汽车覆盖器拉深过程主要工艺因素的模拟与改进

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1、汽车覆盖器拉深过程主要工艺因素的模拟与改进第一章绪论1.1汽车覆盖件及汽车模具产业的介绍1.1.1汽车模具行业的介绍随着我国经济的不断发展，我国已经成为世界加工制造业的大国，被称为世界工厂。美国HIS计算，联合国统计署证实2010年全球制造业的产值为10万亿美元。而中国制造就占到了全球总规模19.8%。稍高于美国的19.4%。我国制造业规模的确于2010年做到了世界最大，但是由于我国多为劳动密集型产业和技术积累的薄弱，在制造业技术含量上很薄弱。加强工程技术的发展对我国由制造大国走向制造强国有着重要的意义。2010年我

2、国汽车产量就达到了1826.47辆，占到全球产量的四分之一。而看一个国家工业实力的强弱的一个重要标志就是其汽车工业的发展程度。汽车零部件的规模比汽车还大，这些零部件90%都靠模具生产，大大的推动了国内模具业的发展[1]。在工信部下达的十二五模具产业技术发展指南及重点项目建议中。针对汽车覆盖件模具提出需要突破的关键技术有：提高CAE分析的准确率和控制高强度钢板的回弹技术；为高中档轿车提供生产用配套模具等等。在国外汽车模具占到模具总量的70%~80%因而汽车覆盖件模具行业面临着技术升级和突破的挑战与机遇。1.1.2汽车白

3、身（覆盖件）的简介汽车覆盖件是构成车身以及驾驶室，地板的薄壳状受力零件。具体有：引擎盖板，车顶盖，左、右车侧围，前、后车门，前、后、左、右翼子板，行礼箱盖板，发动机前支撑板，发动机前裙板，前围上盖板，后围板，后围上盖板，前裙板，前框架，前翼子板，车轮挡泥板、后翼子板、后围板、行李仓盖，后围上盖板、顶盖、前围侧板、前围板、前围上盖板、前挡泥板、发动机罩。汽车白身就是将这些覆盖件组合成的没有其他零部件，未涂装的车身。一般按照从前到后，从上到下应该是：1前舱总成-前纵梁，水箱上下横梁，前挡板等，某些车型还有防撞梁；2顶盖总

4、成-顶盖，顶盖前中后横梁这个其实是分别焊在侧围上的；3侧围-左右侧围总成，最大的两块包括行李箱的主要部分都在侧围上；4底板总成-小型车是前后底板后纵梁组成，大车还有中底板；5四门和两盖是单独的，属于装配环节。由于汽车覆盖件既是受力零部件又是构成车体外形的零件所以他具有以下特点：1空间形状极为复杂，有较多的曲线和曲面；2外形尺寸相对于材料厚度尺寸来说很大，所以成形误差控制较为困难特别是其回弹现象基本依靠工艺工程师的经验控制。3由于是车身形状和外形的表达零件，所以对其表面质量要求很高，合适的表面粗糙度利于下一步的涂装。零

5、件表面不能有划痕，起皱，滑移线等缺陷。汽车厂一般有四大工艺包括：冲压，焊接，涂装，总装。其中的冲压车间就是生产冲压覆盖件并为以后的焊接工艺提供零部件。而冲压覆盖件所用的模具就是汽车覆盖件模具。现在汽车模具厂已经是掌握汽车零部件关键技术的重要的汽车零件供应商。基于汽车覆盖件模具自身的特点。专业化的汽车覆盖件模具一般由专门的汽车覆盖件模具厂生产，然后提供给冲压厂或者冲压车间将覆盖件模具作为工艺装备用作生产。在实际覆盖件模具生产企业的生产中模床的生产是用消失模铸造，各个镶块坯料的生产是依靠锻造生产。模具厂承担的主要生产主要

6、是模具镶块的研磨和装配，模具的安装调试以及模具的铣削加工。对表面质量要求较高的高端汽车用覆盖件模具还要用到高速铣床加工。覆盖件模具生产企业的关键技术主要有：覆盖件模具的工艺性分析，模具结构的设计，加工程序的编写。其中国内覆盖件模具厂中模具的工艺性分析主要依靠技术人员经验或者大量的试模。这就使得模具的生产制造周期大大加长，甚至影响到汽车厂家新产品的上市。随着技术机技术的进步和有限元方法的成熟，现在模具设计人员通过合理的CAE技术，可以很好的优化工艺路径。减少模具厂供货的时长和人力物力的浪费。但实际上在模具厂有对CAE技

7、术的使用的愿望但是限于人员水平很少能够利用CAE技术得到比较好的使用效果。在本文中，通过对多种影响覆盖件成形工艺因素的考察与衡量优化了汽车覆盖件成形时的工艺参数。有着比较好的实际应用价值。第二章覆盖件冲压成形有限元基本理论鉴于金属板料冲压成形过程的这些特点，为了可靠的模拟和分析各种不同工艺条件作用下的板料的成形过程就需要同时对几何非线性、材料非线性以及接触非线性问题进行推导分析，并建立材料本构方程对应力应变进行描述，然后才可以对模具结构参数、加工工艺方案进行有效的改进和调整，最终得到接近实际情况的可靠的模拟分析结果。

8、汽车覆盖件是板料冲压制品的一种质量要求高，空间曲面多，恰当的成形工艺制定困难的复杂的板料冲压件。和一般冲压件相比，其成形过程是一个非线性的大位移、大转动、大应变的复杂金属塑性应变过程。本章将对一些反映金属板料塑性变形的相关有限元理论和概念做一般性介绍。金属板料冲压成形的工艺方法有很多种，为了很好的分析金属板料在不同的成形工艺下成形的能力，科研工