空调后板压筋成形的回弹翘曲研究

摘要

板料冲压成形中最主要的缺陷为拉裂、起皱和回弹。其中回弹问题又最为复杂,它是指模具卸载之后,板料内部应力重新分布的一个过程。回弹的存在造成了冲压件的形状、尺寸偏离设计要求,直接影响冲压件的质量。
　　本文围绕空调后板的压筋成形与回弹,采用Dynaform对后板原有加筋方式进行有限元分析,研究了各向异性系数及横向厚度差对回弹的影响。针对该尺寸空调后板,研究了多组不同筋宽、圆角半径、角度、组合方式模型中加强筋的形状、位置、尺寸对回弹的影响规律。
　　根据模拟分析的结果,提出了后板加强筋优化设计的思路,即加强筋应更多地设计成与板坯长度方向平行的纵向贯长筋且彼此均匀分布,在板坯的两端设置两条与贯长筋垂直的横向筋,在横向筋与贯长筋之间添加两条斜筋,这种设计可使残余应力释放时相互制约,进而达到减小回弹的效果。
　　针对回弹情况较好的添加斜筋模型,研究了斜筋角度α、宽度b、长度l对回弹的影响。得到了回弹的最佳模型,并对它进行刚度模拟,经测定压筋后的板料刚度增强了七倍,达到了要求的刚度增强三倍以上。根据回弹与刚度要求,总结出后板的加筋设计规范,并给出它的冲压工艺参数。
　　由压筋和翻边工艺试验得到的后板零件,通过回弹测试和在自重平放时表明,无明显翘曲现象且与模拟分析吻合,验证了加强筋设计思路和设计规范的可行性。

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1 绪论

1.1 课题来源、目的和意义

1.2 国内外研究状况

1.3 论文主要研究内容

2 空调后板原有加筋方式的分析

2.1 材料性能测试

2.2 ETA/DYNAFORM有限元软件简介

2.3 后板原有加筋方式的有限元分析

2.4各向异性系数对回弹的影响

2.5板料厚度差对回弹的影响

2.6本章小结

3 后板加强筯的研究

3.1筋均匀分布对回弹的影响

3.2筋圆角区域的残余应力释放对后板扭曲变形的影响

3.3连贯的长度方向筋对回弹的影响

3.4加强筋之间距离对回弹的影响

3.5宽度方向筋位置对回弹的影响

3.6宽度方向筋条数对回弹的影响

3.4本章小结

4 后板加筋设计规范

4.1最佳模型的回弹

4.2 最佳模型的刚度

4.3加筋设计规范

4.4本章小结

5 后板工艺试验

5.1 成形设备及模具

5.2 冲压试验

5.3 翻边试验

5.4 本章小结

6 全文总结与展望

6.1 全文总结

6.2 工作展望

致谢

参考文献

附录 攻读硕士学位期间发表论文