【摘要】：2009年,中國(guó)以1379.10萬(wàn)輛的汽車產(chǎn)量超過(guò)日本、美國(guó)、德國(guó)等汽車制造強(qiáng)國(guó)成為世界上生產(chǎn)汽車最多的國(guó)家。隨著汽車產(chǎn)量的連續(xù)增長(zhǎng)和模具制造水平的不斷提高,汽車覆蓋件模具制造業(yè)也得到了快速發(fā)展。汽車覆蓋件包括外覆蓋件、內(nèi)覆蓋件和骨架類覆蓋件。外覆蓋件是指汽車車身外表形狀的沖壓件;內(nèi)覆蓋件是指汽車車身內(nèi)部的沖壓件,它和外覆蓋件一起與骨架類覆蓋件焊接后形成白車身;骨架類覆蓋件(簡(jiǎn)稱骨架件)是指連接內(nèi)、外覆蓋件起加強(qiáng)作用的沖壓件。骨架類覆蓋件與一般沖壓件比較,具有結(jié)構(gòu)尺寸大、形狀復(fù)雜、多為空間曲面等特點(diǎn)。骨架類覆蓋件一般采用連續(xù)沖壓成形技術(shù)制造,通常需要經(jīng)過(guò)沖裁、彎曲、局部變形、翻邊、整形、沖孔、切斷才能完成,成形難度較高。本文以寶馬轎車BMW F45加強(qiáng)D柱(左/右)的連續(xù)沖壓成形為研究對(duì)象,主要做了以下的工作:對(duì)加強(qiáng)D柱進(jìn)行了產(chǎn)品沖壓工藝性分析,設(shè)計(jì)了10工位的連續(xù)沖壓工藝方案,設(shè)計(jì)了排樣圖;應(yīng)用AUTOFORM軟件模擬了加強(qiáng)D柱的連續(xù)沖壓過(guò)程,預(yù)測(cè)了成形過(guò)程中可能出現(xiàn)的各種成形缺陷;研究了毛坯的精確設(shè)計(jì)方法;較為深入地研究了連續(xù)模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);通過(guò)試模,驗(yàn)證了應(yīng)用AUTOFORM軟件進(jìn)行有限元數(shù)值模擬的可靠性和準(zhǔn)確性以及模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。實(shí)踐證明,研究結(jié)果對(duì)于設(shè)計(jì)轎車骨架類覆蓋件連續(xù)沖壓工藝方案和連續(xù)模結(jié)構(gòu)具有指導(dǎo)意義。本文的研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:(1)骨架類覆蓋件一般為左、右對(duì)稱件,可以考慮在同一套模具上沖壓成形,這樣可以降低模具制造成本。(2)骨架類覆蓋件沖壓工藝方案一般是沖導(dǎo)正孔、切邊等分離工位在最前,局部變形、彎曲、翻邊、整形等成形工位在中間,沖孔、切斷等工位在最后。(3)骨架類覆蓋件一般不安排修邊工序,而采用精確設(shè)計(jì)毛坯外形尺寸的方法。應(yīng)用AUTOFORM軟件可以滿足毛坯外形尺寸的要求。(4)一般情況下,應(yīng)用AUTOFORM軟件對(duì)骨架類覆蓋件進(jìn)行單工位多工序有限元數(shù)值模擬能夠滿足成形分析需求。如果在模擬中出現(xiàn)破裂、起皺等缺陷,可通過(guò)修改沖壓工藝方案或修改毛坯形狀的方法進(jìn)行重新模擬予以解決。(5)應(yīng)用AUTOFORM軟件進(jìn)行單工位多工序有限元數(shù)值模擬,可以較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)成形后零件的厚度變化,對(duì)加強(qiáng)D柱,其最大相對(duì)誤差為2.88%。(6)應(yīng)用AUTOFORM軟件可預(yù)測(cè)回彈的大小,并可做回彈補(bǔ)償。轎車骨架類覆蓋件的回彈量通常較小,在設(shè)計(jì)模具的初期可以不考慮,在模具設(shè)計(jì)的后期根據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際回彈量來(lái)修改模具的結(jié)構(gòu)。(7)以加強(qiáng)D柱為例,對(duì)骨架類覆蓋件連續(xù)模的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了較為深入的研究,總結(jié)了設(shè)計(jì)方法和要點(diǎn),試驗(yàn)證明方法可行。(8)通過(guò)沖壓試驗(yàn),證明確定的沖壓工藝方案以及有限元數(shù)值模擬結(jié)果和模具設(shè)計(jì)方法切實(shí)可行,對(duì)實(shí)際骨架類覆蓋件的連續(xù)沖壓成形工藝和模具設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)作用。
[Abstract]:In 2009, China overtook Japan, the United States and Germany in producing 13.791 million cars to become the world's largest producer of cars. With the continuous growth of automobile output and the continuous improvement of die manufacturing level, the automobile panel die manufacturing industry has also been developed rapidly. Automobile panels include external panels, inner panels and skeleton panels. The outer panel refers to the stamping part with the appearance shape of the automobile body, and the inner panel refers to the stamping part inside the automobile body, which, together with the outer panel, forms a white body after welding with the skeleton cover. Skeleton panel (abbreviated as bone frame) refers to the stamping parts which connect the inner and outer panels to strengthen. Compared with the general stamping parts, the skeleton panel has the characteristics of large structure size, complex shape, spatial surface and so on. Skeleton panels are generally manufactured by continuous stamping technology, which usually need to go through blanking, bending, local deformation, flanging, shaping, punching, cutting and cutting, so the forming difficulty is high. In this paper, the continuous stamping forming of BMW F45 reinforced D column (left / right) of BMW car is taken as the research object. The main work is as follows: the stamping process of the strengthened D column is analyzed, and the continuous stamping process scheme of 10 stations is designed. The layout diagram is designed. The continuous stamping process of strengthening D column is simulated by AUTOFORM software, and all kinds of forming defects in the forming process are predicted, the accurate design method of blank is studied, and the structure design of continuous die is deeply studied. The reliability and accuracy of finite element numerical simulation with AUTOFORM software and the rationality of die structure design are verified by die test. The practice proves that the research results are of guiding significance for the design of continuous stamping process scheme and continuous die structure of car skeleton panels. The research contents and conclusions of this paper are as follows: (1) the skeleton panels are generally left and right symmetrical parts, which can be considered for stamping on the same set of dies. In this way, the die manufacturing cost can be reduced. (2) the stamping process scheme of skeleton panel is generally punching the leading hole, cutting edge and other separation stations in the front, local deformation, bending, flanging, shaping and other forming positions in the middle, punching. Cutting off equal station at the end. (3) skeleton panels generally do not arrange trimming process, but adopt the method of accurate design of blank shape and size. The application of AUTOFORM software can meet the requirements of blank shape and size. (4) in general, the application of AUTOFORM software to single station multi-process finite element numerical simulation of skeleton panels can meet the requirements of forming analysis. If the defects such as rupture and wrinkling occur in the simulation, they can be solved by modifying the stamping process scheme or modifying the blank shape. (5) the finite element numerical simulation of single station and multi-process is carried out by using AUTOFORM software. The thickness change of the parts after forming can be predicted more accurately. For the strengthened D column, the maximum relative error is 2.88%. (6) the springback size can be predicted by using AUTOFORM software, and springback compensation can be made. The springback of car skeleton panels is usually small, which can not be taken into account in the early stage of die design, and the structure of the die can be modified according to the actual springback of the product in the later stage of die design. (7) take strengthening D column as an example. The structure of continuous die for skeleton panel is studied deeply, and the design method and key points are summarized. The test results show that the method is feasible. (8) through stamping test, It is proved that the determined stamping process scheme, finite element numerical simulation results and die design method are feasible, which can guide the continuous stamping forming process and die design of actual skeleton panels.
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG386;U466

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王傳勇;李沖;;沖壓成形的質(zhì)量分析及質(zhì)量控制方法探析[J];現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè);2013年05期

2 ;輪輞體沖壓成形新工藝[J];鍛壓機(jī)械;1972年01期

3 吳百海，虞秀敏，吳百光，吳申卉，何紹鼎，，羅振隆，何柏生，楊舒放;殼體沖壓成形全自動(dòng)線的設(shè)計(jì)與研究[J];機(jī)械開(kāi)發(fā);1994年02期

4 吳為民,高文勝,劉嬈,許東衛(wèi);液中放電金屬?zèng)_壓成形研究[J];電加工;1998年05期

5 肖小亭,孫友松,廖毅娟,章?tīng)?zhēng)榮;豪華型鋼瓦沖壓成形[J];鍛壓技術(shù);2000年06期

6 肖小亭,孫友松,廖毅娟,章?tīng)?zhēng)榮;豪華型鋼瓦沖壓成形[J];模具工業(yè);2000年12期

7 張舉東;冷軋薄板與沖壓成形性[J];模具技術(shù);2001年01期

8 楊紹明,胡亞民;汽車車廂固定角鐵的沖壓成形[J];機(jī)械工人;2001年01期

9 周金龍 ,蔡添吉 ,莊志宇;鈦金屬筆記型電腦上殼件沖壓成形技術(shù)[J];塑性工程學(xué)報(bào);2002年04期

10 高廣軍;交叉桿沖壓成形的數(shù)值模擬分析及工藝優(yōu)化[J];模具制造;2002年10期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 張舉東;;汽車薄板與沖壓成形性[A];河南省汽車工程學(xué)會(huì)首屆科研學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2004年

2 黃國(guó)滔;楊相忠;;沖壓成形中的芯塊利用[A];探索創(chuàng)新交流－－中國(guó)航空學(xué)會(huì)青年科技論壇文集[C];2004年

3 蘇嵐;程俊業(yè);陳銀莉;許應(yīng);戎文娟;;熱沖壓成形實(shí)驗(yàn)裝置的開(kāi)發(fā)和實(shí)驗(yàn)研究[A];第十四屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)第8分會(huì)場(chǎng)：鋼材深加工研討會(huì)論文集[C];2012年

4 宋子明;;汽車雨刮器托盤的沖壓成形技術(shù)[A];云南省機(jī)械工程學(xué)會(huì)第七屆學(xué)術(shù)年會(huì)暨十三省區(qū)市機(jī)械工程學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2008年

5 宋子明;;汽車雨刮器托盤的沖壓成形技術(shù)[A];第四屆十三省區(qū)市機(jī)械工程學(xué)會(huì)科技論壇暨2008海南機(jī)械科技論壇論文集[C];2008年

6 張莉;吳開(kāi)騰;;薄鋼板沖壓成形的有限元模擬和分析研究[A];第五屆全國(guó)強(qiáng)動(dòng)載效應(yīng)及防護(hù)學(xué)術(shù)會(huì)議暨復(fù)雜介質(zhì)/結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)力學(xué)行為創(chuàng)新研究群體學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2013年

7 周建忠;楊繼昌;許友誼;楊興華;張永康;;柔性化的板料激光沖壓成形新技術(shù)研究[A];制造業(yè)與未來(lái)中國(guó)——2002年中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2002年

8 胡勇;張偉勇;袁萍;王呈方;周永清;劉光武;;船體外板沖壓成形研究[A];2011年CAD/CAM學(xué)術(shù)交流會(huì)議論文集[C];2011年

9 陳秀深;;轎車車門內(nèi)板的沖壓成形[A];第八屆全國(guó)塑性加工學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2002年

10 周建忠;楊繼昌;許友誼;楊興華;張永康;;柔性化的板料激光沖壓成形新技術(shù)研究[A];第八屆全國(guó)塑性加工學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2002年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前7條

1 中航工業(yè)黎明 楊踴 石豎鯤 王立成;特種沖壓成形技術(shù)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用探討[N];中國(guó)航空?qǐng)?bào);2012年

2 張亦筑;鎂合金沖壓成形技術(shù)獲突破[N];中國(guó)有色金屬報(bào);2013年

3 記者 付強(qiáng);遼源建立首個(gè)院士工作站[N];吉林日?qǐng)?bào);2012年

4 周賢賓 嚴(yán)致和;發(fā)展遇阻沖壓成形業(yè)尋求突破[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2004年

5 劉立忠;軋制差厚板沖壓成形的研究進(jìn)展[N];世界金屬導(dǎo)報(bào);2014年

6 劉友存 摘譯;圍繞用戶需求開(kāi)展生產(chǎn)工藝創(chuàng)新[N];中國(guó)冶金報(bào);2008年

7 劉友存 摘譯;技術(shù)創(chuàng)新保證汽車用鋼有效應(yīng)用[N];中國(guó)冶金報(bào);2008年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 劉大海;5052鋁合金板材磁脈沖輔助沖壓成形變形行為及機(jī)理研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

2 伍杰;鎳鍍層金屬薄板沖壓成形的失效分析[D];湘潭大學(xué);2012年

3 韓利芬;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的薄板沖壓成形中的反演問(wèn)題研究[D];湖南大學(xué);2006年

4 桂中祥;高性能硼鋼熱沖壓成形及Al-Si鍍層開(kāi)裂失效行為研究[D];華中科技大學(xué);2014年

5 侯英岢;汽車鋼板沖壓成形表面損傷規(guī)律與控制方法研究[D];上海交通大學(xué);2009年

6 廖代輝;沖壓成形材料性能變化及其對(duì)車身結(jié)構(gòu)耐撞性影響研究[D];湖南大學(xué);2013年

7 李小平;加油盒沖壓成形數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)研究[D];重慶大學(xué);2005年

8 雷正保;汽車覆蓋件沖壓成形CAE技術(shù)及其工業(yè)應(yīng)用研究[D];中南大學(xué);2003年

9 趙東旭;輕量化車用鋼板沖壓成形與回彈數(shù)值仿真及工藝優(yōu)化[D];吉林大學(xué);2007年

10 張健偉;汽車覆蓋件沖壓成形缺陷的仿真分析方法研究[D];大連理工大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 宋灝;汽車背門內(nèi)板沖壓成形與回彈的數(shù)值模擬研究[D];天津理工大學(xué);2015年

2 孫玉雙;22MnB5鋼板B柱熱沖壓成形技術(shù)研究[D];燕山大學(xué);2015年

3 花魁;大尺寸葉片成形過(guò)程模擬及實(shí)驗(yàn)研究[D];陜西理工學(xué)院;2015年

4 孫振謙;汽車圍板沖壓成形研究[D];沈陽(yáng)理工大學(xué);2015年

5 李曉娟;基于熱—力—相變耦合的高強(qiáng)鋼BR1500HS熱沖壓盒型件研究[D];上海應(yīng)用技術(shù)學(xué)院;2015年

6 王列亮;多因素對(duì)鋁合金板沖壓成形質(zhì)量影響的研究[D];南京林業(yè)大學(xué);2015年

7 袁國(guó)興;高強(qiáng)鋼TRB熱沖壓成形工藝和試驗(yàn)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

8 張瀟;亞穩(wěn)態(tài)奧氏體不銹鋼標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭溫沖壓溫度研究[D];浙江大學(xué);2015年

9 張磊;超高強(qiáng)度BR1500HS鋼高溫變形行為研究及熱沖壓過(guò)程數(shù)值模擬[D];上海大學(xué);2015年

10 畢盧思;基于某乘用車側(cè)圍板沖壓仿真分析和回彈預(yù)測(cè)[D];重慶理工大學(xué);2015年

本文編號(hào)：2496538