双曲扁壳件刚度的检测方法及成形数值模拟

根据汽车覆盖件复杂曲面及成形特点,以能够代表汽车覆盖件曲面特点的双曲面扁壳件为研究对象,建立了双曲类覆盖件刚度测评的试验分析系统,确定了研究刚度的测评方法.利用有限元模拟软件PAM-STAMP,建立了与研究对象相一致的有限元模拟模型,并对双曲面扁壳件的成形及回弹过程进行了模拟,分析了在不同成形条件下,厚度及应力与应变分布规律.增加采用有限元方法分析双曲扁壳件刚度的可靠性,为控制及分析汽车覆盖件刚度提供理论依据.

双曲扁壳类汽车覆盖件刚度的试验研究

为进一步掌握汽车覆盖件刚度控制机制,建立了以双曲扁壳件为研究模型的成形试验及刚度测试分析系统.分别完成了成形工艺条件中不同压边力、拉深深度条件下,双曲扁壳件的成形试验,5种约束方式下的双曲扁壳件刚度测试试验.分析了压边力、拉深深度和约束方式对刚度的影响规律.研究表明:刚度测试时的约束方式对刚度有重要影响,约束越大,刚度越大;约束的改变对刚度的影响远大于其他工艺条件(压边力和拉深深度)对刚度的影响,提出刚度测试时为准确获得成形工艺条件等对刚度影响的最佳约束方式;工艺条件中压边力及拉深深度的变化对刚度亦有不同程度的影响,刚度随着压边力的增加而增大;成形时的拉深深度越大,刚度值也越大.上述工艺条件的改变对刚度的影响远大于厚度减薄对刚度的影响,在实际生产中,可以通过调整成形时的工艺参数提高汽车覆盖件的刚度.

变形程度对曲面扁壳类汽车覆盖件刚度的影响研究

为进一步研究变形程度对曲面扁壳类覆盖件刚度的影响规律,并为提高和改善汽车覆盖件的刚度提供理论依据,建立了能够代表汽车覆盖件曲面特点的柱面扁壳、双曲扁壳件和球面扁壳试验模型.通过分析零件胀拉成形过程特点,得出零件变形程度与成形件特征之间的关系:板厚及成形件的回弹对刚度的影响较为显著,板厚越大、回弹越小,板材的刚度越好;由胀拉成形深度增加而引起的回弹量减少及变形程度增加而导致的试件成形均匀性的提高对刚度提高的贡献大于厚度减薄的影响.

双曲面扁壳类汽车覆盖件刚度的影响因素权重分析

基于汽车覆盖件成形特点,建立了研究刚度问题的双曲面扁壳试验研究模型和有限元模拟模型,试验验证了数值模拟对覆盖件刚度的分析与预测的可靠性。采用数值模拟和试验相结合的方法研究探讨了各影响因素,即板材几何形状、成形工艺因素及材料性能参数对刚度的影响规律,分析各因素间对刚度的影响权重,揭示双曲面扁壳类覆盖件刚度的影响机制。在减重节能背景下,在不增加板料厚度的情况下,改变汽车的流线设计,选择合适的材料以及调整成形时的工艺参数将有助于提高汽车覆盖件的刚度。

回弹对柱面扁壳类覆盖件刚度的影响机制

利用能代表汽车覆盖件的柱面扁壳件为研究对象,建立与研究对象相一致的数学模型,对柱面扁壳件的成形、卸载回弹及刚度加载三个过程进行数值模拟,得到各个过程的几何及应力信息。通过改变成形工艺中的压边力得到扁壳件回弹量的变化,研究回弹对刚度影响的机理。对扁壳件的卸载回弹的研究结果表明:回弹后,沿柱面及曲面方向存在较大的残余压应力,且分布不均,是刚度发生变化的力学条件;曲面方向引起的曲率半径的变化及柱面方向的形状特点是刚度发生变化的几何条件。柱面扁壳件回弹量越大,残余压应力越大,且分布越不均匀,刚度越小;曲率半径越大,刚度越小,反之,刚度越大。

变形程度对拖拉机车身刚度的影响规律研究

通过分析拖拉机车身及其冲压成形的特点,结合柱面扁壳及球面扁壳件,建立一套扁壳类零件刚度的试验分析系统。以能代表拖拉机车身曲面特点的曲面扁壳零件为研究对象,通过对零件的胀拉成形过程的分析,进而找出成形工艺、零件变形程度及成形件特征之间的联系。通过改变零件的胀拉成形深度来控制成形量,进而揭示由拉深深度的改变而导致的变形程度的增加对扁壳类零件刚度的影响规律,为提高拖拉机车身的刚度提供依据。

冲压件表面冲击线影响因素的数值模拟分析

为了探寻形成冲压件表面冲击线的影响因素,采用Dynaform板料成形软件,以曲面扁壳件为模型对不同工艺条件下的成形过程进行模拟分析。模拟结果表明,间隙压边对冲压件表面冲击线的影响不大,随着压边力的增加,冲击线位移量在12.5-13.5 mm之间震荡。然而恒定压边对冲击线影响较大,合理设置压边力可以有效降低冲击线的产生。拉深筋对冲击线的影响也较大,其不同设置方式可控制冲击线位移方向和位移量大小。此外,增加冲压件的拉深深度,冲击线的位移量增大。通过合理地设置成形工艺可以有效地控制冲击线的位移量和方向,提高产品的表面精度和成形质量。