冷轧退火钢板冲压汽车b柱的有限元分析

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1、第23卷第12期重庆工学院学报(自然科学)2009年12月Vol_23No．12JournalofChongqingInstituteofTechnology(NaturalScience)Dec．2009冷轧退火钢板冲压汽车B柱的有限元分析张仲良(安徽工业大学，安徽马鞍山243000)摘要：基于Pam—stamp2G有限元分析软件，模拟了某汽车B柱的冲压成形过程，采用冷轧连续退火DC03和DC04钢板对该零件的成形适应性进行了分析．结果表明，DC04相比DC03有更高安全裕度，可以满足成形的需要．模拟了压边力为1800kN

2、和2500kN时DC04材料的成形情况，发现当压边力为2500kN时，能够有效地降低零件的起皱程度．关键词：B柱；连续退火；有限元；压边力中图分类号：U465文献标识码：A文章编号：1671—0924(2009)12—0025—04FEAResearchonColdRolledAnnealingSteelPlateStampingProcessforAutomobileB-pillarZHANGZhong—liang(AnhuiUniversityofTechnology，Maanshan243000，China)Abstr

3、act：BasedonfiniteelementanalysissoftwarePam—stamp2G，stampingprocessofautomobileB—pillarissimulated．ThestampingadaptabilityofcoldrolledcontinuousannealingproductDC03andDC04isstudied．TheresuhindicatesthatDC04hashighersafetymarginthanDC03anditcanfitforformingofcompone

4、nt．Inaddition，stampingprocessofDC04withpressurepadforce1800KNand2500KNissimulated．ItisfoundthatthedegreeofwrinklingcanbebroughtdownwhenpressurepadforceiS2500KN．Keywords：B—pillar；c0ntinuousannealing；finiteelementanalysis；pressurepadforce汽车覆盖件外形结构比较复杂，其成形过程观，更影响到汽车的制

5、造成本以及新产品的开发是一个涉及几何非线性、接触非线性和材料非线周期J．有限元方法的基础是变分原理和加权余性的塑性变形过程，影响其成形性的因素很多，且量法，其基本求解思想是把计算域划分为有限个很难确定⋯．汽车板的根本要求就是具有良好的互不重叠的单元，在每个单元内，选择一些合适的成形性能，即在冲压成形过程中，具有抵抗出现颈节点作为求解函数的插值点，将微分方程中的变缩、破裂、起皱、波纹、回弹等表面缺陷的能力，也量改写成由各变量或其导数的节点值与所选用的即是板料对各种成形加工的适应能力．汽车覆盖插值函数组成的线性表达式，借助于变分

6、原理或件成形质量的好坏不仅影响到汽车整车装配、外加权余量法，将微分方程离散求解J．通过有限单收稿日期：2009—10—20作者简介：张仲良(1973一)，男，安徽安庆人，高级工程师，主要从事钢铁产品工艺研究重庆工学院学报元法，可将不规则的零件模型转换为许多细小规则的网格单元，通过对每个网格单元应力应变的叠加计算，进而了解整个零件模型的冲压过程．以某汽车B柱零件为例，利用专业的板料成形有限元数值模拟软件PAM—STAMP2G2008对其拉伸成形过程进行了数值模拟分析，获得了最佳的成形工艺参数、合适的板料和成形的危险区域，为汽车

7、覆盖件成形工艺设计和合理的材质选择提供参考和指导．图1B柱拉深成形有限元模型1汽车B柱成形特点分析汽车B柱位于汽车前门和后门之间，是重要的承力部件．它承受着2方面的力：一个是支撑车顶盖的力，另一个是承受后门的压力．为了提高承载能力和安全性，B柱必须具有较高的强度和刚度．此外，为了保持很好的外观，B柱的整体形状必须呈曲面状态，从而与车身外形保持一致．图2初始板料形状汽车B柱的成形工艺特点：①拉深成形深度大，零件截面变化比较复杂；②成形件底部的高度2．2材料参数存在很大的起伏，在零件成形的后阶段会出现较模拟材料选用厚度为1．65

8、mm的DC03和大的复合成形(拉深+胀形)；③零件的圆角半径DC04冷轧退火钢板，生产工艺流程为转炉冶炼一较小，坯料厚度约为1．6mm．基于以上成形特点，LF精炼一2250热轧一213O五机架冷轧一连续退B柱的模具设计、工艺设计和选材很困难．B柱的火一平整．材料的性能参数如表1所示，材料本