基于CAE分析的车身支撑板冲模设计.pdf

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1、专题·冲压模技术嗣黻}基于CAE分析的车身支撑板冲模设计DieDesignforAutomotivePanelBasedonCAEAnalysis伍世棋摘要：本文以车身一内支撑板作为对象，通过数值模拟技术对其冲压成形过程进行了有限元仿真，在对工件成形过程中出现的起皱、拉裂和回弹问题进行分析后，对冲压工艺进行了调整修改，得出了合理的冲压成形和冲模结构方案。结合有限元仿真技术的冲压工艺设计和冲模结构设计，相对传统的“试制一调整一试制”经验方法来说，不但可以降低对技术工人的要求，而且可以提高设计生产的效率，有效缩短模具设计和生产的周期。关键词：回

2、弹；冲压；有限元分析；汽车覆盖件Abstract：Takinganautomotivepanelasanexampleinthispaper，wehavemadeasimulationtosheetstampingprocessusingfiniteelementmethod，analyzedthedefectsaswrinkle、crackandspringbackthatOCCUrinstamping．Afteradjustingthestampingprocessparameters，wegetafeasiblestampingpro

3、cessschemeanddiestructure．Infact．comparedwithtraditionalmethodof“trial—errOr—trial”，thedesignmethodthatintegrateswithfiniteelementtechnicalwouldnotonlyreducethetechnicalrequirementtotheworker，butalsoenhancetheproductionefficiency，reducetheproductioncycleofdiedesign．Keyword

4、s：Rebound；stamping；finiteelementanalysis；automotivepanel1引言2车身支撑板冲压工艺分析汽车车身外形是由许多轮廓尺寸较大且具有空间曲面形冲状的覆盖件焊接而成，因此对覆盖件的尺寸精度和表面质量有较高要求。车身覆盖件要求表面平滑、按线清晰，不允许有皱纹、划伤、拉毛等表面缺陷，此外还要求具有足够的刚性和尺寸稳定性。车身表面质量的好坏取决于覆盖件拉深的结果，而拉深模是拉出合格覆盖件的关键。由于影响拉深件质量的因素主要是起皱、开裂、拉毛和回弹，所以从编制冲压工艺到模具设计都必须认真考虑。在拉深模调

5、试过程中，还必须对拉深件的起皱和开裂现象进行仔细分析与研究，并采取相应的措施。作者简介：伍世棋，男，汉族，1953年出生，广东技术图1支撵板简图师范学院机电学院实验师，目前主要从事模具CAD／CAM／CAE工作。分析汽车覆盖件的数模可以看出，覆盖件大部分面积都68模具工程MOULD＆DIEPROJECT2010~f-第4期(总第107期l翮≯专题·冲压模技术舞wwwmould—cRnet由平坦的面组成，在覆盖件的多处有凸起并不高的小凸面，有几处地方出现了趋于拉裂，这有可能使产品在实际生产中工件的周边有某些地方并不圆顺，为了使工件划分出来的网

6、出现拉裂，导致产品的报废，零件开裂的根本原因在于拉深格更均匀，让分析进行得更加流畅，可以将这些胀形特征的变形抗力大于开裂处材料的实际有效抗拉强度。小凸面变为平面，以利于网格的划分，并且将工件的周边圆造成零件开裂的原因很多，在调整时应仔细检查开裂顺，这样可以加快分析速度。工件的拉深深度各部位变化较状况、产生的部位，确定产生开裂的拉深行程位置，根据具大，在设计工艺补充面时注意调整冲压方向，并设计合适的体情况推断产生开裂的原因，从而制定出解决开裂的具体方压料面以使得拉深的深度一致。案。由于在进行前期进行分析时已经对拉延筋和拉延力进行了多次的调整，

7、此时对工艺面进行修改以及对冲压方向进行3支撑板拉延成形的数值仿真分析了调整，调整后的变化如图：；所示：拉延网格划分的好坏对模拟的精确和计算时间有一定的影深度改变响。为了得到一些高精度解，在弯曲变形较大的部位就划分的密一些，在变形较小的部位网格划分比较稀疏一些。对于网格的形状，一般来说，单元的网格形状应尽量采用四边形侧警丽调整岳单元，而在某些区域就要采用三角形单元的的形状，避免产图3调整后的冲压图生扭曲单元等不良现象，提高模型的精度。并采用自适应性网格划分技术，以确保某些大应变区域因产生单元畸变，从再对压料面进行优化，将原来水平的压料面设计为

8、与工而导致求解不能进行下去或求解结果不正确。为了防止网格件形状相近的曲面以均匀拉延深度，从而使毛坯受力更加均中存在一些潜在影响模拟的缺陷，需要检验网格的质量，检匀，改进后的压料面