基于Critic权重法多目标优化汽车B柱上饰板注塑成型工艺

为解决汽车B柱上饰板注塑成型过程中出现的体积收缩和翘曲变形等缺陷问题,利用Moldex3D软件,采用滑石粉改性聚丙烯材料对其注塑成型过程进行模拟。以注射时间、熔体温度、模具温度、保压压力、保压时间为变量,体积收缩率和Z方向(产品脱模方向)的翘曲变形为目标,设计16组正交实验。利用Critic权重法对二者进行权重计算,并通过计算综合评分将多目标优化转化为单目标优化;最终通过计算综合评分的极差分析得到五个工艺参数的影响大小排序为:保压压力>模具温度>充填时间>熔体温度>保压时间,最优成型工艺参数组合为充填时间为2 s、熔体温度为240℃、模具温度为30℃、保压压力为70 MPa、保压时间为8 s。将最优成型工艺参数组合进行模拟,得到该产品的体积收缩率为5.901%,Z方向翘曲变形量为1.75 mm。与初始分析结果相比,体积收缩率降低了12.2%,Z方向翘曲变形量减小了9.04%。通过实际试模验证,产品充填完全,质量良好,符合生产要求。

汽车B柱疲劳寿命研究

通过仿真分析与台架试验相结合,采用载荷谱重构手段得到汽车B柱的道路载荷谱。设计了台架疲劳试验,对试验后的汽车B柱进行了探伤分析,确定了汽车B柱的服役寿命。对比了不同循环周次下汽车B柱的疲劳寿命和材料疲劳极限,分析研究了材料疲劳极限和汽车B柱疲劳寿命的相关性。结果表明,汽车在经过300000 km的行驶后B柱未出现疲劳断裂现象,其寿命与材料疲劳极限呈正相关,且相关性最大值均出现在材料106循环周次处,为汽车B柱的选材提供参考。

基于侧碰多工况的汽车B柱结构设计

文章旨在对汽车B柱结构多维度优化设计,应对实际道路中侧面碰撞工况复杂、发生概率高和风险大的问题。通过解读国内现行被动安全侧面碰撞相关法规标准,归纳各工况要求及特点,总结各侧面碰撞B柱设计要点,提出B柱变形模式设计思路。结合某运动型多用途汽车(SUV)车型实际开发案例,综合考虑所有侧面工况要求设计B柱兼容性,提出经济有效的设计方案并分析验证全面有效。该设计方案可为后续车型B柱结构设计开发提供参考。

汽车B柱内饰板热流道大型精密注塑模设计

汽车B柱内饰板产品分为左右各一件,大小和形状不完全相同,其体积大、结构复杂,内部有斜螺丝柱和较多的斜异形内孔,侧面卡扣位多,其外形为3D弧形曲面、表面质量要求高,注塑时容易出现填充困难及缩痕、翘曲变形等缺陷。针对以上特点,设计了一套一模两腔、热流道成型、多种复杂抽芯机构联合脱模的精密注塑模具。为保证两件产品同时填充且具有相同的成型质量,采用三板模结构以及两个顺序阀热喷嘴进胶转冷流道在产品侧面进胶的方式。详述了整体式模芯结构、热流道浇注系统、冷却系统、排气系统、导向定位系统及弹镶针机构、T槽直接和间接抽斜滑块机构、斜抽芯机构和斜顶机构等多种联合脱模机构的设计要点,解决了B柱左右内饰板注塑过程中的脱模困难及熔体填充和生产周期长等问题,通过优化组合设计,从整体上简化和优化了模具结构,降低了模具制造成本。

基于Dynaform的SUV汽车B柱热冲压成形仿真分析与工艺研究

研究了采用B1500HS钢制成的某款SUV汽车B柱加强板的热冲压变形过程,利用中心差分法得到热冲压硼钢变形时单元体的温度公式,通过有限元模拟软件Dynaform建立B柱热-力-相耦合模型,研究B柱典型U形截面受力情况和温度场分布,同时分析B柱厚度、减薄率、屈服应力、硬度变化情况。有限元分析表明,B柱热冲压变形时,凸模圆角区和直壁区受到较大的拉应力及厚压应变的作用,易发生减薄。进行了B柱热冲压成形试验,结果表明,热冲压B柱的微观组织均为板条状马氏体,维氏硬度达到457 HV以上,屈服强度达到1200 MPa以上,满足热冲压零件淬火强化性能要求,验证了热冲压数值模拟的可靠性。

泡沫铝复合结构汽车B柱设计及其性能分析

为探索提高汽车的侧碰安全性及整车轻质性、环保性和舒适性的新途径,以某轿车B柱为原型,以轻量化为约束条件设计了泡沫铝复合结构汽车B柱;应用有限元仿真分析方法对两种汽车B柱的静态特性、动态特性和侧碰安全性进行研究,并将结果进行对比分析.结果表明:泡沫铝复合结构汽车B柱在满足静态性能要求的基础上,可以有效地提高汽车的轻质性,动态性和侧碰安全性,可作为提高汽车环保性、安全性和舒适性的新途径.

汽车B柱外饰板三色注塑模具设计

以三色产品汽车B柱外饰板为例,在传统的三色注塑模基础上,采用创新性思维,采用了单腔双色成型+旋转双色成型的组合方式进行模具设计,减少了一套动模,自动化生产效率高,大大降低了模具成本和人工成本.

基于可制造性的汽车B柱轻量化设计分析

针对B柱采用激光拼焊进行轻量化设计的问题,基于B柱的可制造性分析,采用了正交试验法,对B柱拼焊材料选定、焊缝位置设计、拼焊材料厚度等进行了研究。以B柱侧面碰撞安全性分析为基础,以碰撞过程中的最大侵入量和最大侵入速度为评价目标,对原设计方案和新设计方案的安全性进行了对比分析;在满足侧碰五星标准的前提下,将减重最多的方案作为最优的轻量化设计方案;对实际生产B柱的型面公差、最大减薄率、碰撞安全性进行了分析。研究结果表明:焊缝位置距离底端380 mm位置最优;当材料组合为DP800/DP600,厚度为1.8 mm/1.6 mm,B柱质量由4.449 kg降为3.50 kg,减重了21.3%;通过配合调整冲压工艺参数,B柱产品经检测后,型面合格率100%,最大减薄率21.1%,符合要求;侧面碰撞试验表明强度满足要求,且仿真与实验结果基本一致,误差在4%以内,分析结果可靠。

基于JSTAMP/NV的汽车B柱热冲压仿真分析

汽车B柱对其安全性、可靠性影响较大。为了获得力学性能优良的汽车B柱,对某型汽车B柱的热冲压工艺进行了分析。运用专业热冲压仿真软件JSTAMP/NV建立了有限元仿真模型,对其温度、等效应变、变形及硬度进行了仿真分析,并用试验进行了验证。结果表明:汽车B柱热冲压过程中,模具、板坯温度分布不同,不同部位等效应变及硬度不同,在复杂结构及突变处易产生缩颈等不良现象;试验验证了仿真分析的正确性。

差厚板汽车B柱轻量化设计

节能、环保、安全是当今汽车工业发展的主要目标，汽车轻量化技术的应用是保证这一目标实现的重要保障。研究表明，汽车的重量每减轻10％，油耗可降低大致6％～8％。随着工业技术的不断发展，当前实现汽车轻量化主要有两个途径：一是对汽车的结构进行轻量化优化设计，二是轻量化技术主导下的新材料和新型工艺技术的应用。

基于AutoForm软件的汽车B柱加强板成形性及回弹分析

以某车型的B柱加强板为例,介绍了应用AutoForm软件对该板件进行全工序分析的设置方法以及回弹分析的设置方法。通过模拟,可以判断B柱加强板的成形性好坏及回弹趋势,从而采取措施改善成形性,以获得合格的零件,证明了AutoForm软件模拟在汽车覆盖件的模具开发过程中具有实用性。

基于JSTAMP/NV的汽车B柱热冲压仿真

介绍了热成形的技术原理,并以2008年国际板材成形数值模拟会议(Numisheet’2008)上提出的汽车B柱热成形仿真的考题为例,分析了应用JSTAMP/NV进行热成形案例热力耦合仿真分析的应用过程,并将仿真结果与实验结果进行比较,结果表明仿真结果与实验结果吻合良好,精确地预测出该制件成形过程中的板料温度及厚度分布。

CFRP-TRB超混杂复合汽车B柱结构的优化设计

B柱是汽车的关键承载结构件之一。为了提高某轿车的侧面碰撞性能并实现B柱轻量化设计,结合汽车B柱的结构特点以及不同材料的特性,设计一种碳纤维增强复合材料(CFRP)差厚钢板(TRB)复合B柱结构。将传统B柱中部加强板去除,B柱外板设计为差厚板的同时在其内侧局部铺贴碳纤维增强复合材料。基于Optistruct对该复合B柱内外板的厚度分布以及复合材料的铺层顺序及铺层厚度进行了优化设计。整车侧面碰撞模拟结果表明,在满足制造工艺要求的条件下,新型超混杂复合B柱结构达到了27.7%的轻量化效果,并同时提高了侧面碰撞的耐撞性。

基于等刚度原理的碳纤维汽车B柱抗撞性分析

采用吸能比更高的碳纤维增强复合材料(CFRP)替代原有金属汽车B柱是实现整车轻量化的有益探索。基于等刚度原理设计碳纤维增强复合材料汽车B柱,建立B柱与移动柱的有限元碰撞模型,对比分析移动柱在7. 2 km/h冲击速度下撞击B柱不同部位处的侵入量以及侵入速度的差异性。结果表明:与原高强度钢B柱相比,碳纤维复合材料B柱在低速冲击时变形更小,能量吸收性能更好,具有更好的抗撞性;同时相对于高强钢B柱质量减小了26. 27%,更好地满足了汽车B柱轻量化的要求。

碳纤维复合材料汽车B柱性能研究

节能、环保和安全是汽车工业的发展方向,汽车轻量化是实现节能减排的重要手段。碳纤维复合材料的比强度和比模量高,密度仅为钢的1/5左右,在等刚度和或等强度下,碳纤维复合材料比钢可减重50%以上,比镁铝合金可减重30%左右,具有独特的轻量化效果,是实现汽车轻量化的理想材料。以汽车B柱为研究对象,基于经典层合板理论,采用ABAQUS分析研究了碳纤维复合材料B柱的碰撞性能。研究结果表明,与金属材料汽车B柱相比碳纤维复合材料汽车B柱重量降低约33%,达到了较好的轻量化效果。同时碳纤维复合材料汽车B柱入侵量与吸能比金属材料小。

汽车B柱Rollforming成型的有限元仿真

在汽车车体构件制造中的辊弯成型工艺应用项目研究中,利用大型非线性有限元分析软件MSC.Marc研究了汽车B柱变截面辊弯成型仿真的有限元建模方法,主要包括板料模型和成型辊模型的建立、单元选择、边界条件、各种参数的设置及成型辊的速度加载等内容,然后采用刚性轧辊沿板料长度方向平动的方式对板料成型过程进行仿真模拟,分析了板料在成型初期、成型中期、变截面成型期三个阶段的变形特点及应力应变分布,得出了与实际成型规律相符合的结论,验证了模型的正确性,为辊弯成型FEA研究提供技术支持。

汽车B柱高强度钢热冲压工艺研究

随着汽车逐渐普及到人们的生活中,钢,特别是高强度钢这一高强度材料作为汽车制造中的主要原材料,在汽车B柱这一车身支撑结构类零件中应用愈发广泛。热冲压成形工艺作为一种主要适用于高强度钢板的成形方式,在汽车B柱这一车身支撑结构类零件的加工中得到了极大重视,并且该工艺发展迅猛。针对汽车B柱高强度钢热冲压工艺进行相关的研究有助于满足汽车行业中对加工汽车B柱这一车身支撑结构类零件的要求,也有利于研究高强度钢的材料性能和热冲压工艺。

汽车B柱高强度钢热冲压工艺分析

简要介绍了热冲压成形工艺原理,结合某汽车B柱成形案例,从参数值确定、数值模拟前期处理、数值结果分析等方面,分析了热冲压成形工艺在生产汽车B柱中的具体应用,总结了热冲压成形工艺在模具选择方面的注意事项。

汽车B柱加强板拉延筋优化设计

考虑B柱加强板的结构特殊性和可成形性,本文设计了其拉延成形工艺补充。对比分析了封闭式、半开放式和开放式3种拉延筋布置方式对B柱加强板角部和中部不同塑性变形区成形过程的影响,结果表明,半开放式拉延筋布置方式更能获得较好的成形质量。利用正交试验对B柱加强板开裂影响较大的4条半开放式拉延筋阻力值进行优化,以拉延成形后的最大变薄率最小为优化目标,获得了B柱加强板成形时的较优拉延筋阻力系数组合。本文的研究方案能较好地抑制B柱加强板塑性成形缺陷,获得合格的实际零件。

模具温度对汽车B柱变强度热成形零件过渡区的影响

以某汽车B柱为研究对象,设计了"上模-上压料板-压边圈-下模"的复合型变强度热成形工艺方案,利用Autoform软件的热成形模块对该汽车B柱零件变强度热成形工艺进行了分析和优化。以该数值模拟方案为基础,以零件软硬区分界线两侧的马氏体含量为参考,研究了冷热区模具温度对零件过渡区的位置、宽度的影响规律:在变强度热成形过程中,由于零件软区的温度更容易因为热量的散失而降低,使得热区模具的温度成为影响零件过渡区位置和宽度的主要因素;随着热区模具温度降低,零件过渡区位置向软区方向偏移,过渡区宽度增加;550℃时,零件过渡区偏移量最小,约为0. 5~1 mm,过渡区宽度最小,约为17. 8~18. 3 mm。