基于变厚板(VRB)的汽车前纵梁内板开发

使用变厚板零件是实现汽车轻量化的有效方法之一。针对变厚板的板厚及材料力学性能非均一性,文章采用数字散斑单向拉伸试验对变厚板等厚区和厚度过渡区的力学性能进行研究,探讨退火工艺对变厚板不同厚度区域材料性能的影响,提出结合数字散斑单向拉伸试验和厚度分区离散的变厚板过渡区力学性能表征;仿真分析某汽车前纵梁内板变厚板冲压成形性,并与试制样件进行对比,结果表明,采用该文提出的变厚板过渡区表征方法正确可靠,且变厚板制作的汽车前纵梁内板件成形性良好。

变厚板(VRB)冲压成形数值模拟

针对变厚板(VRB)的板厚与材料力学性能非均一性,提出了分区离散法对变厚板的冲压成形过程进行数值模拟的方法,分析材料性能、板料厚度的离散精度对冲压成形仿真模拟的精度影响,提出了离散精度设置方法,并采用变厚板圆筒拉深试验件进行对比,研究结果表明,采用该文提出的变厚板分区离散法对变厚板冲压成形过程的模拟很有效。

可轧制约束下VRB薄壁结构的厚度分布优化方法研究

连续变厚度轧制工艺(variable-thickness rolled blanks,VRB)是一种先进的轻量化制造工艺,其制作而成的VRB薄壁结构具有质量轻、吸能效果好等优点。本文中以单帽型薄壁梁的横向冲击过程为研究对象,建立了VRB单帽型薄壁梁的高精度有限元模型,基于粒子群算法(particle swarm optimizer,PSO)的思想提出一种求解可轧制约束的VRB薄壁结构最优厚度分布问题的综合学习粒子群算法(comprehensive learning particle swarm optimizer,CLPSO)。该算法可求解可轧制约束和性能约束下包含大规模设计变量的VRB薄壁梁结构的最优厚度分布问题。为验证CLPSO算法的有效性,分别开展了有/无制造约束下的VRB薄壁结构的最优厚度优化设计。优化结果表明,有制造约束的CLPSO算法相比无制造约束的CLPSO算法更容易得到可用于生产制造的设计结果,且在满足性能约束与VRB可轧制约束条件下,VRB单帽型薄壁结构的质量相比等厚度结构减轻了21.7%。

变厚板汽车顶盖横梁成形工艺研究及模具设计

以某车型顶盖横梁为例,对变厚板的成形工艺分析方法进行了研究,通过充分结合Autoform建模计算效率高的特点和Dynaform在计算精度方面的优势,对变厚板顶盖横梁的成形性进行了探索;针对变厚板模具零件型面加工难度大的问题,提出采用型面分区偏置的方法处理加工依据,同时也对变厚板在板料成形过程中间隙控制和板料定位控制方面的方法进行了研究,完成了变厚板顶盖横梁模具设计,并试制成功变厚板顶盖横梁零件,验证了变厚板成形工艺及模具设计方法的有效性。