汽车背门内板冲压成形与回弹的数值模拟研究

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1、中图分类号TG386论文编号」006015-0159学科分类号460.2520密级.TIANJINUNIVERSITYOFTECHNOLOGY硕士学位论文.S.DISSERTATION汽车背门内板冲压成形与回弹的数值模拟研究NumericalSimulationonFormingandSpringbackCompensationofTheAutomobileBackdoorInnerPlate_纖'i_Si醒蹀••HS_議rFM1材料科学与工程材料加工工程宋灏张建教授天津理工大学研究生部二•一四年+二独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行

2、的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津理工大孝或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。孝位论X作者答名：丨^

3、良筌孛曰期：、『年3>月79学隹冷文权权使用梭权书本学位论文作者完全了解天津理工大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编，以供査阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文

4、的复本和电子文件。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论X作者答名：k叙导师答名：答孝9期年I月79答孝q湖年、丹"j分类号：TG386密级：天津理工大学研究生学位论文天津理工大学研究生学位论文天津理工大学研究生学位论文汽车背门内板冲压成形与回弹的数值模拟研究（（（申请硕士学位（申请硕士学位申请硕士学位）申请硕士学位）））学科专业：材料加工工程研究方向：材料成型工艺及设备作者姓名：宋灏指导教师：张建教授2014年年年12月月月ThesisSubmittedtoTianjinUniversityofTechnologyfortheMaster’sDe

5、greeNumericalSimulationonFormingandSpringbackCompensationofTheAutomobileBackdoorInnerPlateBySongHaoSupervisorProfessorZhangJianDecember2014摘要摘要摘要车身是汽车的重要组成部分，它影响着汽车的美观程度，而汽车覆盖件的质量决定着车身的质量，这就促使人们通过不断地探索研究来提高汽车覆盖件的质量，也使汽车覆盖件冲压成形理论和成形工艺的研究不断深化。然而，汽车覆盖件大多是复杂的三维空间曲面结构，对成形质量要求高，在冲压成形过程中

6、影响质量的原因复杂多样，而且规律不易把握，很难确定模具设计过程中的各种工艺参数。在设计过程中设计人员要大量依靠设计经验，这样不但无法保证产品的质量，而且还会延长产品的研发周期，增加研发成本，阻碍新车型的开发。随着CAD/CAE/CAM技术的不断发展，数值模拟技术已经广泛应用于汽车覆盖件的设计制造中。通过数值模拟技术，可以分析板料在冲压成形过程中的应力应变分布，避免成形过程中产生起皱、开裂和过量回弹等缺陷。数值模拟技术的应用，可以在模具生产之前，从理论上验证成形的可能性，通过优化模具结构和工艺参数，提高覆盖件的成形质量，从而达到减小生产成本、缩短研发周期的目

7、的。本文系统的分析了板料冲压成形的有限元仿真理论，研究了数值模拟过程中所涉及的屈服准则，单元的类型和选择，有限元控制方程的算法，接触处理等关键因素。根据汽车覆盖件成形的质量要求和特点，针对冲压成形过程中可能发生的开裂、起皱和回弹等成形缺陷，从材料模型、模具间隙、拉延筋、工艺补充面、摩擦系数和压边力等工艺参数方面进行了详细分析。本文以汽车背门内板为研究对象，首先建立CAD模型，进行工艺面补充和压料面设计，设置合理的工艺参数，运用板料冲压成形数值模拟软件AutoForm对零件的拉延、修边、翻边整形工序进行数值模拟，并与实际现场的冲压制件进行对比，从而验证模具及

8、工艺设计的合理性。介绍了回弹的影响因素和控制回弹的方法，对背门内板进行回弹仿真，预测其回弹量，根据几何补偿法原理，优化各个工序的模具型面，并再次进行计算。通过回弹补偿前后的和实际产品型面的比较，验证模具型面优化的合理性。关键词关键词：关键词：：：汽车覆盖件冲压成形有限元仿真AutoForm回弹补偿AbstractThebodyisanimportantpartofthecar,itaffectsthebeautifuldegreeofthecar,andthequalityofautomobilepaneldeterminesthebodyquality,

9、whichpromotedpeopletoimprovethequ