卡车后围板的冲压成形与回弹研究

摘要

作为新车型的一个重要组成部分的汽车覆盖件在整车开发中具有极其重要的地位。但由于覆盖件尺寸较大、形状复杂、多为空间自由曲面,覆盖件的开发从汽车的造型到产品的成功生产,是一个相当复杂而长久的过程。影响其成形质量的因素复杂众多,单纯依靠传统的试模和修模方法将造成人力、物力和财力等资源的巨大消耗。
　　 利用CAE仿真分析技术进行冲压工艺设计可以预测冲压成形过程中产生的破裂、起皱、成形不充分等缺陷,预测并解决成形后的回弹问题,从而大大缩短开发和生产周期、降低成本、并提高产品精度,进而提高产品的市场竞争力。
　　 本文以某新型卡车的后围板为研究对象,运用DYNAFORM有限元软件对其进行了成形、回弹及回弹补偿等仿真与实验研究。主要内容如下:
　　 (1)建立了后围板的有限元仿真模型,对该零件的冲压成形的过程进行了仿真。通过分析对后围板几何模型的局部结构进行了优化,消除了破裂缺陷；
　　 (2)以压边力、模具间隙、凹、凸模和压边圈摩擦系数、拉延筋阻力作为考察因素,采用正交试验设计方法进行实验,分析了各个工艺参数对后围板成形厚度与回弹的影响；
　　 (3)建立了以压边力、模具间隙、摩擦系数、拉延筋阻力为输入,最大、最小厚度为输出的四层BP神经网络,并利用遗传算法与神经网络相结合的方法,对后围板的成形工艺参数进行了优化；
　　 (4)对优化工艺参数条件下的后围板进行了回弹仿真计算,并利用“节点几何补偿”方法对后围板进行了模具型面的回弹补偿；
　　 (5)对后围板的冲压过程进行了实验,仿真结果和实验结果进行了比较,验证了所建立的有限元仿真模型的准确性。优化的成形工艺参数和回弹等研究结果为新产品的开发提供了指导,验证了冲压仿真技术的有效性和可靠性。