汽车横梁冲压成形工艺数值模拟
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ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｅ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ａ ｎ ｄ ｓ ｔ ａ ｍｐ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ，ｔ ｏ ｍｅ ｅ ｔ ｔ ｈ ｅ ｑ ｕ ａ ｌ ｉ ｔ ｙ ｒ ｅ ｇ ｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ，ｉ ｓ ｉ ｌ ｌ ｕ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ ．Ｔｈ ｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｄ ｒ ａ ｗｂ ｃ ａ ｄ ａ ｎ ｄ ｔ ａ ｋ ｉ ｎ ｇ １ ０ ０ ０ ｋ Ｎ ｂ ｌ ａ ｎ ｋ ｈ ｏ ｌ ｄ ｅ ｒ ｆ ｏ ｒ ｃ ｅ， ｃ ａ ｎ ａ ｖ ｏ ｉ ｄ ｗｒ ｉ ｎ ｋ ｌ ｉ ｎ ｇ ａ ｎ ｄ ｉ ｎ ｓ ｕ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ｆ ｏ ｒ ｍｉ ｎ ｇ ． Ａｃ ｔ ｕ ａ ｌ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｓ ｔ ｅ ｎ ｔ ｗｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏｎ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ．Ｉ ｔ ｉ ｓ ｖ ｅ ｒ ｉ ｆ ｉ ｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｎ ｕ ｍｅ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｃ ａ ｎ
ＬＩ Ｗ ｅ ｎ ｐｉ ｎ ｇ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔａ ｋ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ａ ｕ ｔ ｏ ｍｏ ｂ ｉ ｌ ｅ ｃ ｒ ｏ ｓ ｓ ｂ ｅ ａ ｍ ａ ｓ ａ ｎ ｅ ｘ ａ ｍｐ ｌ ｅ，ｔ ｈ ｅ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ ｂ ｕ ｉ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ａ ｓ ｔ ａ ｍ—
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ａ ｕ ｔ ｏ ｍｏ ｂ ｉ ｌ ｅ ｃ ｒ ｏ ｓ ｓ ｂ ｅ ａ ｍ ；ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ；ｄ ｒ ａ ｗｉ ｎ ｇ ｆ ｏｒ ｍｉ ｎ ｇ ；Ｄｙ ｎ ａ ｆ ｏ ｒ ｍ
成模 具 反 复 修 模 ， 并 且 要 求 工 人 具 有 丰 富 的 经
０ 引 言
传 统 的 汽 车 拉 延 件 的模 具 设 计 周 期 长 而 且
成本高 ， 因 为 大 多 汽 车 拉 延 件 具 有 大 而 复 杂 的
验 和技 术 能 力 ， 因 此 提 高 了 模 具 制 造 成 本 及 周 期， 降 低 了模 具 竞 争 力 。 随 着有 限 元 技 术 及 计 算 机 技 术 的 发 展 ， 对
模 具 技 术 ２ ０ １ ６ ． Ｎ ｏ ． ６ 文 章编 号 ： １ ０ ０ １ — ４ ９ ３ ４ （ ２ ０ １ ６ ） ０ ６ — ０ ０ ４ ５ — ０ ５
４ ５
汽 车 横 梁 冲压 成 形 工 艺数 值 模 拟
李 文平
（ 四 川信 息 职 业 技 术 学 院 机 电工 程 系 ， 四川 广 元 ６ ２ ８ ０ ４ ０ ）
大 型 复 杂拉 延 件 的 冲 压 过 程 进 行 仿 真 模 拟 分 析
的Ｃ ＡＥ平 台 已 经 有 很 多 ， 目前 比 较 成 熟 的 是
曲面 形 状 ， 同时材料薄 ， 对 拉 延 后 的 表 面 质 量 要 求 高 。这 些 工 艺 要 求 造 成 在 设 计 汽 车 拉 延 模 具 时 难 以准 确 确 定 拉 延 方 向 、 毛坯 尺寸 、 拉 延 筋 尺 寸 以及 压 边 力 大 小 等 技 术 参 数 不 准 确 ， 势 必 造
大 型拉 延 件 模 具 的 试 模 次数 ， 降低 模 具 制 造 成 本 。
关键 词 ：汽 车 横 梁 ； 工 艺参 数 ； 拉 延 成 形 ；Ｄ ｙ ｎ ａ ｆ ｏ ｒ ｍ
中 图 分 类 号 ：Ｔ Ｐ ３ ９ １ ． ７ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｍｐ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ａ ｕ ｔ ｏ ｍｏ ｂ ｉ ｌ ｅ ｃ ｒ ｏ ｓ ｓ ｂ ｅ ａ ｍ
摘 要 ：以汽 车 横 梁 为例 ， 介 绍 了冲 压 成 形 有 限 元 模 型 建 立 的 方 法 ， 并 说 明 如 何 调 整
工 艺参 数 达 到 模 拟 要 求 ， 从 而得 到 拉 延 该 零件 所 需 的 模 具 设 计 参 数 及 成 形 该 零 件 的 工 艺参 数 。模 拟 结 果 表 明 ： 设 置拉 延 筋及 采取 １ ０ ０ ０ ｋ Ｎ 的压边力 ， 可避 免起 皱 及 成 形 不 足的情况 ， 与 生产 实 际 结 果 相 符 ， 验 证 了基 于 Ｄｙ ｎ ａ ｆ ｏ ｒ ｍ 的 数 值 模 拟 技 术 可 有 效 减 少
ｅｆ ｆ ｅ ｃｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ｒ ｅ ｄｕ ｃ ｅ ｔ ｈｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎｇ ｔ ｉ ｍｅ ｏｆ ｌ ａｒ ｇ ｅ ｄｒ ａ ｗｉ ｎｇ ｄｉ ｅ ｓ ａｎ ｄ ｔ ｈｅ ｄｉ ｅ ｍ ａｎ ｕｆ ａｃ ｔ ｕｒ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏｓ ｔ ｓ ．
ｐ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｆ ｉ ｎ ｉ ｔ ｅ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｉ ｓ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ． Ｔｈ ｅ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｔ ｏ ａ ｄ ｊ ｕ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ，
ＬＩ Ｗ ｅ ｎ ｐｉ ｎ ｇ
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔａ ｋ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ａ ｕ ｔ ｏ ｍｏ ｂ ｉ ｌ ｅ ｃ ｒ ｏ ｓ ｓ ｂ ｅ ａ ｍ ａ ｓ ａ ｎ ｅ ｘ ａ ｍｐ ｌ ｅ，ｔ ｈ ｅ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ ｂ ｕ ｉ ｌ ｄ ｉ ｎ ｇ ａ ｓ ｔ ａ ｍ—
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ａ ｕ ｔ ｏ ｍｏ ｂ ｉ ｌ ｅ ｃ ｒ ｏ ｓ ｓ ｂ ｅ ａ ｍ ；ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ；ｄ ｒ ａ ｗｉ ｎ ｇ ｆ ｏｒ ｍｉ ｎ ｇ ；Ｄｙ ｎ ａ ｆ ｏ ｒ ｍ
成模 具 反 复 修 模 ， 并 且 要 求 工 人 具 有 丰 富 的 经
０ 引 言
传 统 的 汽 车 拉 延 件 的模 具 设 计 周 期 长 而 且
成本高 ， 因 为 大 多 汽 车 拉 延 件 具 有 大 而 复 杂 的
验 和技 术 能 力 ， 因 此 提 高 了 模 具 制 造 成 本 及 周 期， 降 低 了模 具 竞 争 力 。 随 着有 限 元 技 术 及 计 算 机 技 术 的 发 展 ， 对
模 具 技 术 ２ ０ １ ６ ． Ｎ ｏ ． ６ 文 章编 号 ： １ ０ ０ １ — ４ ９ ３ ４ （ ２ ０ １ ６ ） ０ ６ — ０ ０ ４ ５ — ０ ５
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汽 车 横 梁 冲压 成 形 工 艺数 值 模 拟
李 文平
（ 四 川信 息 职 业 技 术 学 院 机 电工 程 系 ， 四川 广 元 ６ ２ ８ ０ ４ ０ ）
大 型 复 杂拉 延 件 的 冲 压 过 程 进 行 仿 真 模 拟 分 析
的Ｃ ＡＥ平 台 已 经 有 很 多 ， 目前 比 较 成 熟 的 是
曲面 形 状 ， 同时材料薄 ， 对 拉 延 后 的 表 面 质 量 要 求 高 。这 些 工 艺 要 求 造 成 在 设 计 汽 车 拉 延 模 具 时 难 以准 确 确 定 拉 延 方 向 、 毛坯 尺寸 、 拉 延 筋 尺 寸 以及 压 边 力 大 小 等 技 术 参 数 不 准 确 ， 势 必 造
大 型拉 延 件 模 具 的 试 模 次数 ， 降低 模 具 制 造 成 本 。
关键 词 ：汽 车 横 梁 ； 工 艺参 数 ； 拉 延 成 形 ；Ｄ ｙ ｎ ａ ｆ ｏ ｒ ｍ
中 图 分 类 号 ：Ｔ Ｐ ３ ９ １ ． ７ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｍｐ ｉ ｎ ｇ ｏ ｆ ａ ｕ ｔ ｏ ｍｏ ｂ ｉ ｌ ｅ ｃ ｒ ｏ ｓ ｓ ｂ ｅ ａ ｍ
摘 要 ：以汽 车 横 梁 为例 ， 介 绍 了冲 压 成 形 有 限 元 模 型 建 立 的 方 法 ， 并 说 明 如 何 调 整
工 艺参 数 达 到 模 拟 要 求 ， 从 而得 到 拉 延 该 零件 所 需 的 模 具 设 计 参 数 及 成 形 该 零 件 的 工 艺参 数 。模 拟 结 果 表 明 ： 设 置拉 延 筋及 采取 １ ０ ０ ０ ｋ Ｎ 的压边力 ， 可避 免起 皱 及 成 形 不 足的情况 ， 与 生产 实 际 结 果 相 符 ， 验 证 了基 于 Ｄｙ ｎ ａ ｆ ｏ ｒ ｍ 的 数 值 模 拟 技 术 可 有 效 减 少
ｅｆ ｆ ｅ ｃｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ｒ ｅ ｄｕ ｃ ｅ ｔ ｈｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｉ ｎｇ ｔ ｉ ｍｅ ｏｆ ｌ ａｒ ｇ ｅ ｄｒ ａ ｗｉ ｎｇ ｄｉ ｅ ｓ ａｎ ｄ ｔ ｈｅ ｄｉ ｅ ｍ ａｎ ｕｆ ａｃ ｔ ｕｒ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏｓ ｔ ｓ ．
ｐ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｆ ｉ ｎ ｉ ｔ ｅ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｉ ｓ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ． Ｔｈ ｅ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｔ ｏ ａ ｄ ｊ ｕ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ，