基于autoform的轿车前围板下部冲压成形数值模拟

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1、摘要摘要论文题目：基于Autoform的轿车前围板下部冲压成形数值模拟专业：材料工程指导教师：程万军副教授进入21世纪后，汽车工业发展迅速，俨然成为国家经济命脉之一。而汽车整体外形和内在结构制件，大约有60%以上都是采用冲压加工工艺生产出来的冲压件，这就间接地带动了人们对冲压加工的重视，也带动了冲压成形有限元仿真理论研究的发展。随着有限元理论的不断成熟和实际冲压试验的局限性，国内外越来越多的学者，开始将发展方向转向通过有限元模拟板料的整个成形过程进行成形可行性分析。在降低生产设计成本的同时，也大大的缩

2、短设计周期，这无疑会给冲压加工带来新的曙光。本文通过对有限元方法以及有限元仿真软件的深入了解，同时参考目前在市场上较为流行的板料成形仿真软件AutoForm、Dynaform、Pam-stamp等，通过对不同软件的功能模块进行分析，再与本制件实际相结合，综合分析后确定采用由瑞士AutoForm工程公司开发的国际著名板料成形模拟分析软件AutoForm4.6。根据有限元法对材料为ST13的某轿车前围板下部零件冲压成形的全过程进行仿真模拟分析。模拟分析后得到的结果将在汽车产品开发设计及模具开发过程起指导作

3、用。本文从开展到结束大体从以下几点进行研究：1、基于AutoForm的Geometrygenerator模块，对拉延和翻边过程工具体进行添加。拉延过程中需要确定成形过程中的冲压方向，对制件比较复杂的边界进行工艺补充，简化冲压成形难度。同时对成形过程中的压边圈形状进行设计，确保其整体形状接近制件自身形状，减小拉延深度。最后要对压边圈和制件边界进行填充，使其成为一个拉深整体作为拉深过程中的凹凸模模型，同时要对工艺补充的圆角以及边界进行综合优化。翻边过程主要确定翻边圆角和翻边wall工具并进行优化。2、对前

4、围板下部制件进行全工序数值模拟分析。在进行初步拉延成形模拟仿真I吉林大学硕士学位论文计算后，通过对成形性云图结果分析发现，成形的制件局部有起皱和开裂的缺陷发生。为了避免缺陷的发生，在后续模拟计算过程中，通过对拉延模的过渡圆角进行整体和局部的优化，对拉延过程中的压边力进行反复调整，同时配合拉延筋的使用，保证整个成形过程中成形质量。在避免较大缺陷发生的同时优化整体成形质量。最后通过正交试验组合，采用灰度关联法确定最佳成形参数进而对翻边部位进行翻边模拟计算。3、基于AutoForm软件分别对前围板下部制件在

5、拉延和翻边工序结束后的回弹进行模拟计算。根据回弹后得到的模拟结果可以看出制件在拉延过程结束后的回弹量比较大，局部边界回弹效果不好，相对误差较大。因此针对回弹模拟结果，在AutoForm中进行自由回弹补偿，通过对制件的原始数模形状的调整和切边线的优化，有效的控制回弹误差，消除制件因回弹量过大而产生的加工缺陷。同样在翻边结束后对回弹量进行计算与补偿，最终得到满意的模拟结果。关键词：冲压成形，AutoForm，成形参数，正交分析，回弹计算IIAbstractAbstractTitleofDissertati

6、on：NumericalSimulationofStampingFormingforthelowerpartofCowlPanelBasedonAutoFormSpecialty：MaterialEngineeringSupervisor：Prof.ChengWanjunAfterenteringthe21stcentury,theautoindustryhasdevelopedrapidly,nearlybecomingthepillarindustryofthecountry.Tothecarit

7、self,itisabout60%aboveareproducedbystampingtechnologyofstamping,stampingprocesswhichindirectlyledtothepeople'sattention,andalsopromotesthedevelopmentofformingfiniteelementtheory.Withthematuringoffiniteelementtheoryandactualpunchingtestlimitations,morean

8、dmorescholarshavebeguntoshiftdirectiontodependonthewholefiniteelementsimulationofsheetmetalformingprocesstoconductafeasibilityanalysis.Whichnotonlyreduceproductioncosts,butalsocangreatlyreducethetimefordesign,thiswillnodoubtbring