CAE的汽车前围板结构与成形工艺优化

冲模技术基于CADCAE的汽车前围板结构与成形工艺优化彭广威湖南汽车工程职业学院湖南株洲412001【摘要】基于CADCAE协同设计思路，用DYNAFORM软件对某新款汽车前围板制件冲压成形过程进行数值模拟，通过对模拟结果的分析，利用PROE修改和完善制件几何模型及成形模面，同时进一步优化成形参数，最终得到合格的成形制件。CADCAE协同设计缩短了新产品的开发周期，降低了成本。关键词汽车前围板；冲压成形；数值模拟；CADCAE中图分类号TG3852文献标识码BTHEOPTIMIZATIONOFTHESTRUCTUREANDFORMINGPROCESSFORTHEAUTOMOBILEDASHPANELBASEDONCADCAE【ABSTRACT】BASEDONCADCAECOLLABORATIVEDESIGNIDEAS，THESTAMPINGPROCESSOFANEWAUTOMOBILEDASHPANELPARTSWASSIMULATEDWITHDYNAFORM，THROUGHTHEANALYSISOFSIMULATIONRESULTS，THEPRODUCTGEOMETRYMODELANDFORMINGDIESURFACEWASMODIFIEDWITHPROE，ANDFORMINGPARAMETERSWEREOPTIMIZEDTHEREFORE，EVENTUALLYFORMINGPRODUCTSAREQUALIFIEDCOLLABORATIVEDESIGNWITHCADCAE，THEDEVELOPMENTCYCLEOFNEWPRODUCTSWASSHORTENANDCOSTWASREDUCEDKEYWORDSAUTOMOBILEDASHPANEL；STAMPINGRMING；NUMERICALSIMULATION；CADCAE1引言汽车前围板是汽车发动机舱与车厢之间的隔板，为典型的汽车覆盖件，与一般冲压件相比，具有材料薄、尺寸大、结构复杂、材料强度高、表面质量要求高等特点。覆盖件成形的基本工序包括拉伸、修边及翻边等，其中拉伸成形工序最为关键1。本文采用有限元分析软件DYNAFORM对某款新型车的前围板制件的拉伸成形进行了模拟仿真，通过模拟分析，利用CAD软件对制件的几何模型及成形模面进行了优化设计，并进一步调整成形工艺，合理设置拉伸筋，从而避免了开裂和起皱等成形缺陷，保证了制件质量，CADCAE的协同设计能有效指导汽车覆盖件产品的开发与生产21。基金项目2014年湖南省高等学校科学研究项目“基于三维数字化RE与CAE技术的汽车前围板结构及工艺优化”14C1202。2制件的工艺性分析及数模预处理汽车前围板制件如图1所示，材料为H220BD。制件的长、宽、高的尺寸为1,068MM300MM210MM，材料厚度为16MM。制件表面有2O个大小各异的孑L，而且在制件的两端和中间存在明显的高度差，制件成形工艺较复杂，主要包括拉伸、切边冲孔、翻边、冲孑L整形等工序。本制件的冲压成形质量主要取决于第一道拉伸工序，因其形状复杂，必须通过数值模拟分析其拉伸成形工艺性，以设计合理的拉伸模面及成形工艺参数。图1汽车前围板制件8模具制造2015年第5期冲模技术汽车零件冲压拉伸模具改造浅析刘胜杰，叶美，孙滨，皮亚轩奇瑞汽车股份有限公司鄂尔多斯分公司内蒙古鄂尔多斯017000【摘要】阐述了汽车零件冲压模具改造方法及注意事项，并针对模具表面镀铬改造、拉伸模具双动模改为单动模具改造、模具板料检测的基本安装方法等进行了详细的说明，对实践中汽车冲压模具的改造具有一定的借鉴作用。关键词冲压；模具；改造；镀铬中图分类号TG3852文献标识码BANALYSISOFSTAMPINGANDDRAWINGDIEFORAUTOMOBILEPARTS【ABSTRACTTHISPAPERMAINLYEXPOUNDSTHETRANSFORMATIONMETHODOFAUTOMOBILECOLDSTAMPINGDIEANDTHEMATTERSNEEDINGATTENTION，ANDINTHELIGHTOFCHROMEPLATEDDIESURFACERECONSTRUCTION，DRAWINGDIEDOUBLEACTIONMODETOSINGLEACTINGDIETRANSFORMATION，TOOLINGPLATEMATERIALDETECTIONBASICINSTALLATIONMETHODSDESCRIBEDINDETAIL，WHICHHASACERTAINREFERENCEROLEFORTHEREFORMPRACTICEOFAUTOMOBILESTAMPINGDIEKEYWORDSSTAMPING；DIE；REFORM；CHROMEPLATED1引言由于现代化设备的广泛运用，在生产过程中发现，冲压自动化生产线对模具以及附属结构要求越来越高，很多以前手工生产的模具都将改造后成自动化生产线生产。由于模具表面硬度不够及铸造表面杂质较多导致生产时拉毛非常严重，原有的部分双动拉伸模已经不能配合自动化生产，跟不上冲压节拍，很难满足自动化高速生产线的生产要求。2模具表面镀铬通过对模具表面一般性火焰淬火，模具表面硬度能达到50HRC左右，而模具表面镀铬后表面硬度达到60HRC，比一般火焰淬火硬度高约10HRC左右，且镀层均匀降低了表面的粗糙度值，其镀铬后模具表面硬度和耐磨性有着显著提高。综合考虑采用表面镀铬处理能够有效提高模具使用性和寿命。因此对部分模具采用了表面镀铬的强化处理，如图1所示。2拉伸模面决定了冲压性的成形性、表面质量和尺寸精度，是覆盖件成形模具设计的核心和关键。3通过成形数值模拟，可预测板料的成形缺陷，对制件结构及冲压成形模面的优化设计提供了可靠的指导。参考文献1王秀凤，郎利辉板料成形CAE设计及应用M北京北京航空航天大学出版社，2008【2赵军，易际明，李志红，等基于数值模拟的助力器壳体多工步成形分析【J热加工工艺，2011，40369713胡平汽车覆盖件模具设计M】北京机械工业出版社，2011【4】陈小芳，扶名福，袁志军DYNAFORM数值模拟技术在汽车覆盖件成形中的应用J1热加工工艺，2009，381189925苏春建，于涛