回彈是板料沖壓成形工藝中不可避免的缺陷,對(duì)最終成形件的尺寸精度有著決定性的影響。隨著高強(qiáng)度鋼板等新材料的廣泛應(yīng)用,回彈問(wèn)題變得越來(lái)越突出。控制回彈的方法可以分為工藝控制法和回彈補(bǔ)償法兩種,回彈補(bǔ)償法因其操作簡(jiǎn)單,成本低以及可以實(shí)現(xiàn)徹底消除回彈的優(yōu)點(diǎn)逐漸成為解決回彈的最常用手段。在眾多回彈補(bǔ)償方法中,最成功的是節(jié)點(diǎn)位移反向補(bǔ)償法,該方法具有高精度、適用于曲面復(fù)雜的零件等優(yōu)點(diǎn)。但是在用該方法進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)存在補(bǔ)償型面零件特征漂移的現(xiàn)象,即出現(xiàn)零件特征位置誤差,這一誤差對(duì)后續(xù)的修邊以及裝配將造成很大影響,同時(shí)也會(huì)使得最終成形件無(wú)法滿(mǎn)足零件本身的尺寸精度要求。針對(duì)這一問(wèn)題本文在節(jié)點(diǎn)位移反向補(bǔ)償法的基礎(chǔ)提出了回彈補(bǔ)償型面精確構(gòu)建方法,該方法能夠獲得比節(jié)點(diǎn)位移反向補(bǔ)償法更高的零件特征位置精度。本文的具體研究?jī)?nèi)容如下:1.在對(duì)節(jié)點(diǎn)位移反向補(bǔ)償法深入分析的基礎(chǔ)上,提出了回彈補(bǔ)償型面精確構(gòu)建方法。本文從回彈路徑的角度進(jìn)行了分析,指出了節(jié)點(diǎn)位移反向補(bǔ)償法的錯(cuò)誤,并提出了回彈路徑相似假設(shè)。在回彈路徑相似假設(shè)的基礎(chǔ)上,將回彈前后節(jié)點(diǎn)法向量的夾角作為補(bǔ)償前后回彈路徑在空間方位上夾角,從而進(jìn)一步提出沿路徑補(bǔ)償?shù)幕貜椦a(bǔ)償型面精確構(gòu)建方法。以某轎車(chē)前艙內(nèi)橫梁為例進(jìn)行了在回彈補(bǔ)償系數(shù)為1的情況下回彈補(bǔ)償計(jì)算,對(duì)比了用回彈補(bǔ)償型面精確構(gòu)建方法和節(jié)點(diǎn)位移反向補(bǔ)償法所獲得的補(bǔ)償型面零件特征位置精度,結(jié)果表明回彈補(bǔ)償型面精確構(gòu)建方法可以獲得更高的零件特征位置精度。2.為了驗(yàn)證回彈路徑相似假設(shè),本文對(duì)回彈路徑展開(kāi)了研究。通過(guò)以某轎車(chē)前艙內(nèi)橫梁為例進(jìn)行了迭代回彈補(bǔ)償計(jì)算,對(duì)比分析了補(bǔ)償前后的回彈路徑,結(jié)果表明兩者差異很小,從而驗(yàn)證了回彈路徑相似假設(shè)的有效性。3.基于回彈路徑相似假設(shè),提出了當(dāng)回彈補(bǔ)償系數(shù)不為1時(shí)的回彈補(bǔ)償型面精確構(gòu)建方法。當(dāng)補(bǔ)償量乘以回彈補(bǔ)償系數(shù)時(shí),一般的是對(duì)補(bǔ)償量進(jìn)行直線的延伸或縮短,但是實(shí)際上節(jié)點(diǎn)應(yīng)該是沿著路徑進(jìn)行變動(dòng)的,因此本文提出了用沿曲線變動(dòng)的方式處理回彈補(bǔ)償系數(shù)的辦法,并以某轎車(chē)前艙內(nèi)橫梁為例進(jìn)行了對(duì)比計(jì)算,結(jié)果表明沿曲線變動(dòng)的回彈補(bǔ)償型面精確構(gòu)建方法比沿直線變動(dòng)的節(jié)點(diǎn)位移反向補(bǔ)償法具有更高的零件特征位置精度。
【學(xué)位單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TG386;U466
【部分圖文】：

前艙內(nèi)橫梁本節(jié)將以某轎車(chē)的前艙內(nèi)橫梁作為實(shí)例進(jìn)行分析，零件三維如圖3.10所示，零

針對(duì)該零件的回彈問(wèn)題，本文對(duì)它進(jìn)行回彈補(bǔ)償計(jì)構(gòu)建將分別采用節(jié)點(diǎn)位移反向補(bǔ)償法和回彈補(bǔ)償型面精確構(gòu)用這兩種回彈補(bǔ)償法所獲得的回彈型面的零件特征位置精度構(gòu)建方法的效果和可行性。模型的建立橫梁為對(duì)稱(chēng)件，為了提高計(jì)算效率，在進(jìn)行數(shù)值模擬仿真時(shí)算。在前艙內(nèi)橫梁仿真模型建立前,先在 CAD 軟件中添加工工藝補(bǔ)充的 CAD 模型如圖 3.11 所示，將其導(dǎo)出為 igs 格式文軟件中，再在有限元仿真中進(jìn)行工具設(shè)置及網(wǎng)格劃分。零件大小為 310mm*618mm，單元類(lèi)型選用 BT 殼單元，為了提高板料網(wǎng)格均采用三角形網(wǎng)格和四邊形網(wǎng)格的混合網(wǎng)格，積分方度積分點(diǎn)數(shù)為 7。材料選用 DP500 高強(qiáng)度鋼板，其具體材料好合適的工藝參數(shù)，布置好合適的拉延筋后之后進(jìn)行仿真，仿詳細(xì)工藝參數(shù)設(shè)置見(jiàn)表 3.1 所示。

圖 3. 12 前艙內(nèi)橫梁有限元仿真模型表 3. 2 DP500 材料部分參數(shù)厚度t(mm)彈性模量E(GPa)硬化系數(shù)K(MPa)泊松比v硬化指數(shù) n各向異 ° 1.2 207 802 0.28 0.2 1 0.8真結(jié)果分析上一節(jié)的沖壓仿真模型進(jìn)行仿真計(jì)算獲得的成形效果圖如圖 3.13看出，成形效果非常好，無(wú)起皺無(wú)拉裂且材料變形充分。板料厚度示，最大厚度為 1.174mm，最小厚度為 0.916mm，最大減薄率為率低于 25%，在許可范圍內(nèi)。回彈分布圖如圖 3.15 所示，回彈仿零件對(duì)稱(chēng)面處，從圖中可以看到，最大處有 16.634mm，位于圖中紅回彈約束點(diǎn)最遠(yuǎn)，回彈變形較大，因此需進(jìn)行回彈補(bǔ)償計(jì)算。分別段板料的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)和單元信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表 3.3 所示
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2845408