基于CAD／CAE的汽车前围加强板的成形工艺研究

文章编号16720121201104006602基于CADCAE的汽车前围加强板的成形工艺研究肖海峰，张春，李芳华，徐艳琴1湖北汽车工业学院材料工程系，湖北十堰442002；2东风十堰汽车热交换器有限公司，湖北十堰442002摘要应用NX60对汽车前围加强板进行了拉延工艺设计，并用PAMSTAMP2G仿真软件对其进行了成形工艺的有限元分析。通过优化拉延模面结构、工艺参数，缩短了模具开发使用周期，减少了调模工作强度，提高了模具设计效率，达到了加强板拉延工艺设计的目的。关键词机械制造；拉延；汽车前围加强板；工艺设计；模具中图分类号TG38632文献标识码B1引言随着汽车轻量化，高强钢板的应用越来越广泛，在高强钢板冲压加工中，变形与回弹是目前存在的主要问题。这些问题大大增加了模具设计和调整难度，模具设计制造周期加长。本文运用NX60对汽车前围加强板进行了快速模面设计，并以专业的板料成形数值模拟软件PAMSTAMP2G建立了基于虚拟试模的过程，对所设计的模面结构进行优化，对高强板的成形回弹量预测进行了分析，为模具的设计与应用提供了有效的指导作用。2NX60的模面快速设计本零件为左、右对称件，为了提高生产效率，降低成本采用一模两件的冲压方案。零件如图1所示，模具模面如图2所示。图1模拟零件图模面成形过程分析自然科学基金项目50905056一O421峰1978一，男，讲师，从事汽车钣金模具、注塑模具的与研究图2模具凹模模面该零件为汽车内覆盖件，精度要求一般，要求回弹量单向15MM，双向25MM。工艺参数及初始条件材料DP680，理论计算压边力180KN，等效摩擦系数012，凸模速度8MS。利用PAMSTAMP对模面进行分析，有限元模型及模拟结果见图3。修边回弹比较结果见图4。由图3可知整体变形比较均匀，但图4所示变形中的弹性变形较多，回弹较大，单项最大为35121LMM，反向最大为一3338593MM，双向回弹量已经接近7RAM，明显超差，而且主要集中在图4所标的两处。为此，需对工艺参数进行优化，采用增大压边力来提高材料的塑性变形。通过修边回弹分析结果发现，随着压边力的增大，回弹控制得到明显改善。当压边力增大到300KN时，回弹单项被控制在15MM以内。回弹分析结果见图5所示。图3成形结果文章编号16720121201104006803汽车发动机罩内板冲压成形分析郑辉，车颖1河北省航运局航道工程处，天津300074；2上海宝钢液压成形零部件有限公司，上海201908摘要采用网格应变分析技术，研究了发动机罩内板零件冲压加工的应变分布。分析了零件高应变区域材料的变形方式、冲压件壁厚减薄状况，指出了变形的危险区域，分析了材料性能参数对零件成形的影响。给出了现场冲压生产模具调整的建议。关键词机械制造；冲压；网格应变分析；汽车零件中图分类号TG386文献标识码B1引言随着汽车制造业的快速发展，企业间的竞争变得愈发激烈，汽车产品结构面临着不断的调整和变化。从发达国家汽车发展的经验来看，提高汽车零件成形质量，是提高汽车生产企业综合竞争力的最有效的途径之一。要做到这点，必须具备两个基本条件一是要综合评价板材的成形性能，二是充分了解冲压零件的应变状态、应变量和危险部位的变形情况。只有通过对板材成形性能和成形技术的深入研究，才能实现真正意义上的合理选材和用材LL，2L。然而，实际冲压加工中，由于工艺条件、材料性能以及模具状态的波动，经常会出现零件批量开裂现象41。某轿车发动机罩内板零件，由于零件型面复杂，加上收稿日期20110322作者简介郑辉1969一，男，工程师，从事交通工程及汽车零件的技术开发模具设计过程中存在设计不合理，导致成形过程中材料流动困难，局部出现颈缩和开裂。本文针对发动机罩内板零件，分析了零件成形特点及变形过程中金属流动规律。在此基础上，采用网格应变分析技术对实际冲压件进行应变分析，指出该零件成形的安全裕度，分析了材料性能对零件成形的影响，为成形质量控制措施制定提供了技术依据。2试验材料试验材料为双面热镀锌铁合金钢板，料厚055MM，材料的屈服强度、抗拉强度、伸长率、N值和R值，见表1所示。化学成分见表2所示。3试验结果分析31材料成形极限曲线成形极限曲线FLC曲线是材料在平面应力状OPTIMIZATIONOFTHESTAMPINGP