocessingofautomobilebodydesignandtheprocess.Reducesthistimeforawhilemeansspeedsupthedevelopmentofnewvehicletype,andthecycletimeofproductputsinmarket.Butinautomobilebodycove

6、rrammingprocessthetechnicaldifficultyistherammingcraftformulationandthemolddesigns.Reasonablerammingcraftandhighgrademold,notonlycanimprovethepressingpartqualityandproductivity,alsoreducesthewasteproductrate.Toformulatereasonablerammingcraftanddesignhighgrademold,wemus

7、tstudythepressingparttheformingprocess.Withtheautomobileindustrymodernizationandcomputertechnologydevelopment,thesheetformingprocesscomputersimulationtechnologyobtainsrapidlydevelopsandapplies.Thetraditionalcoverandthemolddesignmainlydependsontheexperienceandtesttocomp

8、lete,thecriteriontowhichmustachievegoalandmustsatisfywhichindesignisquitefuzzy,thereforeguaranteesproductwithdifficul