【摘 要】
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在轿车车身结构件中,有一些纵弧棱U型截面梁（如前后保险杠防撞梁）。由于纵弧棱梁U型截面梁在长度方向有一定曲率,比直棱U型截面梁的变形行为要复杂得多,加之由于高强钢在冷冲压成形中容易出现起皱、过度减薄而开裂和回弹等问题,因此,需要对高强钢纵弧棱梁类零件的变形行为进行研究,对该类零件的成形工艺和模具进行优化,以便指导实际生产。本文先从纵弧棱U型截面梁的成形过程和变形特点入手,通过DYNAFRORM软件
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在轿车车身结构件中,有一些纵弧棱U型截面梁（如前后保险杠防撞梁）。由于纵弧棱梁U型截面梁在长度方向有一定曲率,比直棱U型截面梁的变形行为要复杂得多,加之由于高强钢在冷冲压成形中容易出现起皱、过度减薄而开裂和回弹等问题,因此,需要对高强钢纵弧棱梁类零件的变形行为进行研究,对该类零件的成形工艺和模具进行优化,以便指导实际生产。本文先从纵弧棱U型截面梁的成形过程和变形特点入手,通过DYNAFRORM软件仿真分析零件各区域在成形时的应力应变大小和分布情况、等效应力分布情况、材料各向流动规律等,探究其可能存在的缺陷问题及和坯料求解方式。其次,通过不同曲率、翼板宽度、侧壁高度的纵弧棱U型截面梁为研究模型,以最大减薄率和最大增厚率评价指标,先分析了纵弧棱梁起皱和减薄的原因;通过数值模拟和理论分析相结合的方式,总结出了不同因素对纵弧棱梁冲压成形质量的影响规律,并进行了DC04、DC01和高强钢DP590三种材料的零件的冲压实验验证。最后,以某轿车前防撞梁为例,应用DYNAFORM有限元模拟软件对其冲压成形进行模拟分析。针对零件成形出现的起皱、减薄和回弹等问题,在多目标优化的基础上进行坯料优化和模具型面补偿,在厚度满足刚度强度的情况下,得到了最佳工艺参数,并将零件回弹控制在±0.5mm以内。在企业对零件进行实冲试模和调试,所得零件经过三维扫描仪器检测,满足成形质量和尺寸精度要求。本论文成果为同类梁类结构件的成形工艺开发和实际生产提供了有价值的参考。
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