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基于DYNAFORM的汽车覆盖件典型零件的成形工艺研究

作　者: 吴转萍
导　师: 朱林
学　校: 西安石油大学
专　业: 机械工程
关键词: 汽车覆盖件冲压工艺性有限元数值模拟预测成形缺陷优化工艺
分类号: U466
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着汽车产业的不断发展,车辆车身开发无不着重于性能、质量、经济、美观舒适及安全可靠。如要减轻自重,就要用更薄的高强度材料或增加许多加强装饰筋,为了增加防蚀性能,就要采用耐蚀材料或镀层材料,为了流线、美观、往往造型很复杂,这些都会增加零件拉延成形的难度。对于结构较复杂的拉延件,在过去完全依靠设计者的经验和类比的方法来设计工艺和模具,对模具试冲压和调试验证中出现的种种质量问题,如破裂、起皱,刚性不足,回弹过大,材料变薄等等,先进行冲压条件调整,再对模具进行反复修正。如果设计者经验不足或者零件的形状极不规则,反复修正将可能无效,造成模具的报废。这样既影响生产周期,又增大了成本。因此,传统的“试错”的方法已不能适应产品的更新换代步伐。本课题采用DYNAFORM这一业界通用的有限元分析软件作为工具,主要进行的研究工作是：分析一些典型的覆盖零件边梁、门铰链加强板、立柱、上支座加强板等,对其进行压料面和工艺补充部分的设计,同时,对其中几个零件的拉延工序进行成形仿真,并在后续对其成形进行模拟,用先于现场的技术预测成形过程的缺陷,通过反复模拟优化成形工艺方案,最终达到消除成形缺陷。将现场试错调试利用软件模拟分析替代。在对零件冲压工艺性进行分析的基础上,对拉延工序的可能的工艺方案进行比较分析,初步得出可行的工艺方案。根据数值模拟结果,优化拉延工序工艺方案。并通过实际生产对其正确性和有效性进行实践检验。通过本课题的研究,将为基于数值模拟分析方法在汽车覆盖件拉延工艺优化方面的应用提供成功的实例和应用的经验,为进一步研究提供规律性的指导作用。希望收集相关的技术参数,改善现阶段工艺人员工作的繁复性。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章绪论  8-13
  1.1 汽车覆盖件定义及冲压生产的要求  8
  1.2 汽车覆盖件的分类及变形特点  8-10
    1.2.1 根据形状复杂程度和变形特点分类  8-9
    1.2.2 覆盖件的工艺分类  9
    1.2.3 覆盖件的成形特点  9-10
    1.2.4 汽车覆盖件的工艺性  10
    1.2.5 影响覆盖件拉深成形的质量和成功的因素  10
  1.3 基于有限元的汽车覆盖件冲压工艺研究的意义  10-11
  1.4 汽车覆盖件冲压仿真模拟的现状和发展趋势  11-12
  1.5 主要研究内容  12-13
    1.5.1 成形过程变形规律分析  12
    1.5.2 拉延工序的工艺方案确定及优化  12-13
第二章数值模拟技术及在覆盖件方面的应用  13-16
  2.1 板料成形数值模拟的基本方法及算法  13-14
  2.2 冲压成形仿真对冲模各阶段的支持  14
  2.3 板料成形模拟中的缺陷分析方法  14-15
  2.4 结论  15-16
第三章拉延成形基础工艺参数研究  16-22
  3.1 拉延件的冲压方向确定  16-18
  3.2 基于DYNAFORM软件的冲压方向的确定  18-19
    3.2.1 调整冲压方向的四个原则  19
    3.2.2 冲压方向检查  19
  3.3 拉延筋  19-20
  3.4 拉延筋的分类及结构尺寸  20
  3.5 小结  20-22
第四章拉延件压料面及工艺补充部分设计研究  22-36
  4.1 压料面的设计  22-24
  4.2 工艺补充部分设计  24-27
  4.3 覆盖件的压料面和工艺补充面的设计实例  27-33
    4.3.1 Dynaform的特点及模面处理模块  27
    4.3.2 上支座加强板的成形工艺分析及压料面、工艺补充部分设计  27-29
    4.3.3 立柱的压料面和工艺补充部分的设计  29-31
    4.3.4 门铰链加强板的成型工艺分析及压料、工艺补充部分的设计  31-33
  4.4 边梁的成形工艺方案及工艺补充部分的建立  33-35
    4.4.1 成形工艺方案分析  33-34
    4.4.2 工艺补充面的建立  34-35
  4.5 小结  35-36
第五章拉延件成形仿真模拟实例研究  36-45
  5.1 使用仿真软件Dynaform对相关件拉延成形方案进行计算机仿真  36-37
    5.1.1 Dynaform的前处理与后处理  36
    5.1.2 Dynaform板料成形模块  36
    5.1.3 覆盖件拉延工序计算机仿真分析的一般步骤  36-37
  5.2 典型覆盖件拉延成形实例模拟分析  37-44
    5.2.1 上支座加强板的成形仿真模拟  37-38
    5.2.2 门铰链加强板的成形工艺优化仿真模拟  38-42
    5.2.3 边梁的动态仿真模拟  42-44
  5.3 小结  44-45
第六章系统验证  45-52
  6.1 门铰链加强板的仿真结果分析及实践应用  45-48
    6.1.1 拉延模具的设计  45-47
    6.1.2 验证实施结果  47-48
  6.2 边梁的仿真结果分析及实践应用  48-49
    6.2.1 仿真结果分析  48
    6.2.2 边梁拉延模具的设计  48-49
  6.3 上支座加强板的实际应用  49-51
    6.3.1 冲压成形工序  49-50
    6.3.2 拉延模具设计  50
    6.3.3 验证实施设备  50-51
  6.4 小结  51-52
第七章结论与展望  52-54
  7.1 结论  52-53
  7.2 展望  53-54
致谢  54-55
参考文献  55-57
攻读工程硕士期间发表的论文  57-58
详细摘要  58-66

基于DYNAFORM的汽车覆盖件典型零件的成形工艺研究

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