高强钢弧棱线结构件的回弹机理及控制方法研究

摘要

近年来,考虑到汽车车身整体的流线性,纵向具有一定曲率的高强钢U型件在汽车车身中得到了广泛的应用。由于棱线曲率的存在,该类零件的成形方式不再是简单的弯曲变形,取而代之的是综合变形(类似于浅拉深),在成形后往往由于各部分变形的不均造成制件的回弹扭曲问题,给实际生产中模具的设计带来了困难。　　本文以典型的高强钢弧棱线弯曲件为研究对象,采用数值模拟分析与物理实验相结合的方法展开了高强钢弧棱线弯曲件回弹机理、回弹规律及其控制方法的研究,为实际生产提供指导。主要的工作内容有以下几点:利用有限元数值模拟软件得到制件成形过程中的应力应变的分布规律,并结合该类制件的几何特征分析其回弹机理,弧棱线弯曲件回弹扭曲产生的原因是因为制件在成形过程中切向应力分布不均,导致成形后制件的回弹扭曲现象;并从几何特征及成形工艺参数两个方面考察了棱线曲率、翼板宽度、模具间隙、凸模圆角半径、摩擦系数等因素对于该类制件回弹规律的影响;针对弧棱线弯曲件在成形过程中各部分变形不均匀的特点,分析了拉延筋对于该类零件回弹控制的效果,并在实际车身零件地板外侧后横梁的到很好的运用。　　通过本课题的研究得出了弧棱线弯曲件的回弹机理及其回弹规律。这对实际生产中产品及模具的设计具有一定的指导意义。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪论

1.1 引言

1.2 国内外研究现状

1.3 研究内容、目的及研究意义

2 板料弯曲回弹理论及其有限元仿真模拟

2.1 弯曲成形的基本原理

2.2 板料塑性弯曲变形时的应力应变状态

2.3 弯曲回弹的形成机理

2.4 弯曲件回弹量的计算

2.5 控制U型件回弹基本方法分析

2.6 冲压成形数值模拟的有限元方法

2.7 屈服准则

2.8板料成形模拟中的材料模型

3 典型弧棱线弯曲件的回弹研究

3.1 概述

3.2 弧棱线弯曲件的成形分析

3.3 变形区应力应变状态的理论分析

3.4 有限元模拟前处理

3.5 数值模拟结果分析

3.6 弧棱线弯曲件的回弹分析

3.7弧棱线弯曲件成形过程中材料的窜动

3.8 小结

4 弧棱线弯曲件的回弹规律研究

4.1 概述

4.2 实验方案的确定

4.3 制件几何规律对于回弹的影响规律

4.4 工艺参数对弧棱线弯曲件的回弹影响规律

4.4 物理试验

4.4.1 实验设备及模具

5 弧棱线弯曲件的回弹控制方法研究

5.1 弯曲制件回弹控制方的概述

5.2 典型弧棱线弯曲件回弹的控制方法研究

5.3 某车型地板外侧后横梁回弹问题的解决

5.4 试验验证

5.5 本章小结

6.结论与展望

致谢

参考文献