基于广义成形理论的汽车覆盖件起皱缺陷的分析与消除

《基于广义成形理论的汽车覆盖件起皱缺陷的分析与消除》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学兔兔www.xuetutu.coml匐化基于广义成形理论的汽车覆盖件起皱缺陷的分析与消除Finiteelementanalysisandeliminationofwrinklinginauto-bodypanelsbasedonuniversalformabilitytechnology阎洁，张向奎，张健伟，胡平，郑国君YANJie。，ZHANGXiang．kui。，ZHANGJian．we-11HUPing1,2ZHENGGuo-jun(1．大连理工大学汽车工程学院，大连116024；2．大连迪克斯科技有限公司

2、，大连116024)摘要：起皱是汽车覆盖件成形过程中的一种主要缺陷。本文主要实现利用广义成形理论对汽车覆盖件的起皱缺陷进行分析和消除。本文利用相关算法和软件模块将广义成形理论引入到有限元环境中，并以汽车翼子板为模型对翼子板表面的起皱缺陷进行分析，并提出消除起皱的具体方法。分析结果证明了利用广义成形理论分析起皱缺陷的有效性，同时也证明了广义成形理论引入有限元环境的可行性。关键词：广义成型理论；汽车覆盖件；起皱；有限元法中图分类号：u466文献标识码：A文章编号：1009-0134(2013)06(上)-OOl0-04

3、Doi：10．3969／J．issn．1009-0134．2013．06(上)．040引言但是，有限元分析结果的准确度与单元类型、网格密度、分析类型等仿真参数的设置关起皱是一种由板料压缩不稳定造成的塑性失系密切。传统的有限元分析不能满足实际工稳现象。换言之，起皱是由于板料压缩应力和金程需要，冲压工程师必须利用试错法弥补此分属流动的不稳定造成的。由于近年来高强度钢材析缺陷，通过重复测试仿真方法达到冲压件表的广泛应用，冲压件起皱缺陷的预测和预防研究面质量要求’】。在本文中，利用广义成形理论越来越受到重视。(Univer

4、salFormabilityTheory，简称UFT)提供了分析方法是早期研究冲压件起皱缺陷的主要一种对表面质量成形状态准确全面的描述。方法。Hutchinson依据分叉准则计算出板料由平面内变形模式转变为局部平面外弯曲模式的起皱临1广义成形理论的应用界应力¨】。Hutchinson和Neale得到起皱发生时计算广义成形理论是建立在实际工程经验的基础临界应力的简易公式。Yu和Johnson利用能量法上用来描述成形件质量的理论。该理论的研究和二维模型研究了起皱产生的临界条件，并预测目的是处理从试验和网格分析中获取的冲

5、压力学出压边圈对皱曲形成和皱波数量的影口I甸I引。同时信息，分析结果数据使其能够应用于工程实际，期，起皱缺陷的相关试验研究得到发展。Yoshida确定冲压成形件的成形质量，预测表面潜在缺陷进行了起皱试验用以研究材料属性对皱曲形成和并确定应对措施。起皱高度的影响H。Szacinski和Thomson利用起皱板料在成形过程中受到压缩应力，由于受力状态和几何变形的不均匀可能导致起皱缺陷。对极限试验中得到的塑性和弹性各向异性参数对起覆盖件起皱缺陷进行成形性分析的目的是确定消皱形成的影响进行了分类总结。近年来，随着有除起皱所

6、需金属流动调节量的方向和区域范围。限元法(FiniteElementMethod，简称FEM)的发因此，在分析时可不考虑起皱的具体形态特征，展和计算机计算容量的增加，数值方法在板料成只以最大起皱高度Ahw和板料起皱投影区域量化形模拟中扮演着重要的作用。Proubet对拉深过程起皱具体成形状态n到。根据起皱高度可将起皱划中起皱缺陷的形成过程进行了数值仿真分析。De分为三种类型：Magalhaes利用分叉理论完善了各向异性金属薄板I类起皱：起皱高度等于或大于两模面与板料拉深过程中的起皱缺陷分析。的间隙值，该范围可以描述

7、为：收稿日期：2013—04-05基金项目：863计划项目(2013AA04O501)作者简介：阎洁(1989一)，女，硕士研究生，主要从事汽车覆盖件表面起皱缺陷仿真研究。[101第35卷第6期2013—06(1-)学兔兔www.xuetutu.com务1訇似Ah一0·02Ah2to2．1变形分析w其中，△h为两模面间与板料的间隙值，t。为板料厚度。鋈羹II类起皱：起皱高度小于两模面与板料的间隙值，Ahw表述为：0．02Ahw△III类起皱：起皱高度不能用机械工具测量，图2汽车翼子板的起皱区域只能借助光照确定，△h

8、、v为：由于汽车翼子板属于永久外露冲压件，任何0．005Ahw0．05类型的起皱缺陷均不允许存在。根据表面质量要某一特定类型的起皱需要对应的起皱测量、求划分表面变形关注区域。为量化包含临近皱波拟轮廓线建立、起皱消除的分析流程。针对不同的起皱区域，该区域可以手动确定，如图2所示。的冲压件表面质量要求，同样规模的起皱在某些由于翼子板模型中，板料厚度t。为0．8m