基于AUTOFORM仿真的汽車立柱沖壓工藝綜合優(yōu)化設計.pdf

1、汽車工業(yè)經(jīng)過一個多世紀的發(fā)展，其設計方法已趨于成熟。車身是汽車三大部件中較重要的一個，白車身又是由各車身沖壓件組成，故車身沖壓件的質(zhì)量對整車質(zhì)量有重要影響。在愈加激烈的競爭和已趨于成熟的設計方法中，想尋求突破、占據(jù)先機，就要采用優(yōu)化設計方法來提高產(chǎn)品質(zhì)量;同時，結(jié)合使用板料成形有限元仿真，則可大大節(jié)省人力、物力，開發(fā)成本得以降低，開發(fā)周期得以縮短。
　　本文以某汽車立柱為研究對象，對優(yōu)化設計方法在車身沖壓件沖壓質(zhì)量優(yōu)化設計中的應用

2、做了研究，重點對其拉延工藝參數(shù)進行了正交優(yōu)化、響應面優(yōu)化和穩(wěn)健優(yōu)化。
　　首先在介紹了車身沖壓件的沖壓工藝數(shù)模設計要素及原則的基礎上，結(jié)合該立柱本身的特征和成形要點，在UG軟件中設計了其沖壓工藝數(shù)模。并探討了常見沖壓工藝參數(shù)對質(zhì)量的影響和選取原則。緊接著在介紹了板料沖壓模擬關(guān)鍵技術(shù)的基礎上，用AUTOFORM軟件進行有限元建模，對該立柱的拉延成形進行仿真。針對出現(xiàn)的剛度不足、嚴重起皺，加設了拉延筋來解決，但出現(xiàn)了嚴重的破裂，為后續(xù)

3、優(yōu)化設計確定了質(zhì)量評價指標——板料最大減薄率。
　　然后，將幾種常見優(yōu)化設計方法運用到該立柱拉延工藝參數(shù)的優(yōu)化中，包括正交優(yōu)化、響應面優(yōu)化、穩(wěn)健優(yōu)化，并對三種優(yōu)化的效果進行了對比。
　　正交優(yōu)化通過分析部分有代表性的試驗，就能達到分析全面試驗的效果。本文選了5個對質(zhì)量指標影響較大的因素:凸模與板料摩擦系數(shù)、凹模與板料摩擦系數(shù)、壓邊力、拉延筋半徑、拉延筋高度，選取了合適的水平，對這5個參數(shù)進行了正交優(yōu)化，得到正交優(yōu)方案，經(jīng)模擬

4、驗證，該方案確實優(yōu)于原16組正交試驗方案。另外，通過極差分析、方差分析，還得到了各因素對質(zhì)量指標影響的重要程度和顯著性。
　　正交優(yōu)化是區(qū)域優(yōu)化，不是精確優(yōu)化，本文又對該立柱拉延工藝參數(shù)進行了響應面優(yōu)化，優(yōu)化對象是對質(zhì)量影響最顯著的兩個因素——拉延筋半徑、拉延筋高度，得到了最大減薄率的響應面模型，求得了響應面最優(yōu)解，通過模擬驗證該優(yōu)方案得到的最大減薄率比正交優(yōu)方案的結(jié)果要好，且通過響應面模型算得的最大減薄率值和模擬得到的值較接近，