汽车行李箱内板拉深过程的数值模拟

第12期2013年12月机械设计与制造MACHINERYDESIGNMANUFACTURE267汽车行李箱内板拉深过程的数值模拟陈淑婉，蒋敏，詹艳然，黄胜1运城学院机电工程系，山西运城044000；2重庆宇杰汽车设计有限公司，重庆400020；3福州大学机械工程及自动化学院，福建福州350108摘要行李箱内板是汽车覆盖件中的重要零件，生产中为了减轻汽车重量，可采用高强度钢板来成形。在板料成形基本理论的基础上，以高强度钢TRIP600为材料模型，采用有限元软件DYNAFORM对汽车行李箱内板拉深过程进行了模拟，获得了成形后的零件壁厚变薄率分布图、成形极限图和对称面的回弹值。结果表明，汽车行李箱内板在拉深过程中不易破裂，但容易出现起皱和回弹缺陷，形状冻结性差。该结果对提高汽车行李箱内板拉深件的成形质量具有重要的指导意义。关键词汽车行李箱内板；TRIP600高强钢板；起皱；破裂；回弹中图分类号TH16；TG386文献标识码A文章编号10013997201312026703NUMERICALSIMULATIONOFTHEDEEPDRAWINGOFTRUNKLIDINNERPANELCHENSHUWAN，JIANGMIN，ZHANYANRAN，HUANGSHENGDEPARTMENTOFMECHANICALELECTRICALENGINEERING，YUCHENGUNIVERSITY，SHANXIYUNCHENG044000，CHINA；2YUJIEAUTOMOTIVEDESIGNCOMPANYLIMITED，CHONGQING400020，CHINA；3SCHOOLOFMECHANICALENGINEERINGANDAUTOMATION，FUZHOUUNIVERSITY，FUJIANFUZHOU350116，CHINAABSTRACTTRUNKLIDINNERPANELISANIMPORTANTPARTUSEDINO2TTOPANELSINORDERTOTIGHTENTHEAUTOMOBILESGRAY，STRENGTHSTEELSHEETISGENERALLYUSEDBASEDONTHEPRINCIPALTHEORYOFSHEETMETALFORMING，THEDE印DRAWINGOFTRUNK矗DINNERPANELWASSIMULATEDBYFINITEELEMENTSOFIWAREDYNAFORMWITHTRIP600HGHSTRENGTHSTEELSHEETASMATERIALMODELTHEPARTWALLTHINNINGRATEDISTRIBUTION，FORMINGLIMITDIAGRAMANDTHEREBOUNDVALUEOFSYMMETRYPLANEWEREOBTAINEDTHERESULTSHAWSTHATITISDIFFICULTTOPRODUCECRACK，BUTPRONETOPRODUCEWRINKLINGANDSPRINGBACKINDEEPDRAWINGOFTRUNKLIDINNERPANELTHESTUDYPROVIDESASIGNIFICANTGUIDANCETOIMPROVETHEFORMINGQUALITYOFTHEDEEPDRAWINGPARTSOFTRUNKLIDINNERPANELKEYWORTRUNKLIDINNERPANEL；TRIP600HIGHSTRENGTHSTEELSHEET；WRINKLE；CRACK；SPRINGBAEK1引言行李箱内板是汽车覆盖件中的一个重要零件，起到支撑和加强行李箱外板的作用，该件形状复杂、轮廓尺寸大，且有120O的弯曲角，成形过程中易产生起皱和回弹量过大等缺陷，成形难度大。生产中为了减轻汽车重量，可采用TRIP高强度钢板来成形。TRIP钢板具有较高的屈服强度和抗拉强度，良好的塑性和成形性能，用作汽车钢板可减轻车重，降低油耗，同时还具有较强的能量吸收能力和抵御撞击时产生的塑性变形的能力，能显著提高汽车的安全等级，是近几年为满足汽车工业对高强度、高塑性新型钢板的需求而开发的钢材新品种。然而，汽车行李箱内板成形是一个复杂的板料成形过程，影响其成形质量的因素很多，且高强度钢成形性能异于普通钢板，难以用经验方案分析。对此，在进行工艺分析的基础上，以高强度钢TRIP600为材料模型，通过有限元数值模拟技术对其变形规律及成形过程中可能产生的质量问题进行研究。2成形工艺分析汽车行李箱内板材料为TRIP600高强度钢板，其几何形状，如图1所示。该件的长宽高分别为1386MM、791MM和315MM，板厚为12RAM，弯曲角为120。图1行李箱内板几何模型FIG1GEOMETRICMODELOFTRUNKLIDINNERPANEL行李箱内板的成形属于典型汽车覆盖件的拉深成形，可采用双动