基于Autoform软件的冲压工艺参数稳健性设计.pdf

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1、·冲模技术·基于Autoform软件的冲压工艺参数稳健性设计王屹峰，陈德欣，叶明礼长城汽车股份有限公司技术中心，河北省汽车工程技术研究中心(河北保定071000)【摘要】先利用正交表对冲压速度、凹模圆角、摩擦系数、板料厚度和压边力大小等5个因素进行试验设计，再采用Autoform软件对冲压件成形过程中进行模拟分析，研究了各种因素对零件最终成形结果的影响。通过Minitab软件对各参数进行分析，利用稳健性设计原理，找出最佳方案再进行模拟分析得到最佳结果。关键词：Minitab软件；正交试验设计；Autoform软件中图分类号：TG385．2文献标识码：BOrthogonalDesignofA

2、utomobilePanelStampingProcessParametersBasedonAutoformSoftware【Abstract】Firstuseoforthogonalstampingspeed，dieradius，frictioncoefficient，sheetthicknessandsizeofthefivefactorsBHFexpemmentdesign，thenusingAutoformsoftwarestampingprocesssimulationanalysistostudythevariousfactorsinfluencethefinalshapeof

3、thepartoftheresults．ByMinitabsoftwareforanalysisofvariousparameters，theuseofrobustqualitydesignprinciples，thenfindthebestsolutiontogetthebestsimulationresults．Keywords：Minitabsoftware；o~hogonalexperimentaldesign；Autoformsoftwarel引言供科学依据。在汽车覆盖件冲压领域中，通过稳健性设计可以大幅度降低实际生产中的废品率。近年来，随着冲压2简介工艺和数值模拟技术的不断发展

4、与进步，在冲压件调2．1稳健性设计试前期，开裂、起皱等缺陷都可以得到较好的解决，但稳健性设计，是用正交试验设计方法来研究和分在实际大批量的生产中，由于在设计阶段未曾考虑稳析所设计的制件无论在制造或使用过程中，当工艺参健性，致使废品率比较高。而车身冲压件的废品率主数或材料参数发生波动时，都能保持制件质量性能稳要由设计因素和随机因素两方面决定，设计因素主要定，得到最佳的品质设计一种工程设计方法。它不仅包括冲压工艺参数及模具结构设计、板料选材等方要使质量目标函数的实际值尽可能的达到目标期望面；随机因素主要包括汽车板料的性能波动、冲压工值，还要降低目标响应随设计变量波动的敏感性，以艺以及设备的参数

5、波动、模具的磨损、润滑条件的变保证制件的实际质量指标的波动限制在规定的误差化和操作工人的素质等方面。范围内。Autoform软件具有计算速度快，容易操作等优点2．2正交试验设计而得到广泛的应用。但由于成形过程中影响质量的正交试验设计是统计数学的重要分支，是一系列参数较多，很难确定引起质量问题的主要因素口。通试验及分析方法的集成，通过有目的地改变一个系统过采用Autoform软件对冲压件进行成形工艺模拟，并的输入来观察输出的改变情况。如图1所示，它表示引入正交试验设计的思想对各种参数进行设置，同时出一个系统示意图。图1中的系统既可以看作是一个再应用目前世界上流行的统计软件Minitab进行结

6、果制件开发过程，也可以看作是一个生产过程。对于一预测，优化各冲压工艺参数，为汽车冲压件的成形提个生产过程，一般它是由一些机器、操作方法、生产原《模具制造~2014年第3期·9-·冲模技术·料、生产环境和操作人员所组成的，把一种输入原材致，这样，在对试验结果的数据进行处娜过程料转变(加丁)成某种输出制件。这种输出制件具有以忽略不可控冈子对试验指标所造成的影一些可以观察的质量特性，也可叫响应(例如产量、强现场生产情况，所选[天1子为冲速度V(inln／：度、硬度等)。一些过程参数(。，，⋯，)是可控圆角半径R(nlIl1)、摩擦系数厂、板料厚度H(n”的，例如进给速度、淬火温度等；而另一些(z

7、，，⋯，力YBF(kN)等5个冈子，这5个子均为可控)是不可控的．它们有时被称为干扰冈子(噪声参选择不可控冈子即噪声冈子数)，例如环境温度、湿度等。(3)水平。试验中选定的I夫I子所处的状榨制因子称为水平。如果一个子存某项试验I1]取了的状态，就说该冈子有个不同的水平．一次信号子品质特性每个子都会取一个特定的水平，各个I太I子7J十扰因子个组合称为试验条件。所选择的列水平均1制件或制造系统输入输出示意图产中常用的值．为后