高强度钢汽车纵梁的成形及回弹研究

摘要

为应对资源和环境的压力，近年来世界各大汽车厂商在减小汽车自重、降低油耗方面投入了大量的精力。为能同时满足降低油耗的轻量化的要求和提高汽车碰撞安全性和行驶稳定性的要求，高强度钢在汽车车身上的使用比例越来越高。高强度钢板的材料性能与普通低碳钢有明显差异，随着钢板屈服强度的提高，加工后板件残余应力也随之增大，这将引起面畸变和显著的回弹效应，因此造成高强度钢板件的成形性能下降。
　　本文以厚度1.6 mm，抗拉强度590 MPa的高强度钢纵梁为研究对象，首先在参考大量国内外技术资料的基础上，在 Dyaform中结合NUMISHEET2005标准考题，探讨了影响高强度钢仿真精度的三个参数的取值；然后，建立纵梁的有限元仿真分析模型，在分析了高强度钢纵梁成形过程产生缺陷的原因基础上，提出更加合理的工艺参数,并经实际冲压试验验证参数取值的合理性；根据纵梁的结构特点,选定几个断面作为补偿对象,通过断面补偿后的成形及回弹计算，获得合理的补偿型面。然后在UG中平顺连接这几个选定断面的补偿型面，得到整个纵梁的回弹补偿型面，并经回弹计算，验证了补偿后的纵梁型面可以显著降低回弹；最后，根据纵梁产生缺陷的原因，从更改纵梁局部结构和工艺补充面的角度，进一步改善了纵梁的成形结果。

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第1章 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 高强度钢在汽车车身上的应用

1.3 高强度板成形的国内外研究现状

1.4 本文主要工作内容及意义

第2章 冲压成形及回弹有限元仿真理论

2.1 引言

2.2 非线性弹塑性材料的本构关系

2.3 单元公式

2.4 接触摩擦问题

2.5 覆盖件冲压成形有限元法

2.6 本章小结

第3章 高强度钢板仿真精度影响因素的探讨

3.1 引言

3.2 NUMISHEET 2005标准考题

3.3 影响仿真精度因素分析

3.4 本章小结

第4章 纵梁的成形性分析及工艺参数优化

4.1 引言

4.2 仿真有限元模型

4.3 拉深成形仿真分析

4.4 剪边、折边仿真分析

4.5 本章小结

第5章 回弹控制及工艺优化

5.1 引言

5.2 纵梁回弹仿真

5.3 纵梁结构及工艺优化

5.4 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

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