發(fā)布時(shí)間：2018-07-21 15:04

【摘要】：現(xiàn)如今,汽車行業(yè)發(fā)展迅速,特別是綠色環(huán)保型汽車越來越受歡迎,節(jié)能型、環(huán)保型以及輕量化型汽車已經(jīng)成為汽車行業(yè)發(fā)展的主要方向。板材充液熱成形技術(shù)是在滿足輕量化條件下而產(chǎn)生的一種先進(jìn)成形技術(shù),它兼具常溫充液成形技術(shù)和熱成形技術(shù)的優(yōu)勢(shì),可以有效的提高成形件的質(zhì)量。隨著高強(qiáng)度鋼板在車身方面需求的增加,對(duì)于其充液熱成形性能的研究具有重要意義。本文運(yùn)用有限元模擬軟件Dynaform分別對(duì)平底筒形件和球底筒形件進(jìn)行充液熱成形數(shù)值模擬研究。對(duì)比分析了平底筒形件在常溫充液與充液熱成形時(shí)的極限拉深高度。分析了預(yù)脹壓力、液室壓力、板料成形溫度和壓邊間隙等主要工藝參數(shù)對(duì)筒形件成形質(zhì)量的影響。適當(dāng)?shù)念A(yù)脹壓力使筒形件在初成形時(shí)形成軟拉延筋從而提高成形件的質(zhì)量。合適的液室壓力能夠增大板料與凸模之間的有益摩擦,進(jìn)而減少球底筒形件的底部和懸空區(qū)出現(xiàn)褶皺、破裂等現(xiàn)象。板料成形溫度低易使球底筒形件懸空區(qū)部分出現(xiàn)材料堆積,過高會(huì)使材料發(fā)生軟化,在保證零件質(zhì)量的前提下應(yīng)選取合理的成形溫度。壓邊間隙可以控制筒形件法蘭部分金屬的流動(dòng),適當(dāng)?shù)哪＞唛g隙能夠獲得壁厚分布均勻的成形件。本文將Dynaform軟件與響應(yīng)面優(yōu)化分析方法進(jìn)行結(jié)合,對(duì)球底筒形件充液熱成形工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。選取液室壓力、板料成形溫度和壓邊間隙為設(shè)計(jì)變量,設(shè)計(jì)目標(biāo)為成形后球底筒形件的最小壁厚值,基于Box-Behnken Design響應(yīng)面優(yōu)化分析,建立以最小壁厚值為目標(biāo)函數(shù)的響應(yīng)面模型。通過對(duì)回歸方程的方差分析及F檢驗(yàn),確定了模型的一組最優(yōu)參數(shù)。將模型所預(yù)測(cè)的最優(yōu)參數(shù)進(jìn)行有限元數(shù)值模擬,并將模擬后得到的最小壁厚值與模型預(yù)測(cè)值進(jìn)行對(duì)比,其誤差率小于1%,進(jìn)而驗(yàn)證了響應(yīng)面模型的可靠性。
[Abstract]:Nowadays, the automobile industry develops rapidly, especially the green environmental protection automobile is more and more popular, the energy saving, the environmental protection and the light weight automobile have become the main direction of the automobile industry development. Liquid filled hot forming technology is an advanced forming technology which can meet the requirement of light weight. It has the advantages of both normal temperature liquid filling forming technology and hot forming technology, which can effectively improve the quality of forming parts. With the increasing demand of high strength steel plate in body, it is of great significance to study the hot forming property of high strength steel sheet. In this paper, the finite element simulation software Dynaform is used to simulate the hot forming of cylindrical and spherical cylindrical parts respectively. The limit drawing height of flat-bottomed cylindrical parts during liquid-filled and liquid-filled hot forming at room temperature is compared and analyzed. The influence of the main process parameters such as preexpansion pressure, liquid chamber pressure, sheet metal forming temperature and blank holder clearance on the forming quality of cylindrical parts was analyzed. Due to the proper preexpansion pressure, soft drawing bars are formed during the initial forming of the cylindrical parts, thus improving the quality of the forming parts. The suitable pressure of liquid chamber can increase the beneficial friction between sheet metal and punch, and then reduce the appearance of fold and fracture in the bottom and suspension zone of cylindrical parts with spherical bottom. The low forming temperature of sheet metal can easily make the material pile up in the hanging area of the cylindrical part with the ball bottom, and the material will soften when the material is too high. The reasonable forming temperature should be selected on the premise of ensuring the quality of the parts. The blank holder clearance can control the flow of metal in cylinder flange, and a uniform wall thickness distribution can be obtained with proper die clearance. In this paper, the Dynaform software is combined with the response surface optimization analysis method to optimize the process parameters of liquid-filled hot forming of spherical cylindrical parts. The pressure of liquid chamber, forming temperature of sheet metal and blank holder clearance are selected as design variables. The design goal is the minimum wall thickness of cylindrical parts formed with spherical bottom. Based on Box-Behnken Design response surface optimization analysis, a response surface model with minimum wall thickness as objective function is established. By means of variance analysis and F test of regression equation, the optimal parameters of the model are determined. The finite element numerical simulation of the optimal parameters predicted by the model is carried out, and the minimum wall thickness obtained by the simulation is compared with the predicted value of the model, and the error rate is less than 1, which verifies the reliability of the response surface model.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG306

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