基于数值模拟的铝合金汽车行李箱盖内板挤压铸造

铝合金大型薄壁铸件成型过程中充型困难,容易出现浇不足、冷隔等缺陷。基于数值模拟,采用ADC12铝合金对国内某款汽车行李箱盖内板开展直接挤压铸造研究,确定了合理的挤压铸造工艺参数,制造了模具并成功试制了铝合金汽车盖内板样件。

汽车行李箱内板拉深过程的数值模拟

行李箱内板是汽车覆盖件中的重要零件,生产中为了减轻汽车重量,可采用高强度钢板来成形。在板料成形基本理论的基础上,以高强度钢TRIP600为材料模型,采用有限元软件DYNAFORM对汽车行李箱内板拉深过程进行了模拟,获得了成形后的零件壁厚变薄率分布图、成形极限图和对称面的回弹值。结果表明,汽车行李箱内板在拉深过程中不易破裂,但容易出现起皱和回弹缺陷,形状冻结性差。该结果对提高汽车行李箱内板拉深件的成形质量具有重要的指导意义。

行李箱内板拉深压边力曲线的优化

对新型高强度相变诱发塑性钢TRIP600钢板拉深成形的行李箱内板进行研究,将获得的变压边力成形窗口分为若干段,通过数值模拟的方法得到行李箱内板成形质量与各段压边力之间的正交试验数据,经极差分析确定正交试验优化方案;以正交试验数据为训练样本,通过BP神经网络建立成形质量与各段压边力之间的非线性映射关系,并以此关系作为多目标遗传算法的适应度函数进行遗传算法优化,获得一组Pareto最优解集,实现了对行李箱内板成形窗口内压边力曲线的优化。优化结果表明,相比于正交试验优选方案,采用遗传算法和神经网络相结合的方法得到的优化方案成形零件时,能较大程度地提高行李箱内板的成形质量。

基于AutoForm的轿车行李箱内板成形工艺优化

以汽车覆盖件行李箱内板为研究对象,利用AutoForm有限元分析软件对其拉深成形工艺进行工艺分析。研究发现,压料面上有起皱风险,零件(1/2坯料)中间部位有3处存在开裂风险。通过采用在靠近坯料开裂边缘处开缺口,将明显开裂的两处凹模圆角半径14和3 mm分别增大到18和4.5 mm,将压边力由500 kN减少到400 kN等措施进行工艺优化。优化结果表明,压料面上起皱风险明显减小。按优化后的成形工艺进行内板零件拉深成形,所生产出的内板零件无起皱、开裂缺陷,与数值模拟结果一致,验证了数值模拟的正确性。