汽车后门外板腰线二次拉延技术研究应用

为了解决车身腰线锐利化带来的品质问题,以某车型后门外板为研究对象,文章展开了腰线二次拉延成形仿真以及冲压模具结构优化设计。在设计阶段对产品成形过程进行数值模拟。通过优选冲压方向、腰线二次拉延等方法优化冲压工艺,解决了腰线前端开裂、起皱以及优化了腰线滑移等质量问题。在冲压模具结构设计上,通过增加双导向、垫块和平衡块等方法,实现了模具实物上下型面间隙稳定,避免了由于工装精度不足导致的滑移线等质量问题。最终按照工艺方案用于模具制造,并根据仿真结果指导实物调试,得到了无开裂、起皱以及腰线滑移在基准内的合格零件。研究表明,该后门外板的二次拉延方案可实现锐利化腰线在后门外板上的工业化应用。

基于改进SVR算法的模具棱线磨损预测方法研究

为研究汽车覆盖件模具棱线几何特征参数及成形工艺参数对棱线磨损的影响,实现对模具棱线磨损的精准预测,提出了一种基于改进SVR算法的模具棱线磨损预测模型.通过利用改进的拉丁超立方抽样(ILHS)方法获取模具棱线磨损有限元计算的实验样本,进而构建预测模型的输入参数集.通过耦合混沌理论、动态权重方法对蝗虫优化算法(GOA)进行改进,利用改进后的蝗虫优化算法(IGOA)对SVR算法关键参数进行寻优.构建了基于IGOASVR算法的模具棱线磨损预测模型,结合粒子群寻优算法(PSO)建立多目标优化模型,实现对模具棱线磨损的高精度预测以及几何特征参数和成形工艺参数优化.对比5种常规预测模型,基于IGOA-SVR算法的预测模型在采样点处的预测误差分别为8.546%、8.497%、8.473%,较GOA-SVR预测模型分别提高25.9%、26.2%、26.4%,预测精度相比于其他预测模型也有不同程度的提高.结果表明改进后的IGOA-SVR算法具有更高的精度.

后地板双拼工艺研究

以某车型后地板为研究对象,根据其结构提出了一种双拼成形工艺,并借助AutoForm软件对双拼成形工艺进行了全工序有限元分析。分析结果表明:后地板成形性、减薄率、起皱等各项评价指标均满足判断基准。基于双拼成形工艺方案进行后地板冲模设计与制造,经试模验证,一次性获得2件合格零件,利用蓝光扫描设备对样件进行全型面扫描,2个零件尺寸偏差均在±0.3 mm,符合批量生产质量要求,表明后地板双拼成形工艺可以有效提高材料利用率,并提升冲压生产效率。

基于锌铝镁镀层的汽车前门内板成形工艺研究

针对深冲类汽车覆盖件采用传统锌铁镀层板材料拉延成形易开裂、拉毛和脱锌等问题,以某车型前门内板为研究对象,分别基于锌铁镀层板和锌铝镁镀层板进行拉延成形数值模拟。在同等工况条件下,根据成形极限图、减薄率、最大失效、表面缺陷高度、材料流入量以及磨损失效对比锌铝镁镀层板与锌铁镀层板的成形效果差异。分析发现,工艺参数不变时,锌铝镁镀层板相对于锌铁镀层板成形裕度、材料流入量、表面缺陷高度、磨损失效极限冲次更大,减薄率、最大失效更小。在不调整工艺模面的情况下,通过增大压边力,锌铝镁镀层板获得了优于锌铁镀层板的成形质量。利用有限元分析结果进行试模验证,得到了无开裂、起皱、拉毛和脱锌等成形缺陷的前门内板零件。研究表明,将锌铝镁镀层板材料应用至前门内板,可有效解决拉延成形裕度低的问题,并能降低零件拉毛、脱锌等缺陷的发生频率,提高了量产稳定性,削减了成本浪费。

汽车翼子板三工序冲压工艺方案及成形仿真

为了降低汽车翼子板冲压模具成本,以某车型翼子板为研究对象,分析了产品结构特点和冲压工艺性。通过将侧修边与侧冲孔、侧整形与侧冲孔复合,以及采用“一次拉延成形”工艺代替“过拉延+整形”工艺,实现了翼子板冲压工艺方案的三工序化。利用有限元分析软件对翼子板全工序成形和真实回弹进行了数值模拟,验证了三工序冲压工艺方案的可行性,并根据仿真结果对翼子板工艺模面进行了工艺造型优化和回弹补偿设计。将优化后的工艺模面用于冲压模具制造调试,获得了成形质量良好、回弹量在±0.5mm以内的合格零件。实践证明,三工序冲压工艺方案可有效缩短冲压模具工序数量,并能节约冲压模具以及零件生产成本。

TWB汽车覆盖件成形工艺参数优化

针对TWB汽车覆盖件成形裕度不足,焊缝区域拉延易开裂问题,以应用TWB的某车型前门内板为研究对象,采用试验法与有限元分析相结合的方式,基于正交试验快速筛选出造成前门内板拉延焊缝区域开裂的主要工艺参数,分析了主要工艺参数对前门内板成形性的影响规律。以焊缝区域最大减薄率为评价项目,依次研究了压边力B.H.F.、摩擦系数μ、第一刺破刀高度H1、第二刺破刀高度H2和薄板宽度W对前门内板成形质量的影响。运用极差和方差分析,确定了各工艺参数对焊缝区域最大减薄率影响的主次顺序以及工艺参数取值为:B.H.F.=1000 kN,μ=0.13,W=1044 mm,H2=11 mm,H1=10 mm。利用最优工艺参数组合对前门内板进行成形仿真,并在此基础上进行试模验证,获得了成形质量良好、具有较高裕度的零件,焊缝区域最大减薄率为19.1%,满足质量判断标准。

基于三工序的汽车翼子板翻边整形模设计

为了减少汽车翼子板冲压模具工序数量,降低汽车翼子板制造成本,以某SUV车型翼子板为研究对象,在分析产品冲压工艺的基础上,提出了一种采用工序集成技术的三工序冲压方案。通过将侧冲孔与侧翻边整形复合,并对大角度、长法兰翻边采用一次侧整形工艺,实现了翼子板侧冲孔、侧翻边、侧整形等不同工艺内容的同序化。介绍了满足翼子板三工序要求的翻边整形模结构,阐述了三种不同类型的特殊斜楔机构的结构布局和工作原理。最终完成了三工序化翼子板的工业化应用,达到了批量生产的要求。研究结果表明,三工序冲压方案能够有效缩短翼子板冲压工序,大幅削减翼子板的生产成本。

汽车侧围外板成形工艺参数优化

针对某侧围外板成形过程中易发生开裂和面畸变等问题,对零件成形质量影响最大的拉深工序进行研究,基于AutoForm软件设计侧围外板拉深工艺模面,并建立拉深成形仿真有限元模型。通过工艺分析,确定了凸模圆角半径R_(p)、凹模圆角半径R_(d)、拔模角θ、拉深筋半径R_(b)、拉深筋弯曲圆角半径R_(w)为影响侧围外板成形质量的关键工艺参数,在此基础上设计5因素5水平的正交试验方案,以减小最大减薄率和增大最小主应变作为优化目标对试验结果进行综合评分和极差分析,获得最优工艺参数组合:凸模圆角半径R_(p)为R16 mm,拉深筋半径R_(b)为R8 mm,拉深筋弯曲圆角半径R_(w)为R4 mm,凹模圆角半径R_(b)为R20 mm,拔模角θ为35°。利用最优工艺参数组合对侧围外板进行成形仿真以及试模验证,获得了无开裂、无面畸变、成形质量良好的零件。

基于AutoForm的汽车翼子板冲压回弹仿真及补偿研究

针对汽车覆盖件实际尺寸偏差与回弹仿真差异较大的难题,以某车型翼子板为研究对象,在分析该零件成形工艺的基础上,提出一种新型全工序回弹模拟方法。通过最小有效压料面设计、压料板圆角避空等手段消除压料板闭合带来的塑性变形,使各工序回弹仿真更加准确。在全工序补偿中引入继承补偿概念,将回弹量较小的修边、冲孔工序型面补偿量复合至回弹量较大的拉延、整形工序,并利用最终回弹补偿数据进行模具设计及试模验证。研究表明,试验与仿真结果基本吻合,最大偏差仅为0.2mm,翼子板回弹难以控制的问题得以解决。

汽车覆盖件集成制造技术应用研究

以某车型侧围外板和后流水槽为研究对象,通过结构优化设计,将其合二为一,得到集成化的侧围外板,并设计了4道工序的冲压工艺方案。利用AutoForm软件对集成化侧围外板进行全工序成形有限元分析,识别了后流水槽区域起皱风险,对集成化侧围外板冲压工艺方案进行优化,在工序2增加预成形工艺,解决了后流水槽起皱问题,实现车身制造的低成本化。

汽车翼子板成形仿真与回弹补偿研究

为了改善汽车翼子板成形质量,提高汽车翼子板尺寸精度,以某车型翼子板为研究对象,通过全工序成形仿真以及冲压工艺稳健性分析,在产品设计阶段对翼子板成形过程进行数值模拟,优化翼子板成形工艺,从而增强工艺稳健性。在工艺稳健的基础上展开全工序回弹仿真,并基于回弹仿真结果对翼子板实施全型面回弹补偿,将回弹矢量较小的修边、冲孔工序型面补偿量叠加至回弹矢量较大的拉延、整形工序。最后迭代计算获得满足容差要求的回弹补偿数据,将其应用于翼子板冲压模具设计制造以及试模验证,得到了成形质量良好,尺寸偏差在±0.5 mm以内的合格零件。研究表明,全型面回弹补偿可以有效控制翼子板冲压回弹,提高了尺寸合格率,减少了试模阶段为降低回弹的调试工作量,缩短了冲压模具质量稳定周期。

基于正交试验的汽车翼子板拉伸成形仿真研究

汽车覆盖件拉伸成形后的最大减薄率和最大增厚率可以反映材料的开裂和起皱趋势,针对汽车翼子板拉伸成形易产生开裂、起皱等问题,通过有限元分析与正交试验相结合的方法,以零件的最大减薄率和最大增厚率为评价指标,分析了压边力BHF、摩擦系数μ、材料厚向异性系数r、材料屈服强度σs、材料抗拉强度Rm对零件减薄率和增厚率的影响。利用极差和方差分析,确定了各因素对减薄率和增厚率影响的主次顺序,得出不同因素对减薄率和增厚率的显著性,从而获得了最优的工艺及材料参数组合为:BHF=900kN,μ=0.14,r=1.9,σs=150MPa,Rm=300MPa。将最优工艺、材料参数组合用于实际试模验证,得到了无开裂、起皱,成形充分的零件。研究表明:基于正交试验的有限元分析能够有效提供翼子板的成形质量。

铝合金双锐棱翼子板成形工艺优化

为了实现双锐棱造型在铝合金汽车覆盖件上的应用,以采用6系铝合金材料的某汽车翼子板为研究对象,对其主、副棱线均进行锐利化设计。针对棱线拉延易开裂、滑移线难以控制等问题,基于AutoForm软件建立了铝合金双锐棱翼子板拉延成形仿真模型。以主棱线最大减薄率和最大滑移量作为评价指标,选取压边力F、进料侧拉延筋阻力系数f_(1)、摩擦因数μ、出料侧拉延筋阻力系数f_(2)作为正交试验因素,利用极差分析和综合评分法获得铝合金双锐棱翼子板最优工艺参数组合为:f_(1)=0.2,F=1200 kN,f_(2)=0.3,μ=0.13。将优化后的工艺参数用于仿真求解,得出主棱线减薄率为15.3%,滑移量为2.162 mm,满足工程阶段仿真判断标准。最后在此基础上进行试模验证,获得了成形质量良好、主棱线无开裂及明显滑移线的合格样件。结果表明,基于有限元分析与数理统计的多指标综合优化求解可以实现双锐棱造型在铝合金汽车覆盖件上的成功应用。

高强钢拼焊板前纵梁成形工艺优化

以应用高强钢拼焊板的某车型前纵梁为研究对象,分析前纵梁结构特点和冲压工艺性。基于CATIA软件设计了前纵梁全工序成形工艺数模,并利用Autoform软件对前纵梁全工序进行仿真评估,识别了前纵梁成形不充分与整形开裂风险。通过对前纵梁成形过程进行分析,提出采用“一次拉深+二次拉深”代替“W成形”的工艺优化方案,改善了前纵梁成形性,解决了开裂问题。将优化后的成形工艺方案应用于前纵梁冲模开发和试模验证,获得了成形充分、无开裂缺陷的合格样件,表明采用多道次拉深工艺可以提高前纵梁的冲压可行性。

基于CAD/CAE的侧围外板拉延模设计

以东风本田某SUV车型侧围外板为研究对象,借助CAE分析软件对该侧围外板进行成形仿真分析,预测了拉延成形过程中的开裂和起皱等缺陷,得到了侧围外板成形极限图和厚度变化云图,并以此来判断其成形效果。通过对产品结构设计和成形工艺参数进行优化,输出了最佳拉延成形工艺方案,将此工艺方案导入CAD软件,实现了拉延模具结构的快速设计。最后在模具调试过程中对工艺方案进行了验证,试模结果与仿真分析结果一致。零件最大减薄率为21.5%,最大增厚率为9.7%,满足零件批量生产要求。

基于变压边力的侧围外板成形研究

目的为了提高侧围外板成形裕度,降低拉延开裂风险。方法运用CATIA软件设计了侧围外板精细化工艺模面,并借助AutoForm软件对侧围外板拉延成形过程进行了有限元分析。结果在恒定压边力加载的工况下,侧围外板在后三角窗及后门洞区域发生轻微开裂,无法满足成形要求。基于恒定压边力工况条件,对压边力加载方式进一步研究,提出变压边力工况条件,并模拟了9种变压边力加载方式下的成形效果,从中筛选出最优变压边力工况条件,改善了侧围外板拉延成形性,消除了开裂风险。将最优仿真数据用于侧围外板实际试模,试模结果与仿真结果基本一致,零件成形良好,最大减薄率为19.8%,最大增厚率为6.7%,符合产品质量需求,证明了变压边力工艺方案的可行性。结论变压边力工况条件可以提高零件成形裕度。

基于SVR模型的双锐棱铝合金翼子板成形工艺优化

为了实现双锐棱设计在轻量化材料的设计和应用,以铝合金材料的某车型双锐棱翼子板为研究对象,针对翼子板拉延成形过程中棱线部位滑移线不易控制等问题,采用基于支持向量机回归(SVR)的代理模型,并利用粒子群算法(PSO)建立优化模型寻求最优工艺参数。选取压边力B.H.F.、拉延筋系数ƒ_(1)、拉延筋系数ƒ_(2)、摩擦系数μ为优化参数,以主、副棱线最大滑移量为优化目标,建立了SVR模型并利用PSO建立多目标优化模型寻求最优工艺参数。获得最优工艺参数组合为:压边力为B.H.F.=1281.43 kN,拉延筋系数ƒ_(1)=0.193,摩擦系数μ=0.150,拉延筋系数ƒ_(2)=0.205,将优化后的工艺参数进行仿真求解得出主棱线滑移量为1.92 mm,副棱线滑移量1.31 mm,满足成形仿真判断标准。最后利用优化后的工艺参数以及仿真结果指导现场试模,得到了成形质量良好,无明显棱线滑移的合格零件。研究表明,采用SVR与PSO相结合的方法可以快速、有效地优化铝合金双锐棱翼子板成形工艺方案。

侧围外板全工序成形数值模拟与工艺优化

以某车型侧围外板为研究对象,根据零件造型复杂、结构尺寸大、外观质量要求高等特点,设计了4道工序的成形工艺方案。利用AutoForm软件对侧围外板成形工艺方案进行数值模拟,识别了全工序成形过程中主棱线拉延滑移、后门配合部台阶面整形开裂、行李箱盖配合部整形起皱、前风挡配合部回弹大等潜在缺陷。通过优化拉延工艺补充面、在轮拱区域设计余肉造型来改善主棱线滑移,增大过拉延量来解决后门配合部台阶面开裂,增加预整形工艺来消除行李箱盖配合部起皱,并借助CATIA软件对前风挡配合区域进行模具型面补偿设计来降低回弹。结果表明,成形工艺方案优化后,侧围外板在成形过程中未发生滑移、开裂和起皱等缺陷,回弹量也控制在尺寸公差范围之内,与数值模拟结果基本一致,证明了数值模拟的可靠性。

基于CAD模面的翼子板全工序成形模拟与优化

为了降低翼子板全工序成形模拟难度,提高翼子板全工序成形模拟精度,减少生产准备阶段设变修模发生率,以某SUV车型翼子板为研究对象,应用CAD软件进行精细化工艺模面设计,并将工艺模面导入CAE软件进行迭代计算,验证翼子板全工序工艺可行性,快速识别了翼子板全工序成形性不良,根据CAE分析结果对CAD模面进行设计优化。研究表明,基于CAD模面的全工序成形分析,大幅削减了翼子板在CAE软件中工序规划、模面设置以及反复调整的工作量,成形评价项目一次分析通过率高,模拟精度显著提升,模具切削后的设变发生率明显下降,实现了翼子板全工序成形模拟的高效化和精准化。

基于模面工程的侧围外板全工序成形仿真研究

为了快速确定大型汽车覆盖件全工序成形工艺方案,缩短全工序成形仿真迭代次数与计算周期,提高全工序成形仿真精度,以某车型侧围外板为研究对象,根据产品结构特点对侧围外板进行区域划分,结合各区域工艺特点绘制工艺模面的关键断面参数,利用关键断面参数驱动工艺模面高效设计,并借助有限元分析软件进行成形工艺校核,以验证工艺方案的可行性。结果显示,侧围外板整体成形充分,无开裂、起皱以及明显面品缺陷等成形问题。在此基础上进行试模验证,获得了成形效果良好且与数值模拟结果基本一致的样件。研究表明,应用关键断面参数驱动工艺设计的模面工程技术后,侧围外板无需在有限元分析软件中进行模面设计以及反复调整优化,显著提升了侧围外板全工序成形仿真精度和效率。