基于dynaform的汽车覆盖件拉深成形分析

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1、基于Dynaform的汽车覆盖件拉深成形分析摘要：随着我国汽车产业的快速发展，车辆车身幵发也越来越注重性能、装饰等细节，对于较为复杂的造型，零件拉延成形的难度也较大，在模具试冲压以及调试、验证过程中产生的各种问题也引起了设计人员的重视。本文基于Dynaform软件，对汽车覆盖件拉深成形进行数字模拟仿真，并对相关工艺参数进行优化，以期提高模具制造的经济性和汽车覆盖件的质量。关键词：Dynaform；汽车覆盖件；拉深成形汽车车身开发的基础是覆盖件模具的设计和制造，这也是开发新型车面临的主要瓶颈之一，汽车覆盖件冲压成形取决于覆盖件设计要求及结构特点

2、，这实际上是一个涵盖几何、边界和材料非线性的大变形、大侥度的弹塑性变形过程。然而，在实际设计和生产过程中，因模具设计不合理而引发的成形缺陷问题时有发生。如果借助常规试错法进行纠正，不仅对资源造成了严重的浪费，也难以适应产品快速更新的发展要求。基于Dynaform软件，对汽车覆盖件拉深成形进行数字模拟仿真，有助于模具的开发，且能够为生产实践提供一定的指导。l.Dynaform软件及在汽车覆盖件方面的应用1.1Dynaform软件Dynaform是当前较为流行的一款板料成形分析软件，具备强大的分析和处理功能，这些功能实现主要基于动力显式积分算法、

3、板壳有限元理论、网格细化自适应技术、多工步成形模拟技术以及有限元模型建立的若干技巧。该软件可以对设计的数值进行模拟，将板料变形过程中的应变和应力分布显示出来，便于对各种成形缺陷进行准确的预测。1.2基于有限元的汽车覆盖件冲压工艺:据模拟技术在国内模具工业的应用还相对不足与发达国家相比还存在很大差距，从目前覆盖件冲压工艺的发展情况来看，模具设计制造中，新模式正在逐渐取代旧模式，数字化塑性成形已经成为一种发展趋势，就拉延方案而言，最先要解决的问题就是拉延方向的确定，即要适当改变凹形及反拉延的形状，然后再在后续工序中对改变的部分进行调整，以达到覆盖

4、件设计要求。基于Dynaform软件的冲压方向，其在确定时要考虑到以下问题：一是在调整冲压方向时应先计算零件的最大宽度或最小拉延深度；二是在检查冲压方向时应从选择拉延深度、冲压负角和拔模角度入手，以此来确定冲压方向［1］。2.基于Dynaform的覆盖件拉深成形仿真分析2.1拉深成形工艺参数分析及拉延件设计在对覆盖件压料面以及工艺进行补充设计时，首先要确定拉延方向，为拉深成形奠定基础，再有，拉延筋对调节材料流动，以及提高拉延件的刚度和覆盖件的质量也至关重要，因此，有必要对这些基础工艺参数进行优化，对于需要拉深的部位，通过凸模可一次成形，刚开始

5、拉深时，应尽量让两侧进入凹模的材料保持均匀，在接触凸模时应采取多点分布的方式，使拉深深度既浅又均匀。接下来要对压面料和工艺补充部分进行设计，二者是构成拉深成形工艺参数的重要组成部分，对其进行优化，有助于改善拉延条件。压料面对拉深工作影响很大，其形状是确保材料顺利流入凹模的首要条件，没有压料面难以拉深出符合质量要求的覆盖件，在设计中，压料面长度应小于相应的凸模顶部的表面长度，以消除凸模顶部波纹，同时将顶面接触毛坯，这样成形更容易；在接触毛坯时，从中间向外扩展，会增加中间部分张力，制件刚性也会提高［2］。对于工艺补充面的设计，应考虑拉深进料条件、

6、修边工序要求以及压料面形状。在此，通过对基于Dynaform的覆盖件拉深成形的仿真分析，可以提前预测出板料成形过程中存在的破裂、划痕、起皱等缺陷，并对板料成形性能进行评估，这些功能主要通过模面处理模块来实现，该模块为设计人员提供简洁、易操作的用户界面，导入产品零件数模后，便能够完成整个模面工艺设计。2.2覆盖件拉深成形方案设计及计算机仿真工序步骤基于Dynaform的覆盖件拉深成形方案，主要包括前处理、后处理和板料成形三项内容，分别通过前处理模块、后处理模块和板料成形模块实现。前处理模块是用来构造和修改模型的，单元模型的产生也由此来完成，并能

7、够对修补模型和与之相关的添加边界条件进行检查，将在此模块中设计好的模型参数以及加载条件输入分析菜单中，并提交给基于有限元逆算法的模拟，覆盖件拉深成形方案的前期设计也基本上得以完成。利用Dynaform软件对覆盖件拉深成形进行仿真分析，其工序步骤可分为以下三步：第一步是拉延的基础工艺处理，这需要在仿真分析前完成，然后建立数字化拉延模型，该模型的建立要符合工艺方案设计要求;第二步为数模导入，数模应与冲压方向一致，以便于计算时拉延坯料的输入和输出，以及后续调整，这也是拉深成形方案的前处理部分；第三步为仿真结的定义，这是拉果分析，完成凸模、凹模以及压

8、边深成形方案的后处理部分［3］。2.结论基于基于Dynaform的冲压模拟仿真，保证呸料外形的合理性能够有效改善破裂、起皱等缺陷，而合理设置拉深筋，调整其高度和阻力