本文關(guān)鍵詞：轎車非典型U形件沖壓成形工藝和模擬研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：眾所周知，汽車行業(yè)是沖壓成形行業(yè)的最大市場(chǎng)之一。由于沖壓工藝具有生產(chǎn)效率高、尺寸一致性好、原材料消耗低等優(yōu)點(diǎn)，所以轎車上的許多結(jié)構(gòu)件廣泛采用沖壓工藝制造。如今我國(guó)的汽車行業(yè)迅猛發(fā)展，這就為沖壓行業(yè)帶來了一個(gè)蓬勃發(fā)展期。汽車沖壓件生產(chǎn)中采用了大量的冷沖壓工藝來適合汽車沖壓件多品種、大批量生產(chǎn)的需要。在中、重型汽車中，大部分覆蓋件如車身外板、一些承重和支撐件如車架、車廂等汽車零部件都是汽車沖壓件。由于沖壓加工的零件形狀、尺寸、精度要求、批量大小、原材料性能等的不同，其沖壓方法多種多樣。沖壓工序可分為四個(gè)基本工序即沖裁、彎曲、拉深、局部變形。復(fù)雜沖壓件的成形，其板料變形區(qū)往往是幾種基本工序的復(fù)雜組合。 將板料毛坯、棒料、管材和型材彎成具有一定曲率、一定角度和形狀的沖壓成形工序稱之為彎曲。彎曲工藝在汽車車身制造中應(yīng)用很廣，如組成客車車身骨架的各種形狀的梁就是用型材彎曲成形的。彎曲的過程實(shí)質(zhì)上就是金屬板料的彈塑性變形過程。因此，在彎曲時(shí)，除了要考慮到有改變金屬形狀的塑性變形以外，同時(shí)還必須注意伴隨有彈性變形的存在。當(dāng)外加彎矩卸去后，彈性變形立即消失，它要消除一部分彎曲的效果而使變形物體的形狀和體積有所改變，其彎曲件的形狀和尺寸都發(fā)生與加載時(shí)的變形方向相反的變形。這就導(dǎo)致彎曲后最終成形的零件的尺寸、角度等與模具的幾何形狀有偏差，幾何精度下降，這種現(xiàn)象叫做回彈。彎曲必然伴隨著回彈，回彈降低了零件的尺寸精度，對(duì)后續(xù)的裝配焊接等帶來麻煩，增加了校形工作量。隨著汽車輕量化方向的發(fā)展，高強(qiáng)度鋼板和鋁合金越來越多的被應(yīng)用到汽車上，然而這些材料的性能和普通低碳鋼相比有很大差異，導(dǎo)致由這兩類材料沖壓而成的汽車沖壓件的回彈量遠(yuǎn)大于使用普通低碳鋼板的沖壓件，使回彈問題更加突出。對(duì)于彎曲成形而言，邊界條件和幾何形狀較為簡(jiǎn)單，較容易進(jìn)行回彈的研究。本文以U形沖壓件為例，通過對(duì)其彎曲回彈進(jìn)行數(shù)值模擬來指導(dǎo)生產(chǎn)，對(duì)提高沖壓件的成形精度，減少制造成本等有實(shí)際意義。 本文屬于科學(xué)前沿與交叉學(xué)科創(chuàng)新項(xiàng)目，是吉林大學(xué)的基本科研項(xiàng)目，主要針對(duì)汽車覆蓋件成形質(zhì)量的改善。本文主要研究?jī)?nèi)容如下：（1）以典型U形沖壓件自由彎曲過程為研究對(duì)象，利用板料沖壓成形模擬軟件DYNAFORM對(duì)其彎曲成形過程進(jìn)行數(shù)值模擬，主要討論材料性能、相對(duì)圓角半徑和模具間隙等因素對(duì)U形沖壓件自由彎曲后回彈量的影響，為冷軋鋼板和鋁合金板材的彎曲回彈量提供了數(shù)值上的幫助。（2）利用模擬軟件DYNAORM對(duì)某轎車上非典型U形沖壓件的沖壓成形工藝進(jìn)行模擬。主要研究凸、凹模間隙、凸模速度，摩擦系數(shù)等因素對(duì)成形效果的影響。
【關(guān)鍵詞】：U形件 彎曲 回彈 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TG386;U466
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-23
• 1.1 選題依據(jù)及意義11-13
• 1.1.1 課題來源11
• 1.1.2 研究目的及意義11-13
• 1.2 板料沖壓成形數(shù)值模擬技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究狀況13-17
• 1.2.1 板料沖壓成形有限元數(shù)值模擬技術(shù)的發(fā)展13-15
• 1.2.2 板料沖壓成形回彈預(yù)測(cè)、控制方法研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.3 板料成形有限元數(shù)值模擬的求解方法與軟件16-17
• 1.3 基本研究?jī)?nèi)容及目標(biāo)17-21
• 1.3.1 冷沖壓成形工藝設(shè)計(jì)17-18
• 1.3.2 板料成形有限元模擬軟件 DYNAFORM18-21
• 1.4 本章小結(jié)21-23
• 第2章 U 形件彎曲成形理論23-31
• 2.1 彎曲概述23-24
• 2.1.1 彎曲成形的基本理論23
• 2.1.2 板料彎曲時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)23-24
• 2.2 彎曲件產(chǎn)生回彈現(xiàn)象的原因24-26
• 2.2.1 回彈現(xiàn)象的理論分析24-25
• 2.2.2 影響彎曲回彈的因素25-26
• 2.3 板料成形模擬的有限元理論26-30
• 2.3.1 板料沖壓成形 CAE 分析系統(tǒng)26-29
• 2.3.2 板料回彈求解算法29-30
• 2.3.3 板料彎曲、回彈的模擬過程30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 第3章 U 形件自由彎曲有限元模擬31-43
• 3.1 日本冷軋?zhí)妓劁摪褰榻B31-32
• 3.1.1 日本冷軋?zhí)妓乇′摪暹m用牌號(hào)31
• 3.1.2 日本冷軋?zhí)妓乇′摪宓挠猛?/span>31
• 3.1.3 模擬材料的參數(shù)31-32
• 3.2 鋁合金的介紹32-34
• 3.2.1 鋁合金的性能32
• 3.2.2 鋁合金的用途32-33
• 3.2.3 模擬材料的參數(shù)33-34
• 3.3 U 形彎曲模擬步驟34-35
• 3.4 彎曲回彈有限元分析35-41
• 3.5 本章小結(jié)41-43
• 第4章 非典型 U 形件成形數(shù)值模擬43-69
• 4.1 本章主要研究?jī)?nèi)容43
• 4.2 實(shí)驗(yàn)用材料43-44
• 4.3 實(shí)驗(yàn)方案44-45
• 4.4 脹形翻邊工序45-59
• 4.4.1 實(shí)驗(yàn)步驟45-48
• 4.4.2 模擬結(jié)果分析48-56
• 4.4.3 回彈分析56-59
• 4.5 彎曲工序59-65
• 4.5.1 實(shí)驗(yàn)步驟59-60
• 4.5.2 模擬結(jié)果60-65
• 4.6 彎曲后回彈模擬65-67
• 4.7 本章小結(jié)67-69
• 第5章 結(jié)論69-71
• 參考文獻(xiàn)71-77
• 致謝77

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：368148