板料弯曲回弹控制及数值模拟精度研究

摘要

近些年来，随着汽车工业的发展，车身产品轻量化的需求越来越高，高强度钢的应用越来越广泛,它对汽车安全性的提高和实现汽车轻量化有举足轻重的作用，而由于其具有较高的屈服极限，高强度钢板在成形的过程中塑性变形不完全，进而导致零件的回弹在成形完毕后更为突出。目前，高强度钢冲压成形中最为严重的问题就是回弹，针对板料回弹问题国内外研究人员付出了大量的努力和汗水，研究的手段不外乎实验、数值模拟以及理论解析等。数值模拟技术发展至今对板料成形中的破裂和起皱等缺陷已经能够预测的较为准确，但对于回弹的预测精度仍不尽人意。
　　对于回弹预测精度不准确的问题，本文提出了模拟成形精度与数值模拟精度这两种不同的概念，提出了通过改变工艺参数条件提高模拟成形精度和改变模拟参数条件提高数值模拟精度的观点，利用 Dynaform对U形件进行模拟。本文改变数值模拟过程中冲压速度、压边力和模具间隙，分析其对模拟成形精度的影响。通过比较模拟成形精度可以得出：冲压速度越快，模拟结果越接近标准；压边力越大，模拟结果越接近标准值；模具间隙越小，模拟结果越接近标准值。对以上三种工艺参数进行优化，得到最优的实验条件并进行实际实验。在优化过工艺参数的基础上改变积分点个数和单元网格大小这两个模拟参数，通过比较数值模拟精度可以得出：单元网越小，模拟结果越接近实验结果，积分点个数越大，模拟结果越接近实验结果。
　　对汽车梁形件进行数值模拟分析，将U形件数值模拟所得到的工艺参数应用到对汽车梁形件的模拟中，分析模拟成形精度的变化，验证了工艺参数对模拟成形精度的影响，以及简单零件数值模拟精度规律应用的可靠性。

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第1章 绪论

1.1前言

1.2国内外回弹问题研究现状

1.3研究意义及内容

第2章 板料弯曲回弹的原理及数值模拟技术

2.1板料弯曲产生回弹的机理

2.2基于Dynaform的弯曲成形及回弹的数值模拟技术

2.3建立U形件有限元模型

2.4 U形件回弹的变形趋势

2.5回弹角的测量方法

2.6本章小结

第3章 工艺参数对U形件回弹的影响及回弹控制

3.1冲压速度对对U形件回弹的影响

3.2压边力对U形件回弹的影响

3.3模具间隙对U形件回弹的影响

3.4本章小结

第4章 模拟参数对U形件数值模拟精度的影响

4.1实验验证

4.2数值模拟精度概念

4.3数值模拟精度的比较方法

4.4约束点位置对U形件的数值模拟精度的影响

4.5积分点个数对U形件的数值模拟精度的影响

4.6单元网格大小对U形件的数值模拟精度的影响

4.7本章小结

第5章 汽车梁形件数值模拟成形精度研究

5.1汽车梁形件的成形

5.2回弹量的比较方法

5.3工艺参数对模拟成形精度的影响

5.4本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢