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利用板料成形分析有限元软件对引擎盖外板的拉深成形过程进行仿真模拟,探讨了仿真过程中出现的质量缺陷如破裂起皱变形不足等的原因,并针对这些现象对拉深模具型面进行优化设计改进。
并根据仿真模拟结果,制造加工了合格的拉深件模具。
对于复杂型面拉深件的拉深模具的设计和制造具有定的指导意义。
关键词车身覆盖件冲压成形模具优化设计分预冲孔或切口,以减小胀形变形量。
简化拉深件结构形状原则,拉深件的结构形状越复杂,拉深成形过程中的材料的流动和塑性变形就越难控制。
所以,零件外部的工艺补充要有利于使拉深件的结构形状简单化,越接近于则,对内部有孔的零件,首先要将孔洞部分进行封闭补充,使零件成为无内孔制作。
但若该部分属于内部的局部成形部分则要进行变形分析。
般这部分成形属于胀形成形,若其胀形变形超过材料的极限变形,需要在工艺补充部艺补充设计的合理与否,也是冲压设计先进与否的重要标志,它直接影响到拉深成形时的工艺参数毛坯变形条件,变形量大小,变形分布,表面质量,破裂,起皱等质量问题的产生等。
工艺补充的设计原则内孔封闭补充的原类工艺补充是沿零件的轮廓边缘展开的基础上添加上去的,它包括拉深部分的补充和压料面两部分,这种工艺补充是为了选择合理的冲压方向,创造良好的拉深成形条件而添加的。
工艺补充部分的设计是冲压工艺的重要内容。
工成形的影响冲压方向确定之后,为适应拉深工艺的要求,对绝大数的汽车覆盖件将其形状轮廓或深度进行工艺补充,创造出适合于拉深成形的良好条件。
工艺补充有两大类类是零件内部的工艺补充,如补内孔破洞等另设计及成形模拟分析图工作方向上的零件图工作方向上的零件重庆理工大学毕业论文轿车引擎盖外板拉深模具设计及成形模拟分析工艺补充部分的设计工艺补充部分的作用及其对拉深高后低的状态,为了使拉深深度最浅且拉深各部分的拉深深度相对均匀,可以选择如图的拉深方向。
由此,该零件的拉深方向得以确定。
重庆理工大学毕业论文轿车引擎盖外板拉深模具压件的表面质量。
从本零件的模型图中可以看到零件为对称件,则冲压方向选择在这条对称线上,有利于材料流动时产生相对平衡的应力,有利于材料的塑性变形从模型的视图中可以看到,以轴为水平线,零件呈现出前择的拉伸方向,应当使拉深件的深度适中,在充分发挥材料塑性变形能力的同时,也能够避免不必要的质量缺陷。
应该保证凸模和毛坯有着良好的初始接触状态,以减少毛坯和凸模间的相对滑动,有利于毛坯的变形,并提高冲模能够全部进入凹模。
有助于减小拉深的深度拉深深度太深,会增加拉深成形的难度,并且容易造成破裂起皱等质量问题拉深深度太浅,则会使材料在成型过程中得不到较大的塑性变形,覆盖件的刚度不够。
所以,所选料的塑性变形能力是否有助于防止破裂和起皱等质量问题的产生等等。
选择冲压方向的原则保证能够将拉深件的全部空间形状包括棱线肋条和鼓包等次拉深出来,不应有凸模接触不到的死区,也就是说要保证凸的拉深冲压方向是否合理,将直接影响凸模能否进入凹模毛坯的最大变形程度是否能最大限度地减少拉深件各部分的深度差是否能使各部分毛坯之间的流动方向和流动速度差比较小变形是否均匀是否能够充分发挥材形模拟分析弹性模量泊松比屈服强度抗拉强度应变强化系数硬化指数各向异向指数冲压方向的选择冲压方向对拉深成形的影响汽车覆盖件拉深成形时,所选择,固定了钢中的氮,钢板冲压成形后,零件表面产生滑移线,称为非时效钢材。
其材料力学性能如表。
表钢的材料力学性能重庆理工大学毕业论文轿车引擎盖外板拉深模具设计及成行拉伸,材料为冷轧钢,又称特殊镇静钢,即非时效钢板,屈服点,抗拉强度为,伸出长率。
冷轧铝镇静钢板具有定的强度和很好的塑性,是目前汽车上最大量的冷轧钢板,由于钢中加入了铝材料具有成形性张紧刚性延伸性抗凹性耐腐性等。
产品设计时,通常根据板制零件受力情况和形状复杂程度来选择钢板品种。
般选用拉延性能优良的低碳冷轧钢板超低碳冷轧钢板。
采用国产宝钢钢号的材料进个方面选择合理的冲压方向设计压料面工艺补充面设置拉深筋。
零件材料的选择该轿车引擎盖零部件大都是外形复杂,成形复杂,但受力不大的薄形件,采用模具成形工艺,材料的成形性能就成了主要矛盾,因此要求材个方面选择合理的冲压方向设计压料面工艺补充面设置拉深筋。
零件材料的选择该轿车引擎盖零部件大都是外形复杂,成形复杂,但受力不大的薄形件,采用模具成形工艺,材料的成形性能就成了主要矛盾,因此要求材料具有成形性张紧刚性延伸性抗凹性耐腐性等。
产品设计时,通常根据板制零件受力情况和形状复杂程度来选择钢板品种。
般选用拉延性能优良的低碳冷轧钢板超低碳冷轧钢板。
采用国产宝钢钢号的材料进行拉伸,材料为冷轧钢,又称特殊镇静钢,即非时效钢板,屈服点,抗拉强度为,伸出长率。
冷轧铝镇静钢板具有定的强度和很好的塑性,是目前汽车上最大量的冷轧钢板,由于钢中加入了铝,固定了钢中的氮,钢板冲压成形后,零件表面产生滑移线,称为非时效钢材。
其材料力学性能如表。
表钢的材料力学性能重庆理工大学毕业论文轿车引擎盖外板拉深模具设计及成形模拟分析弹性模量泊松比屈服强度抗拉强度应变强化系数硬化指数各向异向指数冲压方向的选择冲压方向对拉深成形的影响汽车覆盖件拉深成形时,所选择的拉深冲压方向是否合理,将直接影响凸模能否进入凹模毛坯的最大变形程度是否能最大限度地减少拉深件各部分的深度差是否能使各部分毛坯之间的流动方向和流动速度差比较小变形是否均匀是否能够充分发挥材料的塑性变形能力是否有助于防止破裂和起皱等质量问题的产生等等。
选择冲压方向的原则保证能够将拉深件的全部空间形状包括棱线肋条和鼓包等次拉深出来,不应有凸模接触不到的死区,也就是说要保证凸模能够全部进入凹模。
有助于减小拉深的深度拉深深度太深,会增加拉深成形的难度,并且容易造成破裂起皱等质量问题拉深深度太浅,则会使材料在成型过程中得不到较大的塑性变形,覆盖件的刚度不够。
所以,所选择的拉伸方向,应当使拉深件的深度适中,在充分发挥材料塑性变形能力的同时,也能够避免不必要的质量缺陷。
应该保证凸模和毛坯有着良好的初始接触状态,以减少毛坯和凸模间的相对滑动,有利于毛坯的变形,并提高冲压件的表面质量。
从本零件的模型图中可以看到零件为对称件,则冲压方向选择在这条对称线上,有利于材料流动时产生相对平衡的应力,有利于材料的塑性变形从模型的视图中可以看到,以轴为水平线,零件呈现出前高后低的状态,为了使拉深深度最浅且拉深各部分的拉深深度相对均匀,可以选择如图的拉深方向。
由此,该零件的拉深方向得以确定。
重庆理工大学毕业论文轿车引擎盖外板拉深模具设计及成形模拟分析图工作方向上的零件图工作方向上的零件重庆理工大学毕业论文轿车引擎盖外板拉深模具设计及成形模拟分析工艺补充部分的设计工艺补充部分的作用及其对拉深成形的影响冲压方向确定之后,为适应拉深工艺的要求,对绝大数的汽车覆盖件将其形状轮廓或深度进行工艺补充,创造出适合于拉深成形的良好条件。
工艺补充有两大类类是零件内部的工艺补充,如补内孔破洞等另类工艺补充是沿零件的轮廓边缘展开的基础上添加上去的,它包括拉深部分的补充和压料面两部分,这种工艺补充是为了选择合理的冲压方向,创造良好的拉深成形条件而添加的。
工艺补充部分的设计是冲压工艺的重要内容。
工艺补充设计的合理与否,也是冲压设计先进与否的重要标志,它直接影响到拉深成形时的工艺参数毛坯变形条件,变形量大小,变形分布,表面质量,破裂,起皱等质量问题的产生等。
工艺补充的设计原则内孔封闭补充的原则,对内部有孔的零件,首先要将孔洞部分进行封闭补充,使零件成为无内孔制作。
但若该部分属于内部的局部成形部分则要进行变形分析。
般这部分成形属于胀形成形,若其胀形变形超过材料的极限变形,需要在工艺补充部分预冲孔或切口,以减小胀形变形量。
简化拉深件结构形状原则,拉深件的结构形状越复杂,拉深成形过程中的材料的流动和塑性变形就越难控制。
所以,零件外部的工艺补充要有利于使拉深件的结构形状简单化,越接近于基本形状零件,冲压成形过程中的材料的流动和塑性变形就越容易控制。
该零件工艺补充部分的设计轿车发动机盖外板表面为级表面,为了避免多次拉深带来的缺陷,采用次拉深成形。
为了创造良好的拉深环境,需要对其进行工艺补充设计。
由于该模型为模型,三维造型软件在曲线曲面方面功能强大,故采用该软件进行工艺补充面设计。
重庆理工大学毕业论文轿车引擎盖外板拉深模具设计及成形模拟分析图拉深件工艺补充面压料面的设计压料面对拉深件的影响压料面是指凹模圆角以外的且在拉深开始时,凹模与压边圈压住毛坯的部分。
它是工艺补充的个重要组成部分,对汽车覆盖件的成形起着重要的作用。
本零件的拉深件的压料面全部为工艺补充部分,有的拉深件的压料面则由零件的法兰部分和工艺补充部分共同组成。
在拉深开始前,压边圈将毛坯压紧在凹模上,拉深后,凸模的作用力与压料面上的阻力共同形成毛坯的变形力,使毛坯产生塑性变形,实现拉深成形过程。
通过压料面的变化,可以使拉深件的深度均匀,毛坯流动阻力的分布满足拉深成形的需要。
压料面设计得是否合理,直接影响到压料毛坯向凹模内流动的方向与速度毛坯变形的分布与大小,破裂起皱等问题的产生。
压料面设计不合理,还会在压边圈压料时就形成皱折余料松驰等。
压料面的设计原则设计压料面是要考虑两种情况,种是压料面的部分就是拉深件的法兰面,这种拉深件的压料面的形状已定,般不改变其形状,即使显了改善拉深成形条件而作局修改,也是在后工序中进行整形校正。
另种情况是压料面全部属于工艺补充部分如本零件。
后种情况下,主要以保证良好的拉深成形工艺条件为主进行压料面的设计。
压料面形状尽量简单化,以水平平面为最好。
在保证良好的拉深条件下,为减工艺补充
