片状支架冲压成形回弹有限元分析与工艺研究
时间:2020-04-24 21:18 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 摘要随着高强度板材在工业中的广泛应用，特别是汽车行业对产品轻量化要求的提高，高强度板材冲压成形技术得以迅速发展。 本文首先概述了高强度板材冲压成形的研究背景和国内外研究发展现状。在介绍分析高强度片状支架的材料特性后，理论分析了板材冲压回弹机制和各因素的影响机理。利用冲压专业分析模拟软件 Dynaform对片状支架进行冲压成形和回弹 CAE分析。分别进行了相关工艺因素单因素试验和多因素正交试验，并以回弹变化量为评价指标，总结分析各影响因素对高强度薄板回弹的影响大小与规律，获得了虚拟冲压速度和摩擦系数对试验结果影响较小且相对平稳的变化区间，以及圆角半径和压边力对试验结果存在非常显著的影响、过渡圆弧半径对试验结果具有显著影响、弯曲角度在成形质量合格的变化区间内对试验结果的影响可以忽略不计。最后根据相关试验数据和结论提出片状支架最小回弹变化下的最优工艺方案。 48060 毕业论文关键词 高强度板材 冲压成形 回弹 Dynaform Title Finite Element Analysis And Process Research On High Strength Sheet Support Forming Springback Abstract With the extensive application of high strength plate in industry, especially in the automobile industry, the high strength sheet metal stamping technology has been developing rapidly. In this paper, the research background and development status of high strength sheet metal stamping are summarized. After introducing the material properties of the high strength sheet support, the mechanism of springback and the influence mechanism of the factors were analyzed. CAE analysis of stamping forming and springback were carried out by the stamping simulation software Dynaform. The single factor test and multi factor orthogonal test were carried out respectively, and the change of resilience was used as the evaluation index, and the influence of various factors on the springback of high strength sheet was summarized and analyzed. Finally, according to the relevant test data and conclusions, the optimal process scheme for the minimum springback of sheet support is presented. Keywords High strength support Stamping forming Springback Dynaform 目次 1.绪论...1 1.1课题研究背景1 1.2冲压成形回弹研究现状1 1.3课题研究内容2 2.片状支架冲压回弹影响因素分析4 2.1片状支架的形状与材料特性4 2.2冲压成形回弹的机理和影响因素分析4 2.3课题研究的总体方案..6 3.基于Dynaform的片状支架冲压成形有限元建模和仿真流程.7 3.1有限元模型建立.7 3.2片状支架冲压仿真流程...8 3.3后处理和回弹分析方法...9 4.片状支架冲压回弹仿真试验分析..12 4.1工艺参数对回弹变化的影响分析..12 4.2模具参数对回弹变化的影响分析..24 4.3单因素影响分析总结32 4.4多因素正交试验分析32 4.5高强度片状支架冲压回弹控制方法36 结论..38 致谢..39 参考文献...40 1. 绪论 1.1 课题研究背景 随着现代工业，特别是航空制造业和汽车制造业对高强度、低质量结构件的需求和应用的逐渐增加，以往在冲压成形中就难以解决的冲压回弹问题更是充满技术挑战。尤其在汽车制造领域，汽车的所有覆盖件是冲压成形，大约有 60%-70%薄板冲压成形生产出来的，而且生产费用占据 70%以上[1]，特别是近年来高强度板材在各领域都得到了广泛的应用。 因为在冲压成形过程中板材受到弹性变形和塑性变形的相互作用，当加载的成形压力卸载以后，在弹性变形回复和残余应力的共同作用下，板材零件出现难以控制的回弹现象，因回弹产生的零件尺寸精度和形状精度难以达到技术要求，为产品后续的加工和装配增加了难度，降低了产品合格率[2]。 而板材的回弹现象不仅与板材材料参数密切相关，生产工艺对回弹变化量也有着直接影响。传统的工艺改善方法主要是不断的试模、修模，需要大量的前期时间准备和材料准备，属于经验主义，具有效率低、成本高的缺陷[3]。 随着计算机计算能力的不断提高，近几十年来研究人员从简单弯曲成形到复杂板材的复杂成形工艺，从理论分析与实验验证结合到仿真分析，提出了大量的回弹预测和回弹控制的理论与结论[4]。但是研究结论的样本性和局限性无法满足现实中大量的生产需求。 因此高强度板材冲压成形的回弹研究，包括回弹影响因素分析、回弹预测和回弹控制，具有非常大的现实研究意义，特别是特定材料在一定产品设计情况下的专项研究，既可以提高生产效率降低生产成本，又能为节能环保做出贡献。 (责任编辑：qin) |