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轻量化车用钢板冲压成形与回弹数值仿真及工艺优化

赵东旭  
【摘要】: 本文利用具有自主知识产权的板成形有限元分析软件KMAS系统,对轻量化车用钢板中的激光拼焊板成形、含磷高强度钢板成形、板料成形中的回弹预示及补偿进行了深入研究。 采用数值模拟技术模拟了板厚比、强度比、焊缝位置对激光拼焊板的成形影响。并对前门内板进行了仿真模拟,利用正交试验法调节拉深筋进料阻力来控制焊缝移动,从而保证了零件成形的最优化。 通过材料成形试验得出含磷高强度钢板的力学特性并绘制出成形极限图,在分析了含磷高强度钢板的成形难点后,提出了一些针对性的工艺优化方案。通过某车型排气管支架的成形模拟与试验对比验证了数值模拟技术的准确性以及工艺优化方案的有效性。 完成了NUMISHEET’2005标准考题中的行李箱内板切边、回弹预示测试。将模拟结果与试验结果、同类商品化软件模拟结果进行对比分析,指出当前数值模拟技术的不完善性。提出了一种基于CAD曲面拟合的网格映射回弹补偿算法,并对回弹误差精度要求极高的卫星天线进行回弹补偿,最后的模拟结果完全达到用户要求。 本文研究的课题完成了大量的对比试验,验证了工艺优化与模拟方案的可靠性和稳定性,研究成果也具有一定的理论与应用价值。


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