基于的汽车顶盖外板成形性分析

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1、万方数据拦旦圭熊．i．乒燕．婴基于DYNAFORM的汽车顶盖外板成形性分析四川省宜宾普什模具有限公司(644007)陈平汽车顶盖外板是汽车车身外板件中零件尺寸大、表面质量要求很高的一个重要产品。由于顶盖外板装配时涉及到的搭接产品较多，使得要高品质地成形该产品存在较大困难。此外，顶盖外板作为车身外板件，除了要求制品的尺寸、形状精度符合产品数模外，还要求不能有影响车身美观的微小成形缺陷，而且对制品的刚性也有着严格的要求。本文以DYNAFORM软件为平台，结合成形仿真技术的应用，对国内某合资汽车厂一款三厢B级轿车的顶盖

2、外板(见图1)的成形过程进行研究，以便能够更深入地了解和认识顶盖外板的成形特性。图1顶盖外板产品形状一、有限元模型的建立首先将客户提供的产品数模用UG软件进行数模确认，注意产品的材料、料厚、偏置方向等，检查产品有无重叠面、漏面、尖角、负角等现象。产品数模确认完毕后，将产品数模导入DYNAFORM软件中，进行工艺补充面的设计。首先应分析产品拉延成形是否有负角，按照拉延深度尽量浅和拉延深度尽量一致的原则确定产品的冲压成形方向；之后展开翻边、填补孔洞；根据产品的形状和趋势设计压料面的形状；根据产品各部位的成形特点设计拉

3、延筋等。将设计好的拉延工艺数模在DYNAFORM软件中进行成形仿真计算，根据计算结果中产品可能出现成形缺陷的部位，用UG软件对拉延工艺数模进行反复地修正和优化，最后得到最适合产品冲压成形的拉延工艺数模。根据最优化的拉延工艺数模确定拉延成形的毛坯尺寸，并确定压边圈的行程和压边力等。网格划分的质量影响着冲压成形分析的有效性。在DYNAFORM软件中，用板料网格生成器(BlankGenerator)划分坯料的网格，用SurfaceMesh命令来划分产品网格。划分网格时，要尽量使划分出的单元是四边形单元，且使三角形单元分

4、布在边缘区域。在凹模圆角等重要圆角处一般要设置至少3～4个单元适应其形状，以便保证计算精度。划分好网格后还要对网格进行检查，主要检查模面是否完整，是否有重叠、漏洞，网格的法向是否一致，并修复有缺陷的单元。顶盖外板的有限元网格如图2所示。图2顶盖外板的有限元网格图二、产品的成形仿真分析1．产品材料性能顶盖外板材料为SGCD3(JISG)，国内等同材料为DX54D+Z(Q／BQB)，厚度为0．67mm。SGCD3属于热镀锌钢板，其力学性能如附表所D羹悬ld参磊步r黼旺僦石；泓嘉茹粼；57万方数据D蓑悬ldSGCD3的

5、力学性能表钢种wcWSiWMnWPwS屈服点口。抗拉强度仃b伸长率6(％)／MPa(％)SGCD3≤O．08≤0．03≤0．45≤0．03≤O．03120～220≥260≥36示。如图5所示。2．冲压方向的确定在汽车坐标系下，用DYNAFORM软件DFE—Preparation—Tipping的自动调整(Auto—Tipping)及手动调整(Manual—Tipping)功能进行调整，在保证冲压方向无负角且尽可能减小拉延深度差的原则下，选定合适的冲压方向，保证凸模将工件一次拉延到位。确定顶盖外板的拉延冲压方向如图

6、3所示。毋图3产品的拉延冲压方向3．工艺补充面的确定冲压方向确定后，根据需要用DFE---,Preparation--,UnfoldFlange展开翻边，用DFE--,Preparation—InnerFill填补孔洞，用DFE-*Preparation—OuterSmooth进行外部光顺。另外，汽车外板件零件的外形轮廓有急剧变化的曲面和较高的鼓包时，这些部位的成形容易开裂，在工艺补充设计时，应根据实际情况尽可能加大过渡区和过渡圆角。然后，用Binder功能设计压料面。设计压料面时需要考虑产品的趋势、拉延深度以及

7、板料与凸模的接触状态等因素。顶盖外板的工艺补充面完成后如图4所示。图4顶盖外板的工艺补充面4．设定拉延筋及冲压成形仿真参数顶盖外板采用单动拉延形式，拉延主压力9300kN，压边圈行程为120ram，压边力为1300kN。拉延筋是沿产品周圈布置两道矩形筋，581戮磊荔滋捌碰谢参磊加r⋯卜，．～爹幡I习5拉延筋不意图5．冲压成形仿真计算结果分析冲压成形仿真完成后，主要从以下几方面对仿真计算结果进行分析：(1)压料情况和成形过程分析压边圈压料之后板料在产品面内没有出现皱纹，图6所示显示了顶盖外板的板料从压料状态至下死点

8、间，板料的冲压成形过程。板料与凸模接触过程中，顶盖外板四角R处的凸模最先接触板料，然后是产品顶部的棱线部位，接下来才是产品的弧形大面。～I嚣霪翟。_(b)图6顶盖外板成形仿真过程图__：_](2)起皱部位分析在成形过程中，仅在坯料四角部位出现了起皱，但起皱区域都在产品型面以万方数据外，这些区域在后工序中将被切除，面质量无影响。因此对产品表三、结语(3)材料流动线分析顶盖外