汽车覆盖件拉深过程主要工艺因素的模拟与改进

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随着国民经济的快速发展,我国汽车产业也得到了极大的进步,同时市场要求新车型的研发上市周期也不断缩短,而整车的研发周期主要取决于汽车覆盖件的开发用时。传统的试错法费时费力,而模具CAD/CAE/CAM的快速发展为覆盖件生产工艺的设计提供了一种快速且低成本的方法。Dynaform软件是一种主要用于金属板料冲压成形的专业化的模拟软件,它能够准确地模拟板料塑性变形情况,实现成形工艺的模拟预测和优化。在覆盖件成形过程中压边力及拉延筋是调节材料流动的两大主要工艺方法。这两者设计不合理易导致拉裂或起皱等缺陷。传统的恒定压边力加载方式下,压边力不能随拉深行程的改变做出恰当的变化,导致板料的拉深性能不能得到充分发挥,而拉延筋主要也是起到调节材料流动的作用,与压边力的作用有重叠,两者的关系不明了,导致工艺设计的盲目性。目前工厂应用恒定压边力做覆盖件的成形已经是较完善的工艺,但随着氮气弹簧及多点压力机在生产中更成熟的应用,变压边力的实际应用成为可能。因此探索变压边力加载方式及拉延筋在变形过程中相关作用就变的极有意义。本文利用Dynaform研究分析了不同塑性变形阶段变压边力对典型冲压制件-盒形件成形以及回弹的不同影响;同时研究分析了拉延筋对盒形件成形及回弹的影响。得到了如下结论:1)变形初期需要快速施加较大压边力,塑性变形末期需要保持一定的较高压边力,而成形过程中期压边力不需要很大。这利于减小压边力的值,减缓模具的磨损可以增加模具的使用寿命。2)相比压边力,拉延筋对材料流动,使得制件塑性变形均匀的作用更加突出。同时能够有效的抑制起皱现象。最后在某车型行李箱盖板成形的模拟分析中验证了这些结论同样适用于汽车覆盖件这种大型冲压件成形过程。并在覆盖件模具的具体工艺设计中应用这些结论,用得到的模具成功试制出合格产品。相比传统工艺,新的工艺对抑制三大缺陷的能力有了很大进步。能够完全消除制件上起皱的趋势,压边力的需求值最大减小了77.7%。
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