汽車覆蓋件沖壓成形缺陷的仿真分析方法研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)與科技的日益發(fā)展，為滿足人們對汽車不斷提高的需求，開發(fā)環(huán)保、經(jīng)濟(jì)和高效的汽車已經(jīng)成為汽車廠商的主要追求目標(biāo)。在汽車部件中，沖壓件占有很大比例，其開發(fā)周期對于整車開發(fā)周期影響很大，尤其在前期模具的開發(fā)中，由于汽車覆蓋件具有尺寸大、材料薄、形面復(fù)雜、沖壓變量多等特點(diǎn)，在實(shí)際工程開發(fā)中需要經(jīng)歷大量的試錯(cuò)過程，反復(fù)的可行性分析占用了大量開發(fā)時(shí)間，同時(shí)由于目前的成形性分析對工程經(jīng)驗(yàn)的依賴度很高，也給成形性控制帶來了很大的困難。
　　

2、基于上述工程背景，為降低開發(fā)成本，提高汽車覆蓋件開發(fā)效率，本文以廣義成形性技術(shù)為基礎(chǔ)，針對汽車覆蓋件沖壓成形中的六類成形缺陷（破裂、邊部撕裂、皺曲、形狀變化、低拉延以及表面柔軟缺陷）進(jìn)行了針對性研究。
　　首先，對六類成形缺陷的產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行了歸納和總結(jié)，并系統(tǒng)地介紹了廣義成形性技術(shù)。其次，詳細(xì)介紹了沖壓成形缺陷仿真分析中的關(guān)鍵方法，包括變形域分析、成形性評估、應(yīng)變分析、金屬流動(dòng)調(diào)節(jié)方法以及調(diào)節(jié)干涉分析方法。其中，變形域分析是通過掌

3、握缺陷區(qū)的幾何特征來了解應(yīng)力情況;成形性評估考慮了多種沖壓變量的影響，如變形域的幾何尺寸、應(yīng)變路徑特點(diǎn)、彎曲模式、缺陷關(guān)注區(qū)的工作屬性（內(nèi)板、外板、表面等級、是否為裝配區(qū)或焊接區(qū)等），同時(shí)參考了工程實(shí)際應(yīng)用情況，通過成形性指數(shù)更準(zhǔn)確地評價(jià)缺陷的嚴(yán)重程度;應(yīng)變分析通過對平面應(yīng)變路徑、等效應(yīng)變路徑和參考線上的應(yīng)變分布情況進(jìn)行分析，獲悉成形過程中的應(yīng)力情況，從而查找缺陷產(chǎn)生的原因;金屬流動(dòng)調(diào)節(jié)和干涉分析主要通過提供調(diào)節(jié)參考方向和調(diào)節(jié)量，輔助工

4、藝方案的調(diào)整，控制成形過程中的板材流動(dòng)，進(jìn)而消除成形缺陷。然后，借助有限元軟件開發(fā)平臺COMX，將上述仿真分析方法實(shí)現(xiàn)為沖壓成形缺陷仿真分析系統(tǒng)KMAS|SFT，該系統(tǒng)除針對上述六類缺陷的仿真分析模塊外，還開發(fā)了系列輔助分析工具，建立了試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫，集成了專家經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫以使經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)得以重用，開發(fā)了工藝參數(shù)優(yōu)化模塊用以提高仿真分析效率。最后，使用KMAS|SFT系統(tǒng)，對一些典型的汽車覆蓋件成形缺陷進(jìn)行了應(yīng)用分析，如翼子板的破裂和皺曲、側(cè)圍的