汽车底盘横梁冲压成形的数值模拟研究与参数优化

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1、摘要汽车底盘横梁冲压成形的数值模拟研究与参数优化板料冲压成形作为～种重要的塑性加工工艺广泛地应用于各种工业领域，尤其在汽车制造业中显得十分重要。近年来，高强度薄钢板与铝合金薄板在汽车冲压件的制造中得到大量的应用。然而，金属薄板在冲压成形过程中常常会产生诸如起皱、破裂、回弹等的成形缺陷。利用有限元数值模拟技术对汽车冲压件的冲压成形进行数值模拟，能很好的预测成形缺陷、降低产品成本、缩短产品的开发周期。本文对汽车底盘横梁的冲压成形进行了有限元数值模拟研究，对冲压成形中横粱产生的主要缺陷起皱现象做了分析，通过有限元软

2、件DYNAFORM的仿真分析，研究了工艺参数对横梁冲压成形的影响，并通过正交试验的方法确定了‰、Z、∥、BHF这四个参数对横梁冲压成形的影响程度的主次顺序，以及确定了横粱成形的最优的参数组合。本文的主要工作包括以下几个方面：1．研究了板料冲压成形的基本理论基础。研究了板料冲压成形数值模拟分析的理论基础及其关键技术，如材料的屈服准则、单元类型、接触和摩擦处理等。通过拉伸试验，获得材料09SiVL的力学性能参数。用Pro／E建立工具及毛坯的模型，通过DYNAFORM对横梁成形进行仿真，在实际冲压件上取点测量壁厚，

3、并与模拟得到的壁厚值进行比较，证明模拟结果的可靠性。摘要2．通过对凹模圆角半径‰取不同的值进行有限元模拟，分析R凹对横梁冲压成形的影响。3．通过对凹凸模间隙Z取不同的值进行模拟，得到z对横梁冲压成形的影响。4．分别研究了摩擦系数∥和压边力BHF的不同取值对横梁成形的影响。5．确定增厚率为试验指标，确定R凹、z、u和B盯这四个参数为影响因素，通过正交表安排试验进行模拟仿真，对仿真结果运用方差分析，确定了这四个参数对横梁冲压成形好坏的影响程度的先后顺序，同时确定了一组最优的工艺参数组合，达到了对工艺参数进行优化的

4、目的，服务于实际生产。关键词：汽车冲压件，冲压成形，数值模拟，参数优化，正交试验塑坚三些查兰堡主兰竺堡苎些!里塑NumericalSimulationandOptimizationofProcessParametersofStampingFormingofCrossbeamforAutomobileABSTRACTAsanimportantplasticworkingtechnique，sheetmetalstampingformingisbroadlyappliedinindustryfieldespeci

5、allyinautomobilemanufacturing．Recentyears，highstrengthsteelsheetmetalandaluminumalloysheetmetalhasbeengreatlyappliedinthemanufacturingofautomobilepressingpans．However，inthestampingprocess，thesheetmetaloftenappearswrinkle、crackandspringback．Ithastheabilityto

6、forecastthefonaaingdefect、reducethecostofproductsandshortentheperiodofproductionbyusingthenumericalsimulationinfiniteelementinthestampingprocessofautomobilepressingparts．Itisresearchedthestampingformingofcrossbeamforautomobilebyusingthenumericalsimulationin

7、finiteelement，analyzedthemaindefectofstampingformingofcrossbeam，severaltechnologicparametersinfl．uencingstampingformingofthecrossbeamarealsostudied，Finallythepaperconfirmedtheinfluenceorderof局口、Z、∥、BHF(blankholderforce)andthebestcombinationofparametersofsta

8、mpingformingofcrossbeambyusingorthogonaltest．。Theprincipalcontentsinthispaperareasfollows：1．Thetheoryfoundationofsheetmetalstampingforminghasbeenresearched．Thetheoryandkeytechniquesofnumericalsimulatio