数值模拟在汽车覆盖件压延筋设计中的应用 图文.doc

数值模拟在汽车覆盖件压延筋设计中的应用_图文第28卷第12期 2005年12月合肥工业大学学报( 数值模拟在汽车覆盖件压延筋设计中的应用陈文琳1, 苗量1, 晏民2, 左志高2(,安徽合肥 230009;,安徽合肥 230088摘要:将数值模拟技术应用到汽车覆盖件的压延筋设计中,可以提高压延筋设计的合理性。用真实压延筋进行模拟真实度高,但模拟速度慢,用等效压延筋进行模拟方便、快速,但真实度略差。本文综合考虑两者优点,用等效压延筋模型和真实压延筋模型相结合的方法,,对其快速合理的压延筋设计提供了依据。关键词:汽车覆盖件;真实压延筋;等效压延筋;数值模拟中图分类号: 文献标识码:A(204Applicationofnumerobilepaneldrawbeaddesign1122, MIAOLiang, YANMin, ZUOZhi2gao(,HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009,China;,Ltd,Hefei230088,ChinaAbstract:Inviewofthedifficultyindesigningareasonabledrawbeadfortheautomobilepanel,,’:automobilepanel;truedrawbead;equivalentdrawbead;numericalsimulation 在板料成形中通常通过压边圈来控制金属流动,但覆盖件多为复杂的自由曲面,周边变形不均匀,仅靠压边圈来改变压边力大小是不够的,而且较大的压边力会引起加工过程零件表面的划伤,这就需要设置压延筋。通过对压延筋的灵活布置来调节进料阻力。对覆盖件冲压模具中的压延筋设计,设计人员往往是凭经验设计,主要依靠模具调试时调整压延筋,这不仅增加了调模时间和调模难度,而且浪费了人力物力。随着数值模拟技术的发展,通过数值模拟预测整个板料成形过程中收稿日期:2004212220;修改日期:2005204204作者简介:陈文琳(1963-,女,安徽安庆人,,给设计压延筋提供依据,使得压延筋的设计更加快速准确,减少物理试模时调试、[1]修筋的工作量。本文通过用等效压延筋模型和真实压延筋模型相结合的方法,模拟轿车前地板排气管托梁的拉延成形过程,为压延筋的快速准确设计提供了依据。1 压延筋的作用机理在汽车覆盖件冲压成形中,压延筋被用来增第12期陈文琳,等:数值模拟在汽车覆盖件压延筋设计中的应用1553大材料的流动阻力、使变形均匀和提高零件的刚度。压延筋通常由两部分组成:压边圈上的筋和压[2,3]料面上与之相配的槽。冲压过程中当板材流过压延筋时,将在限流槽的凸肩及压延筋上产生弯[4]曲与反弯曲的变形过程,于是产生了流动阻力。设F阻为压延筋单位长度上的流动阻力,F弯是单位长度上材料弯曲引起的拉伸阻力,F摩是单位长度上压延筋与材料之间的摩擦阻力,则F阻=F弯+F摩,基于此Weidemann[5](2用等效压延筋进行模拟。即将压延筋复杂的几何形状抽象为一个能承受一定约束力的附在模具表面的一条压延筋线,从而把压延筋简化为作用在结点上的力,不参与网格划分,这样便节省了计算时间,模拟时更改也非常方便。但等效压延筋没有考虑板料流过压延筋后的应变问题,实际上板料在经过压延筋后,无论是上表面还是下表面都有10%左右的拉伸应变,也没有考虑压延筋端部尺寸的影响,实际上压延筋端部的变形状态与中间部分完全