Dynaform汽车扭梁拉深成形有限元分析与工艺研究
毕业论文关键词 汽车扭梁，Dynaform，压边圈，拉延筋，正交试验
Title Finite Element Analysis and Technology Research On the Process of Deep Drawing Twist Beam of Automobile
Abstract Twist beam of automobile is a key part to maintain vehicle stability, so the flexural strength requirement is higher. For that reason, drawing out a groove structure in the part is useful, since that this kind of structure will decrease the weight and raise the height of the parts and increase the flexural strength. In this paper, based on Dynaform, the simulation analysis and process parameters optimization analysis and design of the twist beam of automobile drawing process were carried out. An appropriate blank was selected, the influence of different way to spare the binder and drawbead into several parts were analyzed. In order to find the optimal combination of process parameters, the danger zone drawbead restraining force density, friction coefficient, the danger zone blank holder force were selected as factors. Through the analysis of orthogonal test results the best level combination was selected according to verified simulation data. Combined with the actual production, the selected binder and drawbead, not only can save raw material, reduce cost, but also can improve the forming performance.
Keywords Twist beam of automobile; Dynaform; Binder; Drawbeads; Orthogonal test
目次
1绪论
1.1课题背景.1
1.2国内外研究现状1
1.3板料成形仿真软件2
1.4研究目标3
2汽车扭梁的工艺分析.5
2.1汽车扭梁尺寸及特性分析.5
2.2扭梁成形缺陷分析.6
2.3拉深中需要考虑的问题.7
2.4本章小结.8
3汽车扭梁模型的建立9
3.1基于Dynaform的汽车扭梁成形模拟过程.9
3.2汽车扭梁模型的建立以及有限元分析前处理准备10
3.3毛坯的材料选择、形状估算11
3.4后处理分析12
3.5本章小结13
4汽车扭梁拉深成形的仿真分析及优化.14
4.1压边圈的选择14
4.2拉延筋和等效拉延筋设置18
4.3通过正交试验选择最优参数24
4.4小结30
结论.31
致谢.33
参考文献34
1 绪论 1.1 课题背景 汽车制造业，是制造业最重要的一个部分，也是发展的最成熟的部分之一。当代汽车是极其复杂的工业产品，一辆汽车中包含有很多零件，拉深成形的零件占了很大一个部分[1]。其中又以汽车扭梁为代表，但是多年的发展使得汽车行业的竞争越来越激烈，新车型推向市场的速度越来越快，变相的导致汽车产品的寿命在减短，这样就对汽车零件的设计研发提出了更高的要求，不仅需要在设计上减少成本以应对越来越强的行业竞争，还需要在短时间内完成新产品的研发。传统工艺中汽车扭梁的设计采用的“试错法”，不仅偶然性强，成本高昂，而且重复制作样品极大的拖延了研发的时间，已经不能适应新时期的要求。为了尽快的开发新的工艺或是改进原有的旧工艺，有限元数据仿真模拟的方式越来越多的被使用。 人们第一次成功的使用计算机对实际工艺进行模拟是在上世纪的 80年代，由美国的工程人员完成的[2]。至今为止已经经过了 30年，各种板料拉深成形分析软件越来越多，也越来越成熟。产生了较好的经济效益通过运用这些仿真分析软件，可以对三文造型软件生成的三文模型数据进行过程模拟；从而预测材料在成形过程中可能出现的起皱、拉裂及回弹等潜在问题，而且可以计算出坯料的展开尺寸。运用这样的方法可以避免制造实际模型进行试验带来的成本，同时通过计算机可以快速更改试验的参数，使研发周期更短、更有效率。