汽车后备箱门内板充液成形数值模拟与试验验证

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1、学兔兔www.xuetutu.com汽车工程2015年(第37卷)第5期AutomotiveEngineering2015107汽车后备箱门内板充液成形数值模拟与试验验证冰郎利辉，丁少行，杨希英，孙志莹，黄祥煜，佟振宇(1．北京航空航天大学机械工程及自动化学院，北京100191；2．北京比亚迪模具有限公司，北京101111)[摘要]对汽车后备箱门内板的充液成形一局部冲压成形复合工艺过程进行了数值模拟，分析拉延筋高度、液室压力、压边间隙和初始反胀高度等工艺参数对板件的减薄率的影响，最终获得一组最优的工艺参数，并据

2、此制作了样件，试验结果表明零件合格，验证了充液成形工艺及其数值模拟技术的可行性。关键词：汽车覆盖件；充液成形；数值模拟NumericalSimulationandTestVerificationofHydroformingfortheInnerPanelofVchicleTrunkDoorLangLihui，DingShaohang，YangXiying，SunZhiying，HuangXiangyu&TongZhenyu1．SchoolofMechanicalEngineeringandAutomation，

3、BeihangUniversity，Beijing100191；2．BeijingBYDMouldCo．，Ltd．，Beijing101111[Abstract]Anumericalsimulationonthecompoundtechnologyprocesscombininghydroformingandlocalstampingfortheinnerpaneloftrunkdoorisconductedtoanalyzetheeffectsofdrawbeadheight，cavitypressure，b

4、lankholdergapandinitialpre—bulgeheightonthethinningrateofpane1．Accordingtotheanalysis，asetofoptimalprocessparametersareobtained，basedOilwhichasamplepanelisproducedandqualifiedbytest，verifyingthefea—sibilityofhydrofromingprocessanditsnumericalsimulationtechni

5、que．Keywords：automotiveclosurepanels；hydroforming；numericalsimulation等特点J。对于大型汽车覆盖件，传统冲压制造刖吾工艺一般需要多步成形工序，制造过程较繁琐。利用充液成形技术制造该类零件可减少成形工序，避板材充液成形技术是利用液体介质代替刚性凹免多次定位，减少工序与工序间不必要的时间浪费，模或凸模，依靠液体介质压力使板材成形的一种工提高生产效率。另外，充液成形工艺可有效提高板艺。在成形过程中，液体压力使坯料紧紧贴在凸模材成形性，产品尺寸精度高，

6、表面质量好。针对该类上，增大坯料与凸模之间的有益摩擦力，形成“摩擦汽车大型覆盖件，研究充液成形中的失稳形式，工艺保持”效果；合适的液室压力可使液体从板料法兰和参数对成形失稳的影响规律，以及避免失稳的方法，凹模之间溢出，减小坯料与凹模之间的有害摩擦力，为以后此类零件的充液成形工艺提供指导作用。形成“流体润滑”效果。“摩擦保持”和“流体润滑”效果均有利于零件的拉深成形，可大大提高零件的1零件外形尺寸及材料成形极限。近几年来，由于结构轻量化、整体化、精密化、精品化和复合成形技术的需要，充液成形技术本文中研究的零件是汽

7、车后备箱门内板件，外得到迅速发展，尤其在汽车、航空航天等领域j。形尺寸如图1所示，长1553．21mm，宽1290．86ram，与一般冲压件相比，汽车覆盖件具有材料薄、形高383．12mm，具有大尺寸、弱刚度、局部小特征多和状复杂、自由曲面多、结构尺寸大和表面质量要求高曲面法兰等特点。工信部国际科技合作项目(2010DFA52030)和国家自然科学基金(1175024)资助。原稿收到日期为2013年6月3日，修改稿收到日期为2013年10月7日。学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.

8、com学兔兔www.xuetutu.com·602·汽车工程2015年(第37卷)第5期图10为数值模拟结果。由图可见，随着初始反程相当于普通冲压过程，没有在成形过程中形成“摩胀压力的增大，最大减薄率先减小后增加。之所以擦保持”效果；当成形压力较大时，因凸凹模之间有会出现这种情况，是因为当初始反胀压力较小时，坯很大的空隙，过大的成形压力致使在成形过程中板料没有在成形初期紧紧贴在凸模上形