金属板料性能对级进模成形件质量的影响

摘要

冲压成形是金属板料成形的丰要加工手段。在实际生产过程中，金属板料受力复杂，影响因素较多，因此，弄清楚金属板料的成形性能对于生产加工有重要意义。本文主要针对金属板料性能对级进模成形件精度的影响进行研究，研究内容包括以下几个方面:
　　(1)根据板料变形特点，主要分为弯曲、拉深、胀形、翻边工序。板料在冲压过程中，主要是两向受力，处于平面应力状态。不同的应力状态会产生不同的应变，当受力不均匀时，板料变形会山现起皱、破裂、回弹等缺陷。
　　(2)本文系统的分析了板料冲压成形的有限元模拟分析软件AutoForm，研究了数值模拟过程中所涉及的屈服准则，单元的类型和选择，有限元控制方程的算法，接触处理等关键因素。通过CAE软件分析能够获得板料塑性成形过程的变形规律，直观观察钣金冲压过程中复杂变形状态。
　　(3)选取四种板料:HX420LAD、CR340LA、SGCC、SPHC作为研究对象，用四种试验方案对其成形性能进行研究，分别为金相试验、硬度试验、单向静载拉伸试验、杯突试验。通过试验获得金属板料成形性能，将其作为合理选材的准则。
　　(4)从试验材料中选取材质HX420LAD，以汽车壁板为研究对象，研究该材质成形性能对冲压生产的影响。AutoForm软件对工件冲压全工序进行模拟分析，得出最佳的排样工艺方案。
　　(5)回弹问题一直是冲压成形中不可避免的问题。选取材质CR340LA，汽车加强板铰链，借助于AutoForm软件分析成形性能对回弹的影响。模拟结果与实物结果进行对比分析，找出之间的差距。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究目的和意义

1．2 国内外研究现状分析

1．3 目前研究中存在的问题

1．4 课题研究内容

第二章 金属板材冷冲压成形工艺特点

2．1 金属板料变形的基本规律

2．1．1 塑性屑服条件

2．1．2 塑性变形的应力应变关系

2．1．3 板料变形工艺分类

2．2 板料冲压成形工艺分类

2．2．1 弯曲

2．2．2 拉深

2．2．3 胀形

2．2．4 翻边

2．3 板料成形缺陷

2．3．1 弯曲件的回弹

2．3．2 起皱

2．3．3 拉裂

第三章 AutoForm有限元模拟分析软件介绍

3．1 单元类型介绍

3．1．1 膜单元

3．1．2 壳单元

3．1．3 两种单元比较

3．1．4 两种单元应用范围

3．2 冲压成形模拟工序类型

3．3 AutoForm中成形方式

3．4 AutoForm中成形算法类型

3．4．1 一步成形法

3．4．2 增量法

3．5 模拟分析结果评判

第四章 用于级进模具冲压板料基础性能研究

4．1 引言

4．2 试验材料及设备

4．2．1 试验材料

4．2．2 试验设备

4．3 金相组织及其硬度

4．4 基本力学性能研究

4．4．1 拉伸试验

4．4．2 单向静载拉伸力学性能参数

4．4．3 拉伸试验结果分析

4．5 板材胀形性能试验

4．6 小结

第五章 汽车壁板起皱性全工序模拟分析及模具结构设计

5．1 汽车壁板成形工艺分析

5．2 汽车壁板排样方案

5．3 成形工序模拟分析预处理

5．3．1 模面设计

5．3．2 材料模型

5．3．3 模具工具设置

5．4 成形工序模拟后处理分析结果

5．4．1 板料变形过程分析

5．4．2 方案优化

5．4．3 二次模拟结果分析

5．5 内孔翻边工序模拟分析

5．5．1 工艺计算

5．5．2 工具设置

5．5．3 结果分析

5．6 汽车壁板级进模具结构

5．6．1 冲裁部分模具结构设计

5．6．2 成形部分模具结构设计

5．6．3 内翻边部分模具结构设计

5．6．4 级进模具实体结构

5．7 冲压实物验证

5．8 小结

第六章 汽车加强板铰链回弹模拟分析及控制措施

6．1 零件工艺分析

6．2 模拟分析预处理

6．3 模拟结果比较分析

6．4 汽车加强板铰链的冲压实物验证

6．5 小结

第七章 总结与展望

7．1 全文总结

7．2 工作展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢