连续碳纤增强B柱加强板结构设计与铺覆仿真

针对连续纤维复合材料成型过程中在大曲率位置易导致纤维断裂、褶皱、撕裂等缺陷问题,本文基于连续纤维复合材料随模铺覆仿真方法,理论分析了铺覆起点、初始取向对铺覆效果的影响规律。以减少纤维成型缺陷为目标,开展了连续碳纤维增强复合材料B柱加强板的结构优化和铺覆优化设计,确定了面向热压成型工艺的B柱加强板几何结构和预浸料铺覆方式。通过分块铺覆优化,使0°、90°、45°、-45°的铺层不合格占比分别由45.18%、52.83%、72.21%、71.78%降至2.47%、3.45%、5.31%、4.77%,有效提高了连续碳纤维的随模铺覆性。基于优化的铺覆设计,成功试制出满足性能要求的B柱加强板。

考虑侧碰的汽车B柱加强板材料性能梯度优化

为减轻汽车B柱的重量、提高B柱的侧面抗撞性及简化B柱的加工工艺,提出利用高强度钢板热成形技术生成变屈服强度的单一厚度B柱加强板对原车进行改进的措施。为了使热成形B柱的材料梯度分布趋于合理,利用有限元数值模拟对其进行了优化设计。以某轿车为例,基于响应面数值优化方法,采用部件碰撞仿真分析,对热成形B柱加强板的材料性能梯度分布进行了优化。对最终的优化结果进行了整车侧碰仿真,并与原车进行了对比。结果表明,优化后的热成形变梯度B柱使车身减重0.773 kg的同时较好地满足侧面碰撞的要求。

碳纤维复合材料汽车B柱加强板的优化与性能分析

通过建立B柱总成的有限元仿真模型,在等刚度原则下,对碳纤维复合材料B柱加强版进行自由尺寸优化、尺寸优化、铺层角度优化设计,并对B柱总成进行三点弯曲有限元仿真,获取优化后模型的最大位移及最大强度.通过真空导入成型工艺制作B柱加强板样件,并对碳纤维复合材料B柱总成进行三点弯曲试验,校核总成的强度指标.最后基于2018版C-NCAP标准分析整车侧面碰撞性能.通过对比刚度、弯曲性能、侧面碰撞侵入量、侧面碰撞侵入速度、侧面碰撞加速度,优化设计后的碳纤维复合材料B柱加强板可在保证刚度、强度及侧面碰撞性能的前提下替代原钢制B柱加强板,并使B柱加强板减重1.376 kg,减重比达到76.4%.

超高强度钢车身B柱加强板热成形工艺参数多目标优化

对超高强度钢车身B柱加强板热成形中的冲压速度、压边力、摩擦因数、板料初始温度及工具初始温度进行了工艺参数正交分析,并运用模糊数学中的综合评判法,对成形后的最大减薄率和危险点的主应变均值两个目标值进行了综合。通过综合指标的极差分析,确定冲压速度、压边力与摩擦因数组合、板料初始温度及工具初始温度对综合评分的影响程度,分析得出最优的车身B柱加强板热成形工艺参数组合方案。

汽车B柱加强板成型性模拟分析及优化

针对DP600型汽车B柱加强板进行了工艺分析及拉延模面设计,并基于数据模拟软件对成型过程的模拟分析,对汽车B柱加强板进行了产品结构改进和工艺设计。利用仿真结果预测了产品设计的可行性,提出并验证了设计修改方案,模拟结果与试验结果吻合。

汽车B柱加强板的冲压工艺数值模拟及分析

以某汽车B柱加强板为例,考虑零件的材料及结构特点,合理地确定了它的工艺方案。采用Autoform4.5软件进行了冲压方向的确定,设计了压料面和拉延筋。同时完成工艺补充及拉延成形过程的数值模拟。根据模拟结果预测板料成形过程中拉裂、减薄、起皱等缺陷。分析了引起缺陷的原因,提出了合理的拉延成形工艺参数。结果能为实际生产提供参考和依据。

汽车B柱加强板落料工艺的改进

通过对某车型B柱加强板落料工艺的改进,提高了冲压件的材料利用率,通过气缸驱动推出机构将毛坯从落料模上推出到开卷落料线的输送皮带上,提高了生产效率,可为不对称形状落料毛坯的冲压生产提供参考。

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。

基于数值模拟的B柱加强板成形工艺优化

在对使用拼焊板拉深成形的汽车B柱加强板进行数值模拟的基础上,采用BP神经网络建立工艺参数与成形质量之间的非线性映射关系,通过多目标遗传算法NSGA-II获得最优成形工艺参数.研究结果表明:神经网络结合多目标遗传算法可以获得最优成形工艺参数,可较好地解决B柱加强板的成形问题.

B柱加强板成形的有限元模拟

利用世界主流专用软件Dynaform对某汽车的B柱加强板进行几何模型的检查和修补、冲压方向确定、压料面设计、工艺补充面设计、坯料展开尺寸确定、拉深筋设置及拉深成形过程的数值模拟。根据模拟结果调整工艺参数,消除零件成形中的质量缺陷,提高了成形工艺可靠性,对B柱加强板拉深成形的工艺确定和模具设计提供了依据,并通过了实际生产的验证。

汽车B柱加强板的热冲压成形工艺及性能研究

选取国内某车企车型B柱加强板作为研究对象,考察国产材料所制得的B柱加强板的零部件化学成分、力学性能、硬度、金相、脱碳层厚度、残余应力以及尺寸等是否满足要求;分析结果表明,在不影响原设计生产工艺的情况下,得到的热成形零部件的显微硬度可达460 HV10,屈服强度达1 100 MPa,抗拉强度达到1 500 MPa,且与进口材料所得零部件性能相近,均满足设计要求;尺寸性能以及残余应力分布基本满足要求,切换后对工程化基本没有影响,可实现国产化热成形材料代替进口材料。

汽车B柱加强板碳纤维设计浅析

采用碳纤维复合材料替代钢材,通过结构拓扑优化对B柱加强板进行轻量化设计,与传统钢件相比重量减轻1.183Kg,减重55%,同时采用CAE仿真碰撞分析,CAE分析结果与实际基本相符,满足产品设计要求。文中以众泰汽车某SUV车型为例,简单介绍了B柱加强板设计方法。

汽车B柱加强板软硬部过渡特性的磁巴克豪森噪声检测方法

汽车B柱加强板软硬部过渡特性评价的常规方法是通过破坏性取样对局部硬度进行检测,无法直接面向零部件进行便捷、快速的无损测试,且耗时、耗费成本。为克服传统方法的不足,研究利用磁巴克豪森噪声检测方法实现过渡特性的无损评价。利用自主研发的多功能微磁检测仪器开展标定试验,提出过渡区域起止位置及长度范围的估算方法,并建立过渡区域的表面硬度定量预测模型。研究结果表明,磁巴克豪森噪声、切向磁场强度信号的大部分特征参量可以有效评估软、硬部过渡范围,参量x_(1)、x_(5)和x_(17)对起始点的估计误差范围处于±14 mm,长度估算的相对误差小于10%。利用单一参量x_(17)建立的线性表征模型对硬度的预测RMSE值为12.38 HV10,融合多项磁参量建立的BP神经网络模型的预测精度更高,RMSE值小于6 HV10。提出一种汽车关键部件软硬部过渡特性的微磁评估方法,研究磁巴克豪森噪声特征参量与硬度的关系,实现汽车B柱软硬区表面硬度和软硬部过渡范围的定量表征,具有重要的工程应用前景。

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。

汽车B柱加强板热冲压工艺的遗传算法多目标优化

为了提高汽车B柱加强板热冲压件的厚度均匀性,提出了非支配排序遗传算法的工艺参数多目标优化方法。分析了B柱加强板的热冲压过程,选择板料加热温度、冲压速度、摩擦系数和模具间隙作为优化参数。以减小最大减薄率和最大增厚率作为优化目标,建立多目标优化模型。使用最优拉丁超立方抽样法在优化空间内设计实验点,并依据Autoform有限元软件得到实验值。基于BP神经网络拟合工艺参数与质量参数之间的关系,并依据预测均方根误差验证了拟合的精确性。使用非支配排序遗传算法搜索多个优化目标的Pareto前沿解。经生产验证,与厂家工艺相比,优化后的热冲压件最大减薄率减小了22.25%,最大增厚率减小了7.34%,说明优化后冲压件的质量得到了提高;且优化后最大减薄率和最大增厚率的标准差均减小,说明优化工艺的生产稳定性更好。

基于AutoForm模拟的汽车B柱加强板热冲压工艺分析与优化设计

利用AutoForm软件对B柱加强板热冲压过程进行成形工艺模拟,并针对分析过程中出现的起皱现象,分析其起皱原因后对零件模面进行调整、优化,通过在法兰边处增加拉延槛和拉延筋以及优化下模压料板的压料间隙值来解决B柱法兰边起皱以及侧壁局部减薄的问题,对结果进行优化设计、对比优化前后的分析结果,选出最优的设计方案。通过分析和优化改进,采用B柱大头端上模压料板的压料力为60 kN、中间压料板的压料力为20 kN、下模压料板的压料间隙为1.4 mm、保压力为3000 kN、保压时间为7 s的工艺参数进行拉延成形仿真模拟,得到的零件无开裂和起皱缺陷,表面质量较好,满足加工工艺要求,可有效缩短模具的开发周期和成本。

锌基镀层超高强度钢板热冲压汽车B柱加强板成形规律研究

汽车轻量化是当今世界各国为实现节能减排、缓解环境污染而共同提出的一大举措,其中超高强度钢热冲压技术是实现汽车轻量化的主要途径之一。利用锌层超高强度钢板进行B柱加强板试制试验,当加热温度为900℃,保温时间为500s,转移时间为7 s时,所得B柱外观及力学性能最优。

汽车B柱拼焊板成形分析及数值模拟

分析了汽车B柱拼焊板成形过程的工艺方案。利用有限元分析软件Dynaform对其成形过程进行了数值模拟。对成形中出现的破裂、起皱和焊缝移动等现象进行了研究。分析了产生缺陷的原因,提出工艺优化措施,最后通过模拟得到了较好的结果,并用生产零件验证了B柱拼焊板拉深成形工艺的可行性。

无中顶横梁车身B柱结构设计

本文对无中顶横梁车身B柱加强板总成结构设计进行了研究。分析了市场变化对车身设计的影响。研究了B柱加强板总成结构特点,针对6种设计方案进行成本重量、结构、工艺等对比分析。进而通过CAE仿真分析,改进结构设计。最后根据设碰撞安全法规对结构设计进行优化,论证设计可行性。本文研究的无中顶横梁车身B柱加强板结构设计,满足碰撞法规要求;结构设计合理;车身强度和扭转刚度以及吸能溃缩形式良好。

某MPV车型侧面碰撞的B柱安全设计与优化

某MPV车型在侧面碰撞MDB50试验中,为了减小B柱腰线位置的侵入位移和侵入速度,使B柱的变形为有利于保护乘员的模式,通过采用热成形且屈服强度达到1500MPa的超高强钢为B柱加强板,并优化B柱加强板腰线位置截面和内焊U型板及下部位置开减弱孔的方式,来解决B柱中部位置侵入变形过大的问题。该车型优化后在C-NCAP的侧碰试验中结果为满分,证明了B柱优化分析的正确性,为MPV车型B柱的安全设计提供了一种有效的方法。