汽车覆盖件成形中拉延筋的设计与数值模拟

《汽车覆盖件成形中拉延筋的设计与数值模拟》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、第2期机械设计与制造2014年2月MachineryDesign&Manufacture239汽车覆盖件成形中拉延筋的设计与数值模拟傅曼，孔垂有，张勇(天津科技大学机械工程学院，天津300222)摘要：汽车覆盖件冲压成形中容易出现未充分变形、起皱、变薄、拉裂等缺陷。为了提高成形质量，通常在模具上设置拉延筋来控制坯料的流动，从而提高成形质量。在有限元模拟仿真中，为了简化网格划分，减少计算时间，通常采用等效拉延筋，因此给出了等效拉延筋的拉延阻力和最小压边力计算模型。使用有限元分析软件Auto~rm模拟了某汽车覆盖件的拉延成形，并通过改变拉延筋的几何尺寸，改善了拉延成形工艺，缩短了模具的开

2、发周期，降低了设计成本。关键词：Autoform；拉延筋；汽车覆盖件；数值模拟中图分类号：TH16文献标识码：A文章编号：1001—3997(2014)02—0239—04DrawbeadDesignandSimulationofAutomobilePanelFOrmingFUMin，KONGChui-you，ZHANGYong(Collegeofmechanics，TianjinUniversityofScience&Technology，Tianjin300222，China)Abstract：Thedctsofautomobilepanelformingaleeasilygen

3、erated，suchascompress，wrinkling，crackandSOon．Inordertoimprovethequalityofforming，thedrawbeadsusua!lyadjusttotheflowofthementa1．Inthefiniteelementsimulation，equivalentdrawbeadsaleusedinordertosimplifythemeshingandreducethecomputationtime．Therefore，thebasicformulaofrestrainingforceandholddownforc

4、ecalculationonroundeddrawbeadisgiven．ByusingelementsimulationsoftwareAutofalm，theformingprocessofautomobilepanelissimulated．Bychangingthegeometryofdrawbeads，thedrawingqualityisimprovedandthedevelopmentcycleofthemoldisshorten．KeyWords：Autoform；Drawbead；AutomobilePanel；NumerableSimulation1引言模拟中，精

5、确模拟拉延筋的影响比较困难。如果要精确考虑板料与拉延筋的接触，则必须将拉延筋曲面划分成非常小的单元网在汽车覆盖件的拉延成形中，拉延筋的设计占有非常重要格，这会大大增加计算工作量，同时对模具几何形状的修改也极的地位⋯。凶为覆盖件的拉延成形需要一定大小且沿周边适当分其不利。目前通常的做法是采用等效拉延筋模型，将拉延筋复杂布的拉力，这种拉力来自冲压设备的作用力、毛坯的变形抗力和的几何形状抽象为一条附着在模具表面能承受一定约束力的扣压料面的作用力。而压料面的作用力只靠在压边力作用下模具和延筋线。因此，这就需要计算单位长度的拉延筋需要承受的拉延材料之间的摩擦力往往是不够的，需要在压料面上设置能

6、产生很筋约束阻力以及最小压边力。大阻力的拉延筋以满足毛坯塑性变形和塑性流动的要求口。同时，2．2基于Autoform的拉延筋计算模型利用拉延筋可以在较大范围里控制变形区毛坯的变形大小和变圆形拉延筋拉伸阻力计算模型，如图1所示。形分布，抑制破裂、起皱、面畸变等多种冲压质量问题的产生。随着现代制造技术的快速发展，以往凭经验设计拉延筋，依靠反复修改和调试的方法已经难以适应模具快速设计的时间周期要求。在基于有限元仿真的拉延模面设计中，拉延筋的有限元模拟也已成为模具设计与制造的关键技术[31。2拉延筋模型、图1圆形拉延筋拉伸阻力计算模型2．1板料成形数值模拟中拉延筋的设置Fig．1TheBas

7、icFormulaofRestrainingForce由于拉延筋尺寸较小，形状复杂，因此在板料成形的有限元CalculationonRoundedDrawbead来稿日期：2013-08一l1作者简介：傅曼，(1963一)，男，北京人，硕士，教授，主要研究方向：现代设计理论及机械CADNo．2242机械设计与制造Feb．2014方案二，如表3所示。此方案设置了拉延筋，采用的是Aut—5结论oform默认的拉延筋几何参数，仿真结果，如图10所示。相比较于汽车