皮卡B柱內(nèi)板上段加強(qiáng)板的沖壓工藝設(shè)計與回彈優(yōu)化.pdf

1、為了滿足汽車產(chǎn)業(yè)低能耗、輕量化、高安全性的發(fā)展趨勢，高強(qiáng)鋼已在汽車制造業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用。汽車的零件大多為形狀比較復(fù)雜的覆蓋件，由于高強(qiáng)鋼的強(qiáng)度與塑性是相互矛盾的，因此給覆蓋件的沖壓成形帶來了很多問題，其中以怎樣控制覆蓋件的回彈問題最為突出，并給模具的設(shè)計與制造增加了難度。隨著計算機(jī)技術(shù)及應(yīng)用的迅速發(fā)展，運(yùn)用Autoform仿真軟件對板料沖壓成形過程進(jìn)行數(shù)值模擬并分析結(jié)果，通過優(yōu)化成形工藝參數(shù)來控制缺陷的產(chǎn)生，保證產(chǎn)品設(shè)計的合理性，不僅

2、縮短了研發(fā)周期，而且降低了生產(chǎn)成本。
　　本文以皮卡B柱內(nèi)板上段加強(qiáng)板為研究對象，主要研究內(nèi)容分為三個方面：
　　首先對采用B410LA/JSC590R低合金高強(qiáng)鋼制造的皮卡B柱內(nèi)板上段加強(qiáng)板進(jìn)行了工藝分析，設(shè)計了兩種成形方案：方案一，零件的曲面法蘭設(shè)計在壓料面上；方案二，零件的曲面法蘭設(shè)計在拉延造型的凸模上。通過Autoform軟件對該兩種成形工藝方案進(jìn)行數(shù)值模擬分析，成功的預(yù)測了兩種方案在板料成形過程中可能存在的起皺、開

3、裂和成形不足等缺陷，并進(jìn)行綜合比較：方案二優(yōu)于方案一，且模擬結(jié)果得到生產(chǎn)的驗證，生產(chǎn)出質(zhì)量良好的零件。
　　然后以最大回彈角為評價指標(biāo)，選取了影響回彈的主要因素（壓邊力、沖壓速度、摩擦系數(shù)和板料厚度）作為正交試驗設(shè)計的因素，每個因素各有三個水平，最終獲得了能將最大回彈角控制在最小的工藝參數(shù)組合，并通過正交試驗的極差和方差分析可知，壓邊力和沖壓速度是影響板料回彈的主要因素。另外，將統(tǒng)計分析得出的最優(yōu)組合進(jìn)行相應(yīng)的驗證，模擬的結(jié)果顯示

4、優(yōu)方案對應(yīng)的最大回彈角為2.15°，比正交表中的任一種參數(shù)組合所模擬的結(jié)果都要理想，板料的成形質(zhì)量也得到了滿足，所以正交試驗設(shè)計的優(yōu)化方案可行。
　　最后在正交試驗設(shè)計的基礎(chǔ)上進(jìn)一步優(yōu)化，通過建立板料沖壓成形回彈的徑向基函數(shù)代理模型，運(yùn)用Matlab優(yōu)化工具箱中的fmincon函數(shù)對其優(yōu)化求解，并且得出回彈的預(yù)測值為2.13°，將優(yōu)化后的參數(shù)進(jìn)行數(shù)值模擬驗證，得出模擬值與預(yù)測值的誤差為0.94％，板料的成形質(zhì)量也得到了更好的滿足，