一、板料成形模拟及其在汽车覆盖件冲压过程中的应用(英文)(论文文献综述)
王鹏[1](2021)在《基于板料成形模拟的汽车覆盖件冲压模具结构强度分析与优化》文中研究指明冲压模具是影响汽车覆盖件成形质量的关键因素之一。冲压模具处于循环的高载荷冲击之下,容易因应力过大导致模具破损,因此冲压模具的结构强度分析十分重要。在结构强度分析中,载荷信息传递一般有均布载荷加载和载荷映射两种方式,均布载荷加载是将载荷平均分布在实体模具型面网格上,该方法得到的分析结果不精确。载荷映射是将板料网格节点力映射至实体模具型面网格,实现载荷信息的传递,然后进行结构强度的计算,该方法获得的结果更精确,但对于型面特征较复杂的汽车覆盖件,该方法的计算时间长,成本高。针对上述问题,本文研究了基于板料成形模拟的汽车覆盖件冲压模具结构强度分析与优化方法,通过接触摩擦传递载荷信息。主要研究内容包括:1)基于板料成形数值模拟技术求解了冲压载荷。基于罚函数法,构建了汽车覆盖件板料与冲压模具的接触模型,基于修正的库伦摩擦定律,构建了摩擦模型,并结合基于Hill屈服准则的材料模型,实现了板料成形模拟,获得了合理的工艺参数值、成形力和板料网格节点力,为实现模具结构分析奠定基础。2)提出了基于模具弹塑性体模型的板料成形数值模拟方法。将Dynaform板料成形数值模拟技术应用于模具结构强度的研究,实现了冲压工艺参数的快速调整和冲压仿真有限元模型的高效构建,引入了模具弹塑性体模型,通过接触摩擦求解实体模具型面网格节点力,避免了复杂的载荷映射过程,最后对比了基于载荷映射方法的模具结构分析结果,验证了该方法的有效性。3)基于变密度法实现了汽车覆盖件冲压模具结构拓扑优化。提出了划分实体构建模具有限元网格的方法,保证了结构优化和结构分析的模具型面节点信息一致,避免了载荷映射的节点搜索和插值计算过程,实现了载荷信息的快速传递,并基于变密度法,实现了冲压模具结构拓扑优化,最后结合优化结果和实际模具设计经验重新构建了模具模型,改善了模具结构的受力情况。4)设计开发了汽车覆盖件冲压模具结构强度分析与仿真系统,并利用该系统实现了地板横梁拉延凸模的结构强度分析。基于退步横向移动算法,实现了汽车覆盖件冲压模具物理运动模拟,基于系统窗口调用的方法,集成了模具结构分析功能。
杨雁文[2](2021)在《某车型汽车顶盖冲压成形与抗外压能力的研究》文中认为随着全球科技快速发展,汽车工业已经成为许多国家认定的国民经济产业支柱,随之也刺激了各个车辆企业之间的竞争。如何提高新款车型的零件质量,尽可能的缩短研究与生产周期,成为在众多同类竞争者中取得优势的关键。大量研究表明,有限元技术的发展与应用为汽车制造行业提供了更加便捷的途径。在汽车覆盖件的生产过程中应用有限元数值模拟技术,能大大减少生产产品过程中修改模具次数,生产周期得到缩短,人力物力成本降低。此外,有限元技术可以预测汽车覆盖件的缺陷,节省研发人员的时间精力,并为其提供优化的依据,使零件品质提高。覆盖件多由复杂自由曲面组成,其成形过程是一个复杂的变形过程,受到各种工艺因素的影响,在冲压生产中,常常出现一些表面缺陷,如凹陷、破裂等。一旦出现缺陷,就要耗费大量时间返修。传统试模方法效率较低,在生产前对覆盖件进行成形过程仿真计算分析,预测可能发生缺陷并得到最佳工艺参数,对于生产成本的节省尤为重要。本文首先对数值模拟技术应用于汽车覆盖件的研究进展进行了介绍,阐述了覆盖件成形与其抗外压能力的相关原理与数值计算的有限元理论,简单介绍了应用的有限元分析软件。并以某车型汽车顶盖件为例,利用三维造型软件建立了冲压模具的三维模型,并建立了汽车顶盖件冲压成形的仿真模型,讨论了成形过程所涉及的几何模型、材料模型、接触与摩擦类型、边界条件、单元类型与网格划分等条件。并采用了考虑冲压回程部分的分析方法来模拟回弹过程,为覆盖件成形分析做前期准备。其次,对汽车顶盖件的成形参数进行了研究,以选取网格大小与划分方式、压边力、摩擦系数作为试验因素,以零件最大变薄率与应力应变作为考察对象,对覆盖件的成形质量进行分析。结果表明:合适的网格大小与划分方式能够在获得准确结果的基础上节省时间成本,顶盖件的最佳网格划分方式为整体划分3mm网格;压边力采用0.8MPa时,成形结果最为理想;摩擦系数采用0.1时能够获得较好质量的零件。最后,在得到覆盖件冲压成形最佳参数基础之上,研究了覆盖件的抗外压能力。简要介绍了影响覆盖件抗外压能力的影响因素。在原有冲压模型的基础上,增加预拉伸仿真模型,将原有板材进行不同程度预拉伸。并构建顶盖件抗外压能力测试模型,使用相同的压力对采用不同预拉伸程度成形的顶盖件进行测试。对符合质量要求的顶盖件进行抗外压能力测试仿真分析,得到不同预拉伸量的成形顶盖件受压下陷量。以顶盖件的受压下陷位移作为零件抗外压能力依据,以此研究板料预拉伸量对零件抗外压能力的影响规律,研究表明:在0%-2.5%的拉伸范围内,顶盖件的抗外压能力随拉伸量的增加呈先升高,后下降的趋势。确定了所研究顶盖件的最佳预拉伸量:在板材长度方向上拉伸2%时,顶盖件抗外压能力提升最佳。
孙利君[3](2021)在《某种大容量油底壳成形数值模拟与工艺分析》文中指出为延长发动机润滑油的更换周期,取得更好的冷却润滑效果,商用车发动机大都采用大容量油底壳。为增大油底壳储油量,较为普遍的做法是将板料经过两次拉深之后,得到油底壳深腔和浅腔的基本外形,随后在油底壳两侧焊接两个等大的储油槽,焊接成形的油底壳存在疲劳失效的风险,同时对环境有一定的污染。针对焊接式油底壳存在的缺陷,提出一种大容量免退火处理的整体式油底壳的成形工艺。具体为板料在经过两次拉深之后得到收口整形毛坯,对收口整形毛坯进行适当修边处理并利用特定模具,采用液压胀形的方式得到两侧凸起的大容量油底壳。在满足油底壳装配关系的前提下,以储油量和成形性为目标重新设计了一体式油底壳的结构。为避免油底壳二次拉深之后退火工序,对收口整形毛坯轮廓线三个主要参数建立了响应面模型,通过单因素分析法与响应面分析法,得到了使得收口整形轮廓与油底壳收口轮廓之间的比值“收口系数k”最优的参数组合,确定了收口整形毛坯轮廓线。针对油底壳两次拉深工序,建立了两次拉深有限元模型,以起皱、拉裂、壁厚减薄率为依据,得到了使得油底壳成形良好的拉深工艺参数,为收口整形提供好的成形基础。对于油底壳收口整形阶段局部出现起皱缺陷的现象,采用不同的修边形状对收口整形毛坯进行修边处理,确定了组合修边形状。模拟了模具推模力及胀形过程最大充液压力对成形的影响规律,最终得到了成形性良好的一体式油底壳。
盛小涛[4](2021)在《汽车车身冲压锐棱关键技术研究》文中提出汽车车身锐利棱线的特征造型越来越受到市场和消费者的喜爱,锐棱的设计能够起到分割曲面减少车身观感厚重的问题,显着提升外观动感、精致感与细腻感的同时,也对车身制造企业的技术水平提出了更高的要求。外覆盖件直接构成了汽车的外表面,任何细小的表面缺陷在灯光隧道检查时,形成的不规则漫反射光影条纹将严重影响汽车外观。因此,本文依据实际生产需要,探究了车身锐棱冲压过程中的滑移线缺陷和回弹问题的控制,以提高最终产品的制造精度与表面质量。对流过棱线圆角区的材料进行受力分析,发现了板料不均匀减薄导致的滑移线缺陷主要与径厚比和面内张力有关,研究了强压工艺对于缓解回弹的理论依据。借助有限元分析的方式建立了冲压锐棱模型,并提出了评价滑移线缺陷的两个指标,即厚度梯度峰值和滑移线偏移距离。在符合汽车外板件成形质量的前提下,探究了厚度梯度峰值和滑移线偏移距离与径厚比、棱线夹角以及压边力等因素之间的关系;考虑到材料参数的波动以及铝板和高强钢的使用,研究了强度系数、屈服强度、厚向异性、弹性模量、泊松比等对滑移线缺陷的影响作用规律。以翼子板为例,阐述了具有棱线锐化要求的典型冲压工艺设计,包括冲压方向的选择、分模线的设计、棱线两端等高或抬高的工艺补充面。在考虑滑移线缺陷的情况下,根据Audit评审标准确定了翼子板腰线的锐化方案。基于载荷映射的强度分析方法,探究了压机及模具结构的弹性变形对于翼子板回弹和滑移线缺陷的影响规律,并进行了迭代优化补偿,确定了该翼子板拉延模具的模面精细化方案。最终,借助蓝油着色效果、拉延工序件的Audit评审结果以及三维扫描点云数据验证了冲压工艺以及模面精细化设计的有效性与可行性。
权宏[5](2020)在《汽车天窗加强环回弹分析及冲压模具设计》文中认为随着汽车行业的快速发展,汽车保有量逐年增加,导致环境污染以及能源危机问题日益严重。汽车行业选择使用高强度钢材代替原有钢材来达到降低车身重量、减少尾气排放的目的,以缓解日益严重的能源危机和环境污染。高强度钢材虽然可以有效降低车身重量,但带来一系列好处的同时也带来了挑战,由于钢材硬化指数相较于传统钢材较低,导致板料成形过程中容易出现开裂缺陷,同时高强度钢材的屈服强度较高,板料在成形时回弹量较大,使得高强度钢材在冲压工艺规划阶段以及模具调试阶段花费的时间比以往多许多,同时调试的难度也比以往要增大,因此如何保证在较短的时间内设计出合理的冲压工艺,对于冲压件的生产至关重要。本文以汽车天窗加强环为研究对象,考虑到工艺参数发生波动的情况,研究适用于汽车天窗加强环的冲压工艺和工艺参数。汽车天窗加强环是一种典型的汽车覆盖件,具有尺寸大、结构复杂、镂空区域面积大等特点,同时汽车天窗加强环成形困难,成形过程中容易出现开裂、回弹问题,结合以上特点展开以下几个方面的工作:(1)以U型件为研究对象,研究不同冲压工艺参数对板料成形的影响程度。以拉延筋、压边力、冲压速度、凸凹模间隙和摩擦系数为因素,板料的减薄率和回弹为研究目标,制定正交试验表,利用灰色关联分析法分析不同工艺参数对板料成形结果的影响,为后续的工艺参数稳健性优化设计提供参考。(2)根据汽车天窗加强环的几何形状和材料特性拟定初步的拉延工艺,并设计冲压方向、工艺补充和压料面。建立汽车天窗加强环成形过程的有限元分析模型,并对其进行数值模拟分析,结合零件自身结构特点以及生产经验布置拉延筋,并确定冲压工艺参数的范围,消除拉延过程中由于材料以及零件自身结构导致的缺陷,为后续的工艺参数稳健性优化设计提供参考。(3)在上述内容的基础上,采用6σ稳健性优化方法对汽车天窗加强环拉延工艺参数进行稳健性优化。以开裂、拉延不充分等缺陷为约束函数,以回弹为目标函数,在考虑到参数发生波动的条件下建立稳健性优化模型。利用AUTOFORM对稳健性优化结果进行验证,证明稳健性优化对改善板料成形质量具有指导作用。(4)以稳健性优化结果为依据,进行汽车天窗加强环的冲压模具设计,并对受力较大的拉延模具进行受力分析确保受力结构的可靠性。将设计完成的冲压模具投入实际生产,冲压出的汽车天窗加强环质量良好,验证了工艺方案和模具结构的合理性。
狄超[6](2020)在《变半径马鞍形弯梁的冲压成形及回弹行为研究》文中认为便捷与高效的轨道交通装备正不断改善人们的出行选择和生活方式,随之同步发展的轻量化材料和轻质化结构已经成为全球环境保护的重要技术部分。冲压工艺在大尺寸框架式薄板工件成形领域具有成形精度高和材料利用率高等优势,在轨道交通领域的应用尤其广泛。SUS301LN-1/16H不锈钢的优质机械性能确保车体结构的强度和刚度,耐高温和耐腐蚀性能保证轨道交通在不同环境下的安全运行,全面的优质综合性能表现使其成为车体材料的重要选择。变半径马鞍形弯梁是连接轨道客车车顶、竖直立柱和车身蒙皮的主要部件。纵向轮廓是由两段半径相差较大的弧形相接而成的不对称结构,横向截面是对称马鞍状,复杂的三维结构件在成形过程受多重因素影响而难以控制。原弯梁工件设计存在一下不足:第一,采用矩形展开料,不同横截面处的冲压成形深度不同,材料的流动速度和回弹补偿量存在差异。一方面翼板外边缘内缩导致直线度差,无法满足装配要求,另一方面大量无效成形区域在后续工序切割浪费。第二,整体结构回弹情况复杂,纵向轮廓的挠度缺陷表现为两端张开和中间上挠,大曲率左端回弹量大于小曲率右端的回弹量;横向截面的竖直壁张角和翼板翘曲与纵向轮廓的轮廓挠度截然不同,导致截面尺寸精度低。为提高变半径马鞍形弯梁的加工精度和整体回弹控制效果,本文采用CATIA软件设计某轨道客车的弯梁成形模具,采用ABAQUS有限元软件对其进行成形模拟和回弹分析。针对翼板外边缘的直线度问题和无效成形区域的切割浪费,提出一种不规则形状的展开料优化方案,优化冲压工艺的应力分布和材料流动补偿,实现直线度1000:1并消除切割浪费。根据纵向半径组合的模拟试验,得到5种组合作为备选,为不同方向的变形回弹预留过度成形余量或回弹补偿余量;通过马鞍形截面平直件的单因素研究,分析并确定圆角半径组合、模具间隙和摩擦系数对整体回弹的影响。主要内容包括以下:(1)通过有限元模拟仿真表征出矩形展开料的成形件尺寸缺陷,分析材料塑性流动和不同变形区域的关系,确定展开料优化方案;(2)对纵向轮廓的回弹问题提出过渡半径组合的优化方案,确定合理的参数组合范围;对横向截面翼板的回弹问题,模拟计算出圆角半径组合、模具间隙和摩擦系数对回弹的影响;(3)采用正交实验法,对纵向轮廓和横向截面进行整体回弹的试验分析,确定了纵向半径组合R328-R1248,圆角半径组合r5-r8,模具间隙3.580mm,摩擦系数0.16的最优参数组合。基于以上研究,对模拟计算结果进行试验验证。结果表明,成形件回弹控制良好,最大回弹范围为0.300-0.350mm,变半径马鞍形冲压件的尺寸精度满足工艺要求。
郭瑞东[7](2020)在《应用于大型汽车覆盖件的高强度钢成形特性及工艺研究》文中进行了进一步梳理为适应来自能源、环境与安全方面的新挑战,汽车轻量化是今后发展的一个方向。与其他轻质合金相比,高强钢在成本和性能方面具有更突出的优势,能够满足当今汽车轻量化和碰撞安全性的特点。H260YD钢作为高强钢种之一,用于生产汽车覆盖件,代表着汽车轻量化用钢的发展方向,该钢种一般应用于冷成形且拉深深度较大的汽车覆盖件,在深冲压冷成形汽车覆盖件中得到广泛应用,但这种高强度钢在表现自身优越性能的同时,在用于冲压成形时也具有一定的缺陷,所以有必要对它的成形特性进行研究,特别是用于成形结构复杂的汽车覆盖件时,以便将成形特性探究结果用于指导具体的汽车覆盖件成形。本文针对汽车轻量化用H260YD高强钢材料,首先采用单向拉伸实验的方法对H260YD高强钢板的力学性能进行测试,获取材料基本力学性能指标。其次,采用典型的杯突实验方法对高强钢板的成形性能进行分析与评价,得到不同工艺条件下(压边力、冲压速度、润滑条件)杯突值的分布规律,并且使用数值模拟软件模拟杯突成形过程,将模拟结果与杯突实验成形结果相比较,发现成形结果具有一致性。在此基础上,根据该高强钢板的力学性能和成形性能指标,将H260YD高强钢板用于成形汽车前地板中通道覆盖件,通过工艺设计,不断优化成形质量和消除成形缺陷,获得成形汽车地板中通道最佳成形工艺参数。最后,在模拟成形得到符合企业规定要求的覆盖件后,将最终工艺参数用于实际工程验证。论文主要完成以下研究内容:(1)首先利用板料成形机理对钢板的成形过程进行解释,分析材料在成形时的塑性流动规律,对成形过程中出现的加工硬化现象进行理论解释,给出评价板料成形达到屈服条件的判断准则,并分析高强钢的强化机理。其次,对有关板料成形数值模拟的相关算法进行比较,预测材料成形时所出现的各类缺陷。最后,给出板料成形性能的评价方式。(2)设计合理的拉伸试样,然后在电子万能拉伸试验机上对H260YD高强钢板进行单向拉伸实验,得到材料的力学性能结果。通过单向拉伸实验结果得到其应力-应变变化曲线图,从测试结果获得材料的各项力学性能参数,为指导后续的中通道覆盖件模拟成形和工程验证提供参考依据。(3)为了进一步探究H260YD高强钢板的成形性能,采用典型的杯突实验,控制实验中的变量,探究每一工艺条件下(冲压速度、摩擦系数、压边力)不同参数对H260YD高强钢板成形性能的影响规律,并结合数值模拟方法模拟成形过程以及验证实验方法的准确性。最后,得到不同工艺条件下板料成形规律,为后续的汽车前地板中通道冲压工艺参数设计及优化提供依据。(4)以某企业计划生产的汽车前地板中通道为成形对象,所用的材料为1.2mm的H260YD高强钢板,利用Dynaform模拟分析软件对H260YD高强钢汽车地板中通道进行成形工艺数值模拟分析及成形缺陷预测,通过工艺设计迭代并不断优化成形过程参数,逐渐减少成形中出现的缺陷并最大程度发挥该钢板的成形特性,获得H260YD高强钢板在成形该覆盖件时的最佳工艺参数,最终获得模拟合格的汽车中通道覆盖件。(5)调试汽车前地板中通道模具,运用最终模拟成形质量合格条件下对应的工艺及成形参数,在企业进行工程实际验证,并将冲压成形出的实际产品采用专用的检测工具进行测量,最终获得满足企业生产质量要求的中通道覆盖件。
谢江怀[8](2020)在《基于Dynaform的汽车门内板冲压工艺参数的分析及优化》文中认为汽车门内板是由冲压模具冲压而成的薄板冲压件,属于车身主要的板料覆盖件,结构尺寸大,外形几何形状复杂,成形拉深较深,制件表面质量要求较高,拉深过程很容易出现拉深开裂、起皱、拉痕等问题,所以工艺水平高低会影响到后期汽车整体质量,板料成形过程中的主参数设置不能简单依靠经验选择,必须在考虑材料的力学性能之外,对冲压成形工艺主参数进行优化设计。运用CAE有限元模拟技术就能够对板料冲压成形工艺过程进行数值模拟,最大可能的实现多组工艺参数对比优化及组合,最后通过试验来评估组合工艺参数的可行性,降低因成形工艺参数设计的不合理带来的生产风险,不仅可以缩短成形时间,还可以降低生产成本,达到提高生产效益的目的。本文以Dynaform有限元分析软件的非线性理论和金属板料冲压成形塑性力学理论为基础,根据对板料冲压成形出现的质量缺陷的原因分析总结,对某型号汽车门内板的成形工艺过程进行有限元数值模拟,对影响成形质量主要工艺参数进行模拟分析,得到了优化前期板料拉深成形主要工艺各个数值参数组合。采用被证明了的非常科学有效的正交试验法来设计试验方案,重点研究的主参数包括压边力、摩擦系数、冲压速度以及板料厚度对拉深成形质量影响规律和影响机理,得到了比较合理的工艺参数数值。最后以板料正交试验过程的厚度均匀性、最大减薄率和最大增厚率作为优化判断指标,再次选择四个对质量有主要影响的要素来分析研究,通过正交试验法来对成形质量有关的冲压工艺参数进行评估、优化,得到工艺方案最佳的参数组合。论文主要研究内容和成果如下:(1)通过分析板料覆盖件车门内板结构工艺特点,利用Dynaform的数值模拟软件方法创建汽车门内板冲压成形所需的网格模型及对应参数值。(2)运用Dynaform的数值模拟软件模拟小车门内板冲压成形过程,并对结果依据模拟的成形应力分布图、厚度变化图、FLD成形极限图进行原因分析,根据分析结果剖析板料成形状态与成形质量之间的关系,预测产品在成形过程中可能会出现的起皱、拉裂等等质量缺陷的位置及缺陷产生的主要原因,并根据成形极限指标评估工件冲压成形的状况,进一步对影响成形质量的工艺参数进行了评估。(3)根据前述模拟分析结果,选择包括压边力、摩擦系数、冲压速度以及板料厚度在内的对拉深质量有主要影响的工艺参数进行了单因素研究,分析产品冲压成形中四个工艺参数对质量的影响特点和规律,分析Dynaform有限元软件模拟结果,进一步确定四个比较准确合理取值范围内工艺参数数值,初步评估对成形质量的影响。(4)采用数值模拟技术和正交试验结合的方法,通过Dynaform进行正交试验设计,对前述选择的汽车门内板冲压工艺每组工艺参数进行数值模拟计算、比较分析,进一步研究了不同工艺参数组合对成形质量的影响因素,以板料正交试验过程的厚度均匀性、最大减薄率和最大增厚率作为优化判断指标,获得试验冲压工艺参数的相对最优组合,并将优化后的工艺参数通过Dynaform有限元软件进行数值模拟研究,分析模拟的结果与实际预期高度吻合,表明了基于Dynaform进行冲压成形工艺参数的优化方法的可行性及结果的合理性。
李晔[9](2020)在《汽车覆盖件冲压成形稳健性设计与模具型面补偿及其应用研究》文中进行了进一步梳理近些年来汽车行业蓬勃发展,人们对于汽车的要求也越来越高。汽车的质量和性能直接决定了本企业在市场中的地位。汽车覆盖件是汽车的主要零部件之一,它的产品水准和产品质量是体现市场竞争力的核心因素。汽车覆盖件有形状复杂、尺寸较大、厚度较小和成形质量高等特点,属于板料成形中工艺复杂、成形难的薄板件。对成形质量造成影响的因素众多,因此降低这些因素的波动性对汽车覆盖件成形质量造成的影响至关重要;冲压成形结束后,成形件从模具中取出后会不可避免的产生回弹,从而影响成形件的尺寸精度,由于近些年高强度钢等材料在该领域的大量使用,导致成形件回弹量远远大于使用普通低碳钢板的成形件,因此如何在稳健设计优化解的前提下,提高汽车覆盖件的尺寸精度同样成为热点问题。本文针对上述问题,对汽车覆盖件冲压成型稳健设计以及模具型面补偿开展研究,并成功应用3201001-E12前翼子板的成形过程中。论文的主要内容如下:第一章对板料冲压成形稳健设计及回弹型面补偿技术的现状进行了概述,对于论文所述课题的研究意义和技术背景进行了简明扼要的阐述,从板料冲压成形数值模拟技术、板料冲压成形稳健优化设计和板料冲压成形回弹型面补偿技术等方面进行国内外研究现状的综述,并且总结提炼现有研究现状的不足,针对性的提出本篇论文的研究内容和组织框架。第二章提出了汽车覆盖件冲压成形的机理分析方法。该方法对板料冲压成形的过程、板料与模具之间的接触过程和板料回弹过程进行分析,通过数值模拟的技术研究了工艺参数对成形件成形性能的影响规律,使用灰关联分析法完成冲压成形关键性因素选择,为第三章汽车覆盖件冲压成形稳健设计中关键因素的确定提供了理论依据。第三章提出了汽车覆盖件冲压成形稳健设计方法。该方法首先选择起皱和破裂作为设计目标和约束函数,使用灰关联分析选择关键性噪声因素和关键性工艺参数(第二章可知),在求解的过程中,基于残差和径向基插值对汽车覆盖件冲压成形的响应面模型进行改进,并通过精度校验证明本方法可以有效提高响应面的精度,通过最优拉丁超立方试验建立改进的响应面近似模型,使用多种群协同进化免疫算法相结合进行求解,通过分解搜索空间的方式,将原始问题转化为多个简单问题,可以有效降低求解的时间复杂度,尤其在部分变量存在非线性关系时表现突出。最后对确定性优化的解进行6σ稳健设计。将本方法应用于某款汽车覆盖件的稳健优化设计,验证了本方法的有效性。第四章提出了汽车覆盖件冲压成形模具型面补偿方法。针对节点位移反向补偿法在回弹型面补偿的过程中依然存在偏差的问题,本方法选择三维空间的罗德里格斯旋转公式求解节点坐标,在补偿路径的求解中提出了回弹路径形状相似假设,简化了补偿路径的求解。基于求解的补偿路径构建补偿型面,引入补偿系数和最小二乘支持向量机曲线拟合以提高构建的补偿型面精度。将方法应用于某款汽车覆盖件的模具型面补偿,验证了方法的有效性。第五章结合浙江大学与湖州机床厂合作开展的“汽车覆盖件冲压成形稳健设计与模具型面补偿”项目开发出一套汽车覆盖件冲压成形工艺设计原型系统,并将本文中的理论方法在原型系统中实现,将本文的理论和原型系统应用于3201001-E12前翼子板的冲压成形过程中,实现了理论与系统的实际应用。第六章对本文的研究成果进行了总结归纳,并对相关研究方向的未来发展进行展望。
乔晓勇[10](2019)在《车身覆盖件模具磨损机理及寿命预测研究》文中认为中国汽车已经连续10年产销世界第一,整个汽车模具年产值超过2000亿元。随着汽车行业的市场竞争越来越激烈,对高颜值、高品质的车型需求越来越大,而整车外覆盖件高感知质量主要取决于外覆盖件DTS圆角一致性、造型棱线清晰度、大面(A面)高光三个方面。为了保证上述品质,就必须要提高外覆盖件模具的品质和精度,而外覆盖件模具一旦磨损,就会直接影响到汽车的外观感知质量。本文主要研究内容:(1)建立了汽车感知质量评审的数学模型,找到车身外覆盖件模具技术提升的方向。系统开展了高感知要求下零圆角模具设计原理和三种加工工艺方案研究,实验发现方案一和方案二可以实现零圆角精加工,且必须采用先热处理再加工的方法,其中激光热处理的方法优于其它两种热处理方法。建立了一种外覆盖件表面缺陷评价方法(GSQE),该方法可以对外覆盖件的表面质量进行量化;进而从数据设计质量、模具加工等方面来提升外覆盖件表面质量,达到设计和制造的一致。通过对外覆盖件感知质量提升过程分析,得出了覆盖件模具磨损仿真及寿命预测的必要性。(2)提出了基于Archard模型的模具磨损动态仿真算法,该算法在分析覆盖件常见的磨损机理和仿真模型基础上,针对磨损仿真实现的四大难点,将Archard模型的影响因子转换到真实的动态磨损系数Kd上,实现了冲压成形仿真和模具磨损仿真的结合。(3)建立了基于外覆盖件特征棱线清晰度评价指标(FLS)的感知质量评价方法。通过试验模具,分析了模具磨损对棱线清晰度的影响,进而建立了模具磨损对棱线清晰度失效评价指标。根据GSQE表面评价和实物测量结果的关系,确定以形面变化量Devi作为A面缺陷评价指标,同时作为模具磨损对大面高光失效指标。最后根据模具磨损对棱线清晰度失效评价指标和大面高光失效评价指标建立了覆盖件模具磨损寿命预测的评价指标。(4)开发了一套新型冲压磨损特性实验机及其控制系统,该设备综合考虑了摩擦板料界面实时更新和预变形,更接近实际的覆盖件模具生产磨损工况。通过分析测试过程中存在的误差源,对检测设备装配关系进行矢量环描述,使用直接线性化方法建立误差分析模型;通过敏感性分析确定了影响测量精度的重要因素,并对三组实验确定了实际精度,确认沿单一方向磨损后测量精度为±0.005mm,满足设计需求。利用该测试设备,通过一组实验获得了外覆盖件常用摩擦副(GM246-DC04摩擦副)真实的动态磨损系数Kd图。同时通过对磨损痕迹进行了显微和3D形貌分析,发现覆盖件模具磨损集中在粘着磨损和及其轻度的磨粒磨损两个方面,验证了模具磨损动态仿真模型的正确性。(5)开发了一套冲压模具磨损预测软件,该软件将优化的Archard磨损模型嵌入到Abaqus软件冲压成形仿真后台中,实现冲压全过程自动计算磨损量,在磨损计算过程中,根据节点的实际工况,磨损系数可以实时更新。该软件通过调用Hypermesh对节点进行沿外法线方向的磨损量移动,实现模具的磨损仿真,同时更新的网格可以实现冲压成形和磨损过程再次模拟,循环过程达到失效指标后可以自动停止。通过某车型发罩外板模具磨损验证表明,新软件可以较好的对覆盖件模具的磨损寿命进行预测,预测准确度提高了16.30%。为了评估不同的生产条件对覆盖件模具磨损预测的影响,建立了磨损预测矫正系数。通过对某公司三个基地在人、机、料、法和环境五个方面进行分析,发现磨损预测矫正系数受三个基地的使用环境影响最大,高温、高湿度的基地C磨损预测矫正系数最大。综上所述,本文研究了覆盖件模具磨损机理以及模具磨损对覆盖件感知质量的影响,解决了覆盖件模具磨损仿真寿命预测的问题,且研究成果应用到实际量产车型模具磨损质量监控中,取得了较好的效果,为国内主机厂整车感知质量提升和模具厂模具品质提升指出了一个发展方向。
二、板料成形模拟及其在汽车覆盖件冲压过程中的应用(英文)(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、板料成形模拟及其在汽车覆盖件冲压过程中的应用(英文)(论文提纲范文)
(1)基于板料成形模拟的汽车覆盖件冲压模具结构强度分析与优化(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外相关研究现状 |
1.2.1 冲压载荷求解研究现状 |
1.2.2 冲压模具结构强度分析研究现状 |
1.2.3 冲压模具结构拓扑优化研究现状 |
1.3 论文研究内容及章节安排 |
2 基于汽车覆盖件板料成形模拟的冲压载荷求解 |
2.1 引言 |
2.2 汽车覆盖件结构工艺分析 |
2.3 汽车覆盖件冲压载荷求解的关键技术 |
2.3.1 基于板料成形模拟的有限元网格划分 |
2.3.2 基于罚函数法的接触处理 |
2.3.3 基于修正库伦摩擦定律的切向摩擦处理 |
2.3.4 基于Hill屈服准则的材料模型处理 |
2.4 汽车覆盖件冲压载荷求解的工艺参数处理 |
2.4.1 工具和板料网格模型的检查 |
2.4.2 基于汽车覆盖件板料成形模拟的拉延筋设计 |
2.4.3 基于汽车覆盖件板料成形模拟的压边力计算 |
2.4.4 汽车覆盖件冲压载荷求解的输出处理 |
2.5 汽车覆盖件冲压载荷求解实例及分析结果 |
2.6 本章小结 |
3 基于模具弹塑性体有限元模型的汽车覆盖件冲压模具结构强度分析 |
3.1 引言 |
3.2 汽车覆盖件冲压模具几何模型清理 |
3.2.1 汽车覆盖件冲压模具几何模型简化 |
3.2.2 汽车覆盖件冲压模具间隙模拟 |
3.2.3 汽车覆盖件冲压模具行程确定 |
3.3 基于板料成形模拟的冲压模具结构强度分析有限元模型构建 |
3.3.1 汽车覆盖件冲压模具体网格划分 |
3.3.2 汽车覆盖件冲压模具的运动曲线控制 |
3.3.3 汽车覆盖件冲压模具与板料的接触模型构建 |
3.3.4 汽车覆盖件冲压模具弹塑性体模型构建 |
3.4 冲压模具结构强度分析的有限元模型求解及实例分析 |
3.4.1 基于动力学的冲压模具结构非线性分析 |
3.4.2 冲压模具结构强度分析实例及结果 |
3.5 本章小结 |
4 基于变密度法的汽车覆盖件冲压模具结构拓扑优化 |
4.1 引言 |
4.2 汽车覆盖件冲压模具结构拓扑优化模型的构建 |
4.2.1 冲压模具结构拓扑优化区域的确定及网格划分 |
4.2.2 冲压模具结构拓扑优化的边界条件处理 |
4.2.3 冲压模具结构拓扑优化的工艺制造约束处理 |
4.2.4 基于SIMP材料插值模型的结构优化参数处理 |
4.3 汽车覆盖件冲压模具结构拓扑优化模型求解 |
4.3.1 近似模型拟合及收敛条件的处理 |
4.3.2 多起点寻优及约束屏蔽的处理 |
4.4 汽车覆盖件冲压模具结构拓扑优化实例分析及结果 |
4.4.1 汽车覆盖件冲压模具几何重构 |
4.4.2 汽车覆盖件冲压模具结构拓扑优化结果对比分析 |
4.5 本章小结 |
5 汽车覆盖件冲压模具结构强度分析与仿真系统开发 |
5.1 引言 |
5.2 汽车覆盖件冲压模具结构强度分析与仿真系统总体设计 |
5.2.1 系统开发平台及工具的选择 |
5.2.2 汽车覆盖件冲压模具结构强度分析与仿真系统框架设计 |
5.3 汽车覆盖件冲压模具结构强度分析与仿真系统开发的关键技术 |
5.3.1 汽车覆盖件冲压模具结构强度分析与仿真系统环境搭建 |
5.3.2 汽车覆盖件冲压模具物理运动仿真 |
5.3.3 汽车覆盖件冲压载荷求解功能实现 |
5.3.4 冲压模具结构强度分析与优化功能实现 |
5.4 汽车覆盖件冲压模具结构强度分析与仿真系统实例应用 |
5.5 本章小结 |
6 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
(2)某车型汽车顶盖冲压成形与抗外压能力的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 汽车覆盖件 |
1.3 汽车覆盖件冲压成形研究现状 |
1.4 汽车覆盖件抗外压能力研究现状 |
1.5 课题的研究意义及内容 |
1.5.1 研究意义 |
1.5.2 主要研究内容 |
第二章 塑性成形有限元理论基础 |
2.1 引言 |
2.2 金属塑性成形理论 |
2.2.1 金属塑性成形过程的简化与假设 |
2.2.2 屈服准则 |
2.2.3 本构模型 |
2.2.4 破裂评价准则模型 |
2.3 双曲扁壳件变形理论 |
2.3.1 双曲扁壳件的几何特征与成形机理 |
2.3.2 双曲扁壳件抗外压能力影响因素 |
2.3.3 双曲扁壳件的小位移抗凹陷变形理论 |
2.4 卸模回弹过程计算方法 |
2.5 本章小结 |
第三章 汽车顶盖件成形有限元模型建立 |
3.1 引言 |
3.2 有限元分析软件 |
3.3 汽车顶盖件的结构特点和成形方案 |
3.3.1 顶盖件的结构特点 |
3.3.2 冲压成形方向的确定原则 |
3.3.3 模具特点 |
3.4 汽车顶盖件成形有限元模型的建立 |
3.4.1 顶盖件成形几何模型的建立 |
3.4.2 材料参数的设置 |
3.4.3 接触和摩擦类型设置 |
3.4.4 边界条件的设置 |
3.4.5 单元类型以及网格划分方式 |
3.4.6 回弹模型的建立 |
3.5 本章小结 |
第四章 汽车顶盖件成形参数研究 |
4.1 引言 |
4.2 板料网格对顶盖件成形仿真结果的影响 |
4.3 压边力对顶盖件成形结果的影响 |
4.3.1 不同压边力时的成形件光照图 |
4.3.2 不同压边力时的应力分布 |
4.3.3 不同压边力时的应变分布 |
4.3.4 不同压边力时的零件厚度分布 |
4.4 摩擦系数对成形结果的影响 |
4.4.1 不同摩擦系数时的成形件光照图 |
4.4.2 不同摩擦系数时的应力分布 |
4.4.3 不同摩擦系数时应变的分布 |
4.4.4 不同摩擦系数时的零件厚度分布 |
4.5 本章小结 |
第五章 汽车顶盖件抗外压能力的研究 |
5.1 引言 |
5.2 顶盖件抗外压能力的影响因素 |
5.2.1 抗外压能力影响因素 |
5.2.2 凹陷变形特点 |
5.3 汽车顶盖件抗外压能力改善的成形有限元模型及试验模型 |
5.3.1 汽车顶盖件抗外压能力改善的成形有限元模型 |
5.3.2 汽车顶盖件抗外压能力试验模型 |
5.4 不同预拉伸量下的顶盖件厚度 |
5.5 预拉伸量对抗外压能力的影响 |
5.6 最佳预拉伸量的确定 |
5.7 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(3)某种大容量油底壳成形数值模拟与工艺分析(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状及分析 |
1.2.1 油底壳成形研究现状 |
1.2.2 液压胀形研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
1.4 技术路线 |
第2章 板料冲压成形理论基础 |
2.1 板料冲压成形分析概述 |
2.2 板料成形性能的重要指标 |
2.2.1 应变硬化指数n |
2.2.2 厚向异性系数r |
2.3 弹塑性变形方程 |
2.3.1 屈服准则 |
2.3.2 硬化规律 |
2.3.3 流动准则 |
2.4 板料冲压有限元基础 |
2.4.1 有限元单元类型与选择 |
2.4.2 冲压模具与工件间接触界面处理 |
2.4.3 接触表面摩擦的处理 |
2.5 板料成形缺陷 |
2.6 本章小结 |
第3章 油底壳成形工艺方案及结构设计 |
3.1 油底壳成形工艺方案的确定 |
3.2 焊接式油底壳结构外形 |
3.3 一体式油底壳结构要求 |
3.3.1 油底壳凸起高度 |
3.3.2 油底壳圆角处斜面角度 |
3.3.3 深浅腔过渡肋结构 |
3.4 一体式油底壳结构外形 |
3.5 本章小结 |
第4章 收口整形毛坯的设计 |
4.1 Dynaform软件介绍 |
4.2 油底壳材料的选取 |
4.3 油底壳毛坯的生成及成形性分析 |
4.3.1 油底壳毛坯的展开 |
4.3.2 油底壳成形性分析 |
4.4 收口整形工序毛坯设计与优化 |
4.4.1 液压胀形工艺 |
4.4.2 响应面分析法 |
4.5 收口整形工序毛坯响应面法优化 |
4.5.1 单因素分析 |
4.5.2 响应面法优化收口整形毛坯轮廓线 |
4.6 本章小结 |
第5章 油底壳拉深工序数值模拟 |
5.1 油底壳一次拉深数值模拟 |
5.1.1 第一次拉深前处理 |
5.1.2 第一次拉深后处理 |
5.1.3 对一次拉深工序的改进 |
5.2 油底壳二次拉深数值模拟 |
5.2.1 拉延筋对二次拉深成形的影响 |
5.2.2 改进后的二次拉深有限元分析 |
5.3 本章小结 |
第6章 收口整形工序主要参数确定及仿真分析 |
6.1 修边形状对收口整形成形性的影响 |
6.1.1 扇形修边形状对收口整形成形性的影响 |
6.1.2 三角形修边形状对收口整形成形性的影响 |
6.1.3 组合修边形状对收口整形成形性的影响 |
6.2 推模力对收口整形成形性的影响 |
6.3 充液压力对收口整形成形性的影响 |
6.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
致谢 |
(4)汽车车身冲压锐棱关键技术研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 冲压成形锐利棱线造型过程的缺陷分析 |
1.2.2 滑移线问题的研究现状 |
1.2.3 模面精细化研究现状 |
1.3 研究目的与内容 |
1.3.1 课题来源与研究目的 |
1.3.2 课题研究的主要内容 |
第二章 冲压锐棱建模分析 |
2.1 引言 |
2.2 锐利棱线处材料受力分析 |
2.2.1 滑移线的影响因素 |
2.2.2 强压工艺补偿机理 |
2.3 冲压锐棱模型的建立 |
2.3.1 几何模型 |
2.3.2 材料模型 |
2.3.3 冲压锐棱有限元模型的建立 |
2.4 滑移线缺陷的影响因素 |
2.4.1 圆角R对滑移线缺陷的影响 |
2.4.2 夹角α对滑移线缺陷的影响 |
2.4.3 压边力F_(BHF)对滑移线缺陷的影响 |
2.4.4 材料因素对滑移线缺陷的影响 |
2.5 接触应力探究 |
2.6 本章小结 |
第三章 翼子板滑移线缺陷控制 |
3.1 引言 |
3.2 翼子板结构特征分析 |
3.3 翼子板工艺造型设计 |
3.3.1 产品工序设计方案拟定 |
3.3.2 冲压方向的选择 |
3.3.3 压料面设计 |
3.3.4 工艺补充造型设计 |
3.3.5 拉延筋设计 |
3.4 翼子板有限元模型建立与分析 |
3.4.1 板料尺寸确定 |
3.4.2 压边力确定 |
3.4.3 顶料方案确定 |
3.4.4 有限元模型建立 |
3.4.5 结果分析 |
3.5 带有锐棱的外覆盖件典型工艺造型 |
3.5.1 分模线设计 |
3.5.2 补充面工艺造型 |
3.6 腰线锐化方案设计 |
3.6.1 棱线位置模具加工工艺 |
3.6.2 棱线锐化设计 |
3.6.3 型面抬高验证 |
3.7 本章小结 |
第四章 基于载荷映射的模面精细化设计 |
4.1 引言 |
4.2 传统模面精细化设计 |
4.2.1 压机滑块挠度变形补偿 |
4.2.2 模具整体强度分析补偿 |
4.3 基于载荷映射的弹性变形补偿 |
4.3.1 载荷映射研究现状 |
4.3.2 载荷映射模具变形补偿流程 |
4.3.3 载荷映射结果 |
4.3.4 基于载荷映射的模具弹性变形迭代优化 |
4.4 翼子板产品试制 |
4.4.1 研合着色情况 |
4.4.2 表面质量检查 |
4.4.3 回弹状态评价 |
4.5 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 全文总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
(5)汽车天窗加强环回弹分析及冲压模具设计(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 背景及其意义 |
1.2 冲压工艺参数优化及回弹的研究现状及分析 |
1.2.1 冲压工艺参数优化的研究现状 |
1.2.2 回弹控制的研究现状 |
1.3 稳健性优化设计的研究现状 |
1.4 主要研究内容 |
第2章 冲压数值模拟基础理论 |
2.1 引言 |
2.2 板料成形有限元基础理论 |
2.2.1 本构关系 |
2.2.2 屈服准则 |
2.2.3 单元类型 |
2.2.4 求解算法 |
2.3 冲压成形质量缺陷 |
2.4 AUTOFORM软件简介 |
2.5 稳健性设计的概念及原理 |
2.5.1 稳健性设计的概念 |
2.5.2 稳健性设计原理 |
2.6 6σ稳健设计方法 |
2.7 近似模型 |
2.7.1 Kriging模型原理及方法 |
2.7.2 精度检验 |
2.8 本章小结 |
第3章 汽车天窗加强环成形过程数值模拟 |
3.1 引言 |
3.2 不同工艺参数对于板料成型的影响 |
3.2.1 U型件工艺参数的确定 |
3.2.2 正交试验设计 |
3.2.3 灰色关联分析法 |
3.2.4 U型件的正交试验与分析 |
3.3 拉延工艺设计 |
3.3.1 产品分析 |
3.3.2 冲压方向的确定 |
3.3.3 工艺补充 |
3.3.4 压料面的设计 |
3.4 数值模拟分析 |
3.4.1 冲压工艺参数的设定 |
3.4.2 初次模拟 |
3.4.3 拉延筋的布置 |
3.4.4 开裂缺陷分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 汽车天窗加强环稳健性优化设计 |
4.1 引言 |
4.2 成形质量的目标函数与约束函数 |
4.2.1 拉延不充分的约束函数 |
4.2.2 开裂的约束函数 |
4.2.3 目标函数 |
4.3 实验设计 |
4.4 优化因子 |
4.5 响应面的建立与精度检验 |
4.6 确定性优化与稳健性优化 |
4.6.1 确定性优化 |
4.6.2 6σ稳健性优化 |
4.7 本章小结 |
第5章 汽车天窗加强环冲压模具设计 |
5.1 引言 |
5.2 拉延模种类 |
5.2.1 单动拉延模具 |
5.2.2 双动拉延模具 |
5.3 冲压模具基本组成 |
5.4 拉延模具结构设计 |
5.4.1 凸模结构设计 |
5.4.2 压边圈结构设计 |
5.4.3 凹模结构设计 |
5.4.4 拉延模具的受力分析 |
5.5 修边冲孔模及翻边整形模的模具设计 |
5.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士期间取得的研究成果及发表的论文 |
致谢 |
(6)变半径马鞍形弯梁的冲压成形及回弹行为研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 轨道车辆结构材料的选择 |
1.3 冲压成形的缺陷 |
1.4 冲压成形回弹的研究现状 |
1.4.1 国外冲压成形回弹问题研究 |
1.4.2 国内冲压成形回弹问题研究 |
1.4.3 冲压成形回弹的影响因素 |
1.4.4 冲压成形回弹的控制方法 |
1.5 选题意义和主要内容 |
1.5.1 选题意义 |
1.5.2 主要研究内容 |
第2章 塑性理论与有限元仿真数值模拟 |
2.1 冲压成形塑性理论 |
2.1.1 弹塑性本构关系 |
2.1.2 屈服准则 |
2.1.3 塑性流动规律 |
2.1.4 塑性硬化规则 |
2.2 有限元计算理论及发展 |
2.2.1 有限元数值模拟思想 |
2.2.2 板料成形数值模拟技术 |
2.3 有限元模型建立 |
2.3.1 几何模型的建立 |
2.3.2 材料模型的建立 |
2.4 有限元求解方法 |
2.4.1 静态隐式算法 |
2.4.2 动态显式算法 |
2.4.3 显/隐式组合算法 |
2.5 单元技术和网格划分 |
2.5.1 单元模型 |
2.5.2 网格划分 |
2.6 回弹分析建模方法 |
2.7 接触模型和边界条件 |
2.7.1 接触处理 |
2.7.2 边界处理 |
2.8 ABAQUS有限元模拟仿真平台 |
2.9 本章小结 |
第3章 变半径马鞍形弯梁成形的展开料优化 |
3.1 变半径马鞍形弯梁成形过程 |
3.2 矩形展开料成形缺陷 |
3.2.1 矩形展开料成形的尺寸缺陷 |
3.2.2 矩形展开料缺陷的原因分析 |
3.3 展开料的优化方案设计 |
3.3.1 展开料的形状和尺寸优化 |
3.3.2 展开料的优化方案模拟结果 |
3.4 本章小结 |
第4章 变半径马鞍形弯梁的回弹数值模拟 |
4.1 弯梁的纵向轮廓回弹和数值模拟 |
4.1.1 过渡半径组合优化方案 |
4.1.2 过渡半径组合优化结果分析 |
4.2 弯梁的横向截面回弹和数值模拟 |
4.2.1 模具圆角半径的影响 |
4.2.2 模具间隙的影响 |
4.2.3 摩擦系数的影响 |
4.3 本章小结 |
第5章 变半径马鞍形弯梁的整体回弹补偿 |
5.1 正交试验设计 |
5.2 正交试验结果分析 |
5.3 模拟试验参数验证 |
5.3.1 参数组合方案的模拟验证 |
5.3.2 参数组合方案的试验验证 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
硕士期间科研成果 |
致谢 |
(7)应用于大型汽车覆盖件的高强度钢成形特性及工艺研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 高强钢的分类 |
1.3 国内外高强钢成形性能研究现状 |
1.3.1 国内高强钢成形性能研究现状 |
1.3.2 国外高强钢成形性能研究现状 |
1.4 汽车用高强钢的成形方法与发展趋势 |
1.4.1 汽车用高强钢的成形方法 |
1.4.2 汽车用高强钢发展趋势 |
1.5 成形模拟技术在板料冲压中的应用 |
1.6 H260YD高强钢介绍 |
1.6.1 H260YD高强度钢的应用及强化机制 |
1.6.2 H260YD高强钢冲压成形问题 |
1.7 成形性能评价方式 |
1.8 论文主要研究内容 |
1.9 本章小结 |
2 板料成形理论与技术 |
2.1 弹塑性材料有限元理论 |
2.1.1 板料冲压成形应力应变分析 |
2.1.2 塑性流动和加工硬化 |
2.1.3 板料成形屈服准则 |
2.2 板料成形数值模拟求解算法 |
2.3 高强钢板成形缺陷 |
2.3.1 破裂 |
2.3.2 起皱 |
2.4 单元理论及网格自适应技术 |
2.4.1 单元类型 |
2.4.2 壳单元理论 |
2.4.3 网格自适应技术 |
2.5 本章小结 |
3 基于单向拉伸试验的板料成形性能研究 |
3.1 实验材料 |
3.2 拉伸试样设计 |
3.3 实验设备及实验方法 |
3.4 材料成形性能分析及影响因素 |
3.5 本章小结 |
4 基于杯突实验的板料成形性能研究 |
4.1 杯突实验 |
4.1.1 冲压速度对杯突值的影响规律 |
4.1.2 压边力对杯突值的影响规律 |
4.1.3 润滑条件对杯突值的影响规律 |
4.2 数值模拟 |
4.3 结论 |
4.4 本章小结 |
5 高强钢汽车中通道数值模拟 |
5.1 汽车地板中通道结构特点及工艺流程分析 |
5.1.1 汽车地板中通道概述 |
5.1.2 中通道成形基准侧选择及运动方式确定 |
5.1.3 板料毛坯形状设置 |
5.1.4 地板中通道冲压方向确定 |
5.2 中通道数值模拟前处理 |
5.2.1 上模的导入与网格的划分 |
5.2.2 定义工具与板料 |
5.2.3 定位工具与板料 |
5.3 数值模拟求解运算 |
5.4 数值模拟成形过程优化 |
5.4.1 压料面与拉延筋设计 |
5.4.2 板料大小优化 |
5.5 板料最终模拟成形后处理结果分析 |
5.5.1 成形极限(FLD)图 |
5.5.2 板料厚度变化 |
5.5.3 应力与中性层最大主应变 |
5.5.4 变形等效网格圆 |
5.5.5 板料边界变化 |
5.5.6 冲压力的变化 |
5.6 本章小结 |
6 工程验证 |
6.1 原材料的检测与确认 |
6.2 成形试验结果 |
6.3 成品检测 |
6.4 本章小结 |
结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间研究成果 |
(8)基于Dynaform的汽车门内板冲压工艺参数的分析及优化(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 汽车门板研究背景分析 |
1.2 国内外对冲压参数的研究 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 本文主要研究内容 |
第二章 金属板料成形理论及有限元理论 |
2.1 金属塑性成形理论 |
2.1.1 金属板料成形过程应力应变分析 |
2.1.2 板料拉深变形过程中常见的主要缺陷问题分析 |
2.2 板料冲压成形CAE分析理论 |
2.2.1 金属塑性屈服准则 |
2.2.2 应力应变的理论关系 |
2.2.3 CAE边界问题的处理 |
2.2.4 壳体单元的选择 |
2.3 Dynaform有限元软件简介 |
2.3.1 Dynaform软件概述 |
2.3.2 Dynaform软件金属板料冲压成形流程 |
2.4 本章小结 |
第三章 基于Dynaform汽车门内板的冲压成形数值模拟 |
3.1 汽车门内板结构工艺分析与三维模型 |
3.2 基于Dynaform汽车门内板冲压成形的模拟 |
3.2.1 有限元网格模型的建立 |
3.2.2 模拟板材料参数的选择 |
3.2.3 冲压成形工艺主参数的设置 |
3.2.4 定义接触及摩擦的处理 |
3.2.5 拉延筋的设计 |
3.2.6 拉延工序分析设置 |
3.3 模拟结果分析 |
3.3.1 应力结果分析 |
3.3.2 应变结果分析 |
3.3.3 厚度结果分析 |
3.3.4 冲压成形极限图分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 冲压工艺参数对成形质量的影响分析 |
4.1 引言 |
4.2 压边力的影响分析 |
4.3 摩擦系数的影响分析 |
4.4 冲压速度的影响分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 汽车门内板冲压成形工艺参数的优化 |
5.1 正交试验设计 |
5.1.1 正交试验设计简介 |
5.1.2 成形缺陷评价指标 |
5.2 汽车门内板冲压工艺参数的优化 |
5.2.1 汽车门内板的正交试验设计 |
5.2.2 汽车门内板正交实验结果与分析 |
5.3 优化结果 |
5.4 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间所发表的论文 |
致谢 |
(9)汽车覆盖件冲压成形稳健性设计与模具型面补偿及其应用研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 课题的研究意义与技术背景 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 板料冲压成形数值模拟技术 |
1.3.2 板料冲压成形稳健优化设计 |
1.3.3 板料冲压成形回弹型面补偿技术 |
1.4 论文研究内容与组织框架 |
1.4.1 论文研究内容 |
1.4.2 论文组织框架 |
1.5 本章小结 |
第2章 汽车覆盖件冲压成形机理分析 |
2.1 引言 |
2.2 板料冲压成形理论 |
2.2.1 板料冲压成形弹塑性理论 |
2.2.2 板料冲压成形接触理论 |
2.2.3 板料冲压成形回弹理论 |
2.3 工艺参数对汽车覆盖件冲压成形性能影响规律分析 |
2.3.1 基于数值模拟技术的汽车覆盖件冲压成形性能仿真 |
2.3.2 基于灰关联分析的汽车覆盖件冲压成形关键性工艺参数确定 |
2.4 本章小结 |
第3章 汽车覆盖件冲压成形稳健设计 |
3.1 引言 |
3.2 汽车覆盖件冲压成形稳健设计问题描述 |
3.2.1 成形质量指标确定 |
3.2.2 冲压成形关键性影响因素分析 |
3.3 基于残差径向基插值的高精度响应面改进 |
3.3.1 响应面模型的改进与建立 |
3.3.2 改进后的响应面模型精度校验 |
3.4 基于多种群协同进化免疫优化算法的响应面模型优化求解 |
3.5 基于参数和模型不确定性的冲压成形过程6?稳健性优化 |
3.6 应用实例 |
3.6.1 汽车覆盖件冲压成形稳健设计问题的参数设置 |
3.6.2 汽车覆盖件冲压成形高精度响应面模型建立 |
3.6.3 汽车覆盖件冲压成形稳健性优化结果分析验证 |
3.7 本章小结 |
第4章 汽车覆盖件冲压成形模具型面补偿 |
4.1 引言 |
4.2 基于补偿向量旋转和回弹路径相似的补偿原理 |
4.2.1 节点位移反向补偿原理 |
4.2.2 罗德里格斯旋转的节点坐标计算 |
4.2.3 回弹补偿路径的求解 |
4.3 基于回弹路径修正的补偿型面构建 |
4.3.1 回弹中间型面的构建 |
4.3.2 基于LSSVM的节点曲线拟合 |
4.3.3 考虑补偿系数的回弹补偿型面构建 |
4.4 应用实例 |
4.4.1 汽车覆盖件成形与回弹仿真分析 |
4.4.2 汽车覆盖件补偿型面的构建 |
4.4.3 汽车覆盖件型面补偿结果分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 汽车覆盖件冲压成形工艺优化设计技术应用 |
5.1 引言 |
5.2 原型系统应用背景 |
5.2.1 项目开展背景 |
5.2.2 原型系统开发背景 |
5.3 原型系统功能模块 |
5.3.1 冲压成形工艺数据库模块 |
5.3.2 冲压成形工艺稳健设计模块 |
5.3.3 模具型面补偿模块 |
5.4 汽车前翼子板冲压成形工程应用 |
5.5 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
作者简介 |
(10)车身覆盖件模具磨损机理及寿命预测研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究的背景和意义 |
1.2 汽车覆盖件高品质冲压模具开发技术现状 |
1.2.1 汽车覆盖件模具工业主要发展历程 |
1.2.2 国内覆盖件模具发展的难点和方向 |
1.3 汽车覆盖件模具磨损寿命预测研究现状 |
1.3.1 覆盖件的磨损机理和分类 |
1.3.2 冲压及磨损有限元基础理论 |
1.3.3 模具摩擦磨损研究发展现状 |
1.3.4 模具磨损测试设备发展现状 |
1.3.5 模具摩擦磨损仿真软件发展现状 |
1.4 研究的目标和内容 |
1.4.1 研究的主要目标 |
1.4.2 研究的主要内容 |
第2章 汽车覆盖件高感知模具开发技术研究及磨损影响分析 |
2.1 引言 |
2.2 整车感知质量要求决定覆盖件模具技术提升方向 |
2.2.1 整车感知质量评价方法 |
2.2.2 汽车感知质量评价数据模型及优化算法 |
2.2.3 某自主车型与主流合资车型冲压件质量差异及提升方向 |
2.3 高感知要求下高品质冲压模具棱线圆角锐化方案 |
2.3.1 棱线圆角的定义和法规要求分析 |
2.3.2 棱线圆角锐化实验方案 |
2.3.3 棱线圆角锐化实验结果分析 |
2.4 高感知要求下覆盖件模具外表面高光提升方案 |
2.4.1 外覆盖件表面缺陷的表现形式及检测方法 |
2.4.2 外覆盖件表面高光的评价方法 |
2.4.3 外覆盖件表面高光提升方案 |
2.5 模具磨损对棱线和外表面高光的影响及磨损仿真的必要性分析 |
2.5.1 模具磨损对棱线的影响分析 |
2.5.2 模具磨损对覆盖件外表面高光的影响分析 |
2.5.3 模具磨损仿真的必要性分析 |
2.6 本章小结 |
第3章 汽车覆盖件模具磨损仿真预测模型选择优化及失效评价指标研究 |
3.1 引言 |
3.2 覆盖件模具的磨损机理影响分析 |
3.2.1 磨损表面弹塑性受力分析 |
3.2.2 粘着磨损机理 |
3.2.3 磨粒磨损机理 |
3.3 覆盖件冲压模具磨损仿真预测模型选择及优化 |
3.3.1 覆盖件冲压模具磨损仿真分析实现的难点和关键条件 |
3.3.2 常见粘着磨损模型对覆盖件模具磨损仿真可行性分析 |
3.3.3 覆盖件模具磨损仿真Archard模型仿真优化 |
3.4 覆盖件冲压模具磨损失效评价指标的建立 |
3.4.1 覆盖件模具磨损过程及对模具和零件质量影响分析 |
3.4.2 模具磨损对覆盖件棱线清晰度失效评价指标 |
3.4.3 模具磨损对覆盖件外表面高光质量失效评价指标 |
3.5 本章小结 |
第4章 新型汽车覆盖件模具磨损试验机开发及磨损检测分析 |
4.1 引言 |
4.2 新型冲压模具磨损特性试验机开发 |
4.2.1 冲压模具磨损特性试验机关键要求及新试验机的关键特性 |
4.2.2 冲压模具磨损特性试验机设计方案 |
4.2.3 冲压模具磨损特性试验机检测系统 |
4.2.4 冲压模具磨损特性试验机控制软件 |
4.3 新型冲压模具磨损特性试验机的误差模型分析 |
4.3.1 试验机组成及磨损程度测量原理 |
4.3.2 误差建模与分析 |
4.3.3 误差计算与实验验证 |
4.4 GM246-DC04 摩擦副磨损实验及结果分析 |
4.4.1 磨损实验准备 |
4.4.2 磨损实验方案 |
4.4.3 磨损机理分析及动态磨损系数确认 |
4.5 本章小结 |
第5章 汽车覆盖件模具磨损寿命预测软件开发及应用分析 |
5.1 前言 |
5.2 汽车覆盖件冲压模具磨损软件开发原理和实现环境 |
5.2.1 模具磨损仿真实现原理 |
5.2.2 Hypermesh二次开发方式方法 |
5.2.3 Abaqus-Python脚本开发方法 |
5.3 汽车覆盖件冲压模具磨损软件开发关键点研究 |
5.3.1 软件开发程序模块并行实现方法 |
5.3.2 冲压磨损计算原理软件实现方法 |
5.3.3 模具工具体网格退化实现方法 |
5.4 汽车覆盖件冲压模具磨损软件开发实例应用分析 |
5.4.1 模具磨损软件前处理设置 |
5.4.2 模具磨损软件条件设定 |
5.4.3 模具磨损软件后处理 |
5.4.4 某车型发罩外板磨损仿真结果对比分析 |
5.4.5 覆盖件模具磨损预测影响因素分析 |
5.5 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 主要研究工作和创新点 |
6.2 不足之处与及进一步研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 A (攻读博士学位期间所发表的科研成果) |
附录 B (冲压模具磨损强度寿命分析软件部分代码) |
附录 C (负责研究项目应用证明) |
四、板料成形模拟及其在汽车覆盖件冲压过程中的应用(英文)(论文参考文献)
- [1]基于板料成形模拟的汽车覆盖件冲压模具结构强度分析与优化[D]. 王鹏. 浙江大学, 2021(02)
- [2]某车型汽车顶盖冲压成形与抗外压能力的研究[D]. 杨雁文. 吉林大学, 2021(01)
- [3]某种大容量油底壳成形数值模拟与工艺分析[D]. 孙利君. 燕山大学, 2021(01)
- [4]汽车车身冲压锐棱关键技术研究[D]. 盛小涛. 合肥工业大学, 2021(02)
- [5]汽车天窗加强环回弹分析及冲压模具设计[D]. 权宏. 东北电力大学, 2020(01)
- [6]变半径马鞍形弯梁的冲压成形及回弹行为研究[D]. 狄超. 吉林大学, 2020(08)
- [7]应用于大型汽车覆盖件的高强度钢成形特性及工艺研究[D]. 郭瑞东. 西南科技大学, 2020(08)
- [8]基于Dynaform的汽车门内板冲压工艺参数的分析及优化[D]. 谢江怀. 广东工业大学, 2020(06)
- [9]汽车覆盖件冲压成形稳健性设计与模具型面补偿及其应用研究[D]. 李晔. 浙江大学, 2020(06)
- [10]车身覆盖件模具磨损机理及寿命预测研究[D]. 乔晓勇. 湖南大学, 2019(01)