基于Autoform的高强板大梁成形工艺分析及优化.pdf

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1、模具工业2013年第39卷第9期基于Autoform的高强板大梁成形工艺分析及优化李松，张少辉，谷晓玉(长城汽车股份有限公司，河北保定071000)摘要：介绍了高强板大梁成形工艺和产生的问题，对原工艺方案、拉深造型及模具结构进行了模拟、优化，解决了制件的壁厚减薄及回弹变形等问题，制件合格率达95％~X。关键词：高强板成形；回弹变形；工艺优化；模具中图分类号：TG386．32文献标识码：B文章编号：1001—2168(2013)09—0044—03Autofotin．basedprocessanalysisandoptimizationof

2、highstrengthsteelgirderLISong，ZHANGShao—hui，GUXiao—yu(TechnologyCenterofGreatWallMotorCompany，HebeiAutomotiveEngineeringTechnologyResearchCenter，Baoding，Hebei071000，China)Abstract：Accordingtotheprobleminformingprocessofhighstrengthsteelgirder，theformingprocess，drawingmode

3、linganddiestructureweresimulatedandoptimized．Finally，theproblemofseriousthinningandspringbackofgirderwassolved．ThequalityrateofproductsWasextremelyimproved．Keywords：highstrengthsteel；springback；processoptimization；dieandmouldl引言2制件成形工艺分析近年来随着汽车L业飞速发展，消费者对汽车汽车大梁数字模型如图1所示。制

4、件外形尺的铃能、环保、轻量化要求越来越高。轻量化也成寸为l660ram~145mmX120mm，料厚1．6mm，材质为了汽车企业关键的竞争指标，这使得强度高、质为B340／590DP，自动线生产。该制件的成形难点在量轻的高强板在汽车车身零件中的应j{j比例越来_『‘：越犬，其材料种类越来越多，强度级别也越来越高。(1)制件材质为高强钢厚板，抗拉强度I>590冲压件材料强度升级，其制造的工艺性却急剧MPa，高度120mm，此类制件的成形难度很人，侧壁下降。高强板的强度很高，变形抗力也随之增高，会严重减薄。使得其伸长率很差，成形后会存在很大的

5、残留应(2)制件整体S形状，侧壁夹角为2。，容易产力，制件脱模后，残留应力释放造成很大同弹，直接生扭曲变形。影响制件尺寸精度及整车装配、焊接质量，进而影(3)制件侧壁为重要配合面，成形性差，极易回响整车质量。弹，拉深后需要通过再次整形才能保证尺寸精度。为了保证高强板制件的尺寸精度，会对同弹的制件进行反复整改，直到满足尺寸要求。反复整改2．1初始成形工艺使整车开发周期无法保证，开发成本大大提高，降根据制件形状特点，初步制定成形一_【：艺方案低了企业的竞争力。此外，模具的反复整改，还会为：①拉深，见图2(a)，拉深侧壁角度达2。，且侧壁严重影

6、响模具质量及使用寿命。成上斜直的折线形状，这一形状可以减小制件翘曲变形，为了控制金属流动，选j{j圆形拉深筋；②修收稿日期：2013-04一O1。边冲孔，见图2(b)；③侧边整形，见图2(c)；④侧修作者简介：李松(198l-)，男(汉族)，河北保定人，助理：I=程师，边、侧冲孔，见图2(d)。将侧冲孔放在整形艺之丰要从事r艺设计及分析T作。后的目的是防止侧壁上的孔变形。模具工业2013年第39卷第9期45根据制件的I艺安排，川Autoform软件对N4'I：薄，结果如图4所示。侧肇人部分减薄率达料厚的的拉深成形过进行模拟。选Hj壳单元模

7、式，JL}j精10％以上，局部减薄率高达23％，肇厚不均匀，开裂确仿真模块进行模拟，拉深筋采川相同系数的虚拟风险很人，不能满足*Jilt：质要求。·筋形式，压边力设置为恒定的1500kN。制什成形同弹结果如5所示。制什侧肇同弹制件成形过模拟如图3所示。凹模利压边圈严重，最人处达20mm，而制件此处尺寸公筹为±5乐边力达1500kN，如此人的乐边力，使得制什成形mm，试模制件合格率为0。制什侧肇同弹的土要原时的材料流动阻力较人，制件成形后侧壁严重减冈是，在拉深过中材料流过凹模圆角产生变形，图1汽车大梁数字模型(a)拉深(h)修边冲孔(c)侧

8、边整形(d)侧修边、侧I'lL图2l艺排布rl＼J?23【图3成形过程模拟1．凹模2．爪边圈3．凸模由丁板料内外层间变形趋势止好相反，使流过凹模圆角的材料存在很人的残留应力，造成制件脱模后同弹