汽车轮罩拉深工艺稳健性设计及型面补偿数值模拟研究

摘要

汽车覆盖件具有形状复杂、结构尺寸大、精度高、表面质量要求严格的特点，其拉深工艺型面设计与模具设计、以及量产下质量稳定性成为覆盖件产品开发中的一个瓶颈。冲压成形仿真技术在缩短汽车制造周期、降低成本、提高设计质量、增强市场竞争力等方面具有重要的意义。
　　 覆盖件模具型面设计是拉深模设计的中心环节，是影响覆盖件产品开发的重要因素。本论文分析了汽车轮罩冲压成形的工艺特点，对其冲压方向、压料面和工艺补充的合理性进行了研究。在轮罩拉深模型面设计过程中，基于数值模拟技术对比分析了压料面形状对零件成形性的影响，并比较了拉深筋布置方式对轮罩拉深成形性能的影响。通过轮罩成形性分析，优化设计出轮罩拉深模具工艺型面和工艺参数。数值模拟研究表明，该轮罩拉深工艺在成形性能方面获得了较满意的结果。
　　 在上述设计的轮罩拉深工艺基础上，运用冲压成形稳健设计技术和冲压成形计算机仿真技术，针对轮罩拉深中的破裂和起皱两个主要质量问题，通过选择合适的质量评价指标及工艺和材料影响因素，对轮罩冲压成形进行参数敏感性分析和工艺稳健性优化，为保证量产条件下轮罩成形质量的稳定奠定基础。
　　 轮罩冲压成形的尺寸精度影响着产品的装配精度。在轮罩稳健的工艺基础上，论文对轮罩成形进行了回弹仿真分析，并利用Dynaform的回弹补偿模块对覆盖件进行回弹补偿。回弹补偿模拟分析结果表明，一次补偿后回弹量得到明显改善，满足了工程设计要求。从而大大减少了设计及实际中反复试模、修模工作量，并降低了冲压件的制造成本、缩短了新产品的开发周期。
　　 通过本课题的研究，以上研究成果形成了一套可用于覆盖件拉深模工艺和模具型面设计的技术思路。本文最大特色是借助稳健设计技术分析了所设计的拉深工艺的质量稳定性，为量产条件下成形质量控制提供技术依据。

目录

第一章 绪论

第二章 板料冲压数值模拟的有限元理论及分析方法

第三章 汽车轮罩拉深工艺设计

第四章 汽车轮罩冲压成形工艺稳健设计

第五章 汽车轮罩的型面补偿研究

第六章 总结与展望

参考文献

致 谢

攻读硕士期间发表的学术论文

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