汽车玻璃热弯钢化成形的数值模拟研究
汽车夹层风挡玻璃的数值模拟和试验验证
汽车夹层风挡玻璃的数值模拟和试验验证王栋;王亚军;施欲亮;吴沈荣;赵正;吴特【摘要】在车辆开发过程中对夹层风挡玻璃的研究,对提高车辆对行人的保护性能具有重要意义.本文建立了汽车风挡夹层玻璃的有限元模型.该模型中,聚乙烯醇缩丁醛(PVB)薄膜层采用实体单元,玻璃层采用壳单元和实体单元,使用最大主应变准则模拟玻璃开裂.采用5 mm的壳单元混合型网格的有限元模型,模拟计算了行人头部撞击风挡玻璃底部位置和车顶的抗压、加速度、侵入量、头部伤害指标(HIC)和玻璃破碎形态,并和试验进行了对比.结果表明:该模型可以模拟行人头部伤害程度及玻璃的断裂形状,可为车辆风挡玻璃设计及优化提供帮助.【期刊名称】《汽车安全与节能学报》【年(卷),期】2014(005)003【总页数】7页(P263-269)【关键词】汽车;行人保护;夹层风挡玻璃;数值模拟;聚乙烯醇缩丁醛(PVB);头部伤害指标(HIC)【作者】王栋;王亚军;施欲亮;吴沈荣;赵正;吴特【作者单位】奇瑞汽车股份有限公司,芜湖241009,中国;奇瑞汽车股份有限公司,芜湖241009,中国;奇瑞汽车股份有限公司,芜湖241009,中国;奇瑞汽车股份有限公司,芜湖241009,中国;奇瑞汽车股份有限公司,芜湖241009,中国;奇瑞汽车股份有限公司,芜湖241009,中国【正文语种】中文【中图分类】U469.91交通事故中行人头部与车辆风挡玻璃的碰撞是交通事故中行人死亡的一个重要原因。
目前,典型的汽车风挡玻璃广泛采用聚乙烯醇缩丁醛(polyvinyl butyral,PVB)作为中间薄膜层,普通的纳钙玻璃作为内外两层[1]。
在受到外部冲击时,PVB夹层风挡玻璃具有防止玻璃破碎、玻璃破碎后碎片不飞溅、吸能等优点,能够对车内乘员、车外行人提供良好的保护。
因此,对车辆风挡玻璃的特性进行研究对提高车辆对行人的保护能力具有重要意义。
研究人员通过试验及数值模拟的方式对PVB夹层风挡玻璃冲击下的动态行为及吸能特性做了大量的研究,取得了不少进展。
汽车玻璃压制成型数值仿真分析
汽车玻璃压制成型数值仿真分析
李建伟
【期刊名称】《玻璃搪瓷与眼镜》
【年(卷),期】2022(50)8
【摘要】为解决实际产品与原始设计玻璃面型差的问题,建立了完整的汽车玻璃成型有限元数值分析模型。
首先,考虑玻璃材料性质对汽车玻璃成型整个过程的影响,实验获取了详尽的材料性质:通过热膨胀实验,得到玻璃在玻璃态和液态下的膨胀系数;利用三点弯曲的热机械分析和比热的差分式热扫描实验,分别获得玻璃的应力松弛和结构松弛性质。
最后对3款实际的汽车玻璃产品进行仿真和实际型面的对比分析,结果表明,仿真和实际产品型面的差在1.1 mm以内,精度满足设计要求,建立的数值模型可靠。
【总页数】7页(P31-37)
【作者】李建伟
【作者单位】福耀玻璃工业集团股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TQ171.63
【相关文献】
1.基于HyperMesh和LS-Dyna的径向挤压制管机成型头仿真分析
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4.
高强方矩管冷弯成型角隅内侧裂纹产生原因的数值仿真分析5.锥角对具有PELE效应的EFP成型影响的数值仿真分析
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DEFORM玻璃成形工艺模拟技术
DEFORM玻璃成形工艺数值模拟技术应用1玻璃成形工艺的工业需求以汽车用玻璃为主的玻璃成形工艺包括落模成形、热弯成形、模压成形、辊压成形及玻璃面板热加等。
这些工艺过程中,具有热粘弹塑性特性的玻璃在高温接近软化状态下进行成形,重力作用也将对其成形结果产生影响。
与其他工业产品成形类似,玻璃的成形在成形工艺及模具设计不合理的情况下仍然会产生成形缺陷,如贴膜不紧、形状未完全成形、表面裂纹等。
目前国内企业在面临这些问题时大多采用试错法,也就是完全凭工程师经验进行大量的实际试验,这种方法的弊端在于对工程师经验依赖性大,经验又难以快速进行有效地积累和传承,通过多次的实际试验使得产品的生产周期长,成本增加,质量不高。
因此相关企业需要一种有效地工具来面临挑战,专业材料成形工艺数值模拟工具DEFORM便可以为这些难题提供相应的解决方案。
2材料成形工艺数值模拟工具DEFORMDEFORM源自塑性有限元程序ALPID(Analysis of Large Plastic Incremental Deformation)。
在1980年代初期,美国Battelle研究室开发了用于塑性加工过程模拟的有限元程序ALPID,后来开发人员对程序进行了逐渐完善,并采用Motif 界面设计工具,将程序发展成为了商品化的软件DEFORM(Design Environment for Forming),经过三十余年的发展DEFORM已经成长为材料成形领域著名的工艺数值模拟软件。
DEFORM是一套基于有限元的工艺仿真系统,用来分析变形、传热、热处理之间复杂的相互作用,常被用于分析金属、玻璃及聚合物的成形现象。
系统具有刚粘塑性及粘弹塑性算法,并同时耦合热分析,其有限单元采用lagrangian算法并通过单元自适应进行大变形计算。
如图1所示,各种现象之间相互耦合。
这些耦合效应将包括:由于塑性变形功引起的升温、加热软化、温度控制、热损耗、塑性、应变应力对材料的影响等,对于玻璃成形的热固耦合及温度场分析具有很强的计算能力。
汽车玻璃弯曲成形中回弹的数值模拟
Absr c : e s rn t a t Th p g—ba k me h nim n t e d o e d —fr n fa tmoi e g a s i nto u e i c c a s i h r p b n o mi g o u o tv ls si r d c d, n h ie e e n d li sa ls e a d t e fn t lme tmo e s e tb ih d.Th r p b n —f r i g p c s s smultd b x l i i edo e d o m n r e s i i a e y e p i t o c d n mi ay i , a t s rn — b c i smultd y a c a l ss n nd he p g i a k s i a e by mpl i s tc n ay i. The i l t n i i t t i a l ss c a smu ai o a c r c s a s r d b u d v so s e . Th n u n e o r c s a a ee s, u h a he b n i g c u a y i s u e y s b i iin me h s e if e c fp o e s p r l m tr s c s t e d n
T es ua o eut C eue r mpr n e rn e rtem n fc r go uo oi as h i l inrsl a b sdf o a t f e csf a uati fa t t eg s m t sn o i t re o h un m vl
Nu e i a i u a i n o prng ・ Ba k n m r c lS m l to fS i — — c i Be nd ・ Fo m i g o t m o i e Gl s — r n fAu o - tv a s
玻璃成形数值模拟技术研究概述
中 图分类 号 : Q11 1 文献标 识 码 : T 7. A
1 前言
目前 , 玻璃制 品以其独有 的特点在 电子 、 照明 、 仪器仪表和
k wldg b u th sb e b a n d a d rs a c cpe b u ta eb ig x e d d o n e e a o ti a e n o t ie , n ee r h s o sa o ti r en e tn e .Ho v r tk n n we e, a i g O e
产 品开发周期 长、 成本高 、 产品质量难 以保证 。随着 电子、 化工 、 较为薄弱, 不够系统和深入 , 仅局限于成 形中一些局部问题的零 轻工 、 机械等行业的迅速发展和市场竞争的 日 激烈 , 趋 对玻璃 产 散的 、 初步的研究 。
点 。玻璃制品的生 产者主要是通过试错方法 。开发 自己的专 门 物理研究 院等 )均 大力开 展了玻璃 成形 的理论 与应用 技术研 工艺。试错方法靠 经验来调整加工参数 , 一套模具往往要经过 究。研究范围也 由主要集 中在成形工艺的二维分析开始逐渐向
反复的调试与修 正才能形成 生产 能力 。试错法和物理模 拟导 致 三维分析拓展 , 整体 来说 , 但 目前对玻璃 成形过 程的理论研 究还
wt nte te r e r b u N m r a i uai eh ooy o l s om n sn tss mi ad i a o r h e ac ao t u i ls l o t n l fga r ig i o yt c n h h, s h e c m tn c g s f e too g n u ha f r e s rhs r nee.T ip pr u mai s h au hsr erh h ru h e g n ut r e ace ae edd h ae sm re tes ts fti e ac. o d h re s z t o s
《2024年汽车风挡玻璃模具型面的虚拟设计研究》范文
《汽车风挡玻璃模具型面的虚拟设计研究》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展,汽车风挡玻璃作为汽车的重要组成部分,其设计和制造技术也在不断进步。
其中,模具型面的设计对于风挡玻璃的制造质量和性能起着至关重要的作用。
本文将针对汽车风挡玻璃模具型面的虚拟设计进行研究,探讨其设计方法、优势以及可能遇到的问题。
二、汽车风挡玻璃模具型面设计概述汽车风挡玻璃模具型面设计是指在制造风挡玻璃过程中,通过模具型面的设计来实现对玻璃的形状、尺寸和曲率的控制。
该设计涉及多学科知识,包括机械设计、材料科学、计算机辅助设计等。
传统的设计方法往往依赖于工程师的经验和实际试制,而现代虚拟设计技术则可以通过计算机模拟和优化,提高设计的精度和效率。
三、虚拟设计在汽车风挡玻璃模具型面中的应用1. 设计流程虚拟设计在汽车风挡玻璃模具型面设计中的应用主要体现在以下几个方面:首先,通过三维建模软件建立模具型面的三维模型;其次,利用有限元分析软件对模型进行仿真分析,以验证其结构和性能的可靠性;最后,根据仿真结果对模型进行优化和调整,以达到最佳的设计效果。
2. 设计优势相比传统的设计方法,虚拟设计在汽车风挡玻璃模具型面设计中具有以下优势:一是可以大大缩短设计周期,提高设计效率;二是可以通过仿真分析预测模具在实际生产中的性能和问题,从而提前进行优化和改进;三是可以通过虚拟装配和测试,减少实际试制的成本和风险。
四、虚拟设计中的关键技术和问题1. 关键技术在汽车风挡玻璃模具型面的虚拟设计中,关键技术包括三维建模、有限元分析、优化算法等。
其中,三维建模是实现虚拟设计的基础,有限元分析是验证模型可靠性的重要手段,而优化算法则是提高设计精度和效率的关键。
2. 遇到的问题在虚拟设计中,可能会遇到一些问题,如模型精度不足、仿真分析结果与实际生产存在差异等。
为了解决这些问题,需要不断优化设计流程和方法,提高模型的精度和可靠性。
此外,还需要加强与实际生产人员的沟通和协作,以确保设计的可行性和实用性。
《2024年汽车风挡玻璃模具型面的虚拟设计研究》范文
《汽车风挡玻璃模具型面的虚拟设计研究》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展,汽车风挡玻璃模具型面的设计在汽车制造过程中扮演着越来越重要的角色。
传统的模具设计方法往往依赖于物理模型和人工经验,不仅效率低下,而且难以满足现代汽车制造的高精度、高效率需求。
因此,虚拟设计技术在汽车风挡玻璃模具型面设计中的应用显得尤为重要。
本文旨在研究汽车风挡玻璃模具型面的虚拟设计技术,以提高设计效率和精度,为汽车制造业的发展提供技术支持。
二、汽车风挡玻璃模具型面虚拟设计的理论基础1. 虚拟设计技术概述虚拟设计技术是一种基于计算机技术和虚拟现实技术的设计方法,通过计算机软件模拟产品的设计、制造和使用过程,实现产品的数字化设计和优化。
在汽车风挡玻璃模具型面设计中,虚拟设计技术可以实现对模具型面的精确建模、仿真分析和优化设计。
2. 汽车风挡玻璃模具型面虚拟设计的流程汽车风挡玻璃模具型面虚拟设计的流程包括需求分析、模型建立、仿真分析、优化设计和结果输出等步骤。
首先,根据汽车制造商的需求,确定模具型面的设计要求和参数;然后,利用三维建模软件建立模具型面的三维模型;接着,通过仿真分析软件对模具型面进行性能分析和优化;最后,输出优化后的模具型面设计方案。
三、汽车风挡玻璃模具型面虚拟设计的关键技术1. 三维建模技术三维建模技术是汽车风挡玻璃模具型面虚拟设计的核心技术之一。
通过三维建模软件,可以实现对模具型面的精确建模和可视化展示。
在建模过程中,需要考虑模具型面的几何形状、尺寸精度、表面质量等因素,以确保模型的准确性和可靠性。
2. 仿真分析技术仿真分析技术是汽车风挡玻璃模具型面虚拟设计的另一个关键技术。
通过仿真分析软件,可以对模具型面进行性能分析和优化。
仿真分析可以包括模具的流动性分析、强度分析、热力分析等,以评估模具型面的性能和可靠性。
同时,通过仿真分析还可以预测模具在使用过程中可能出现的问题,并进行相应的优化设计。
四、汽车风挡玻璃模具型面虚拟设计的实践应用1. 设计效率的提高通过虚拟设计技术,可以实现汽车风挡玻璃模具型面的快速建模和仿真分析。
《汽车三角窗密封件注塑成型数值模拟及模具结构改进》范文
《汽车三角窗密封件注塑成型数值模拟及模具结构改进》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展,汽车零部件的制造技术也在不断进步。
其中,汽车三角窗密封件作为汽车的重要组成部分,其性能和外观质量对整车性能有着重要的影响。
注塑成型技术因其高效率、低成本等优点,已成为汽车三角窗密封件的主要制造方法。
然而,注塑成型过程中常常会出现一系列问题,如成型周期长、材料利用率低、成品率不高等。
因此,本文旨在通过数值模拟技术对汽车三角窗密封件注塑成型过程进行模拟分析,并根据模拟结果对模具结构进行改进,以提高产品的质量和生产效率。
二、汽车三角窗密封件注塑成型数值模拟1. 数值模拟基本原理汽车三角窗密封件注塑成型的数值模拟主要是基于有限元法和流体力学原理。
通过模拟材料在模具内的流动过程,分析成型的温度场、压力场和流动速度等参数,为模具设计提供理论依据。
2. 数值模拟步骤(1)建立三维模型:根据产品设计和制造要求,建立汽车三角窗密封件的三维模型。
(2)设置模拟参数:根据实际生产情况,设置材料属性、模具温度、注射速度等参数。
(3)进行数值模拟:利用有限元软件进行数值模拟,得到成型的温度场、压力场和流动速度等参数。
(4)分析模拟结果:根据模拟结果分析成型的可行性、材料利用率和成品率等指标。
三、模具结构改进方案根据数值模拟结果,针对汽车三角窗密封件注塑成型过程中存在的问题,提出以下模具结构改进方案:1. 优化浇口设计:根据流动路径的优化结果,调整浇口的位置和大小,以提高材料利用率和成品率。
2. 改进冷却系统:在模具内增设冷却系统,并优化冷却水道的设计,以控制成型过程中的温度分布,提高产品质量。
3. 调整模具尺寸:根据产品设计和制造要求,调整模具的尺寸和精度,以保证产品的外观质量和尺寸精度。
4. 优化模具材料:选择高强度、耐腐蚀的模具材料,以提高模具的使用寿命和产品质量。
四、改进后的效果分析经过对模具结构的改进,对改进后的汽车三角窗密封件注塑成型过程进行数值模拟分析,并与改进前的结果进行对比。
《2024年汽车三角窗密封件注塑成型数值模拟及模具结构改进》范文
《汽车三角窗密封件注塑成型数值模拟及模具结构改进》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展,汽车零部件的制造技术也在不断进步。
其中,汽车三角窗密封件作为汽车车身的重要组成部分,其制造质量直接影响到汽车的密封性能和行车安全。
因此,对汽车三角窗密封件的制造过程进行数值模拟,以及进行模具结构的改进,对于提高其制造质量和生产效率具有重要意义。
本文将就汽车三角窗密封件的注塑成型数值模拟及模具结构改进进行详细探讨。
二、汽车三角窗密封件注塑成型数值模拟1. 数值模拟的意义注塑成型是一种常见的塑料制品制造工艺,而数值模拟技术可以有效地预测和优化注塑成型的工艺过程。
通过数值模拟,可以提前发现和解决实际生产中可能出现的问题,从而降低生产成本和提高产品质量。
2. 数值模拟过程在汽车三角窗密封件的注塑成型数值模拟中,首先需要建立密封件的几何模型,并设置相应的材料参数和工艺参数。
然后,通过有限元分析方法,对注塑过程中的熔融、流动、保压、冷却等过程进行模拟。
最后,根据模拟结果,对注塑成型的工艺参数进行优化。
3. 数值模拟的应用通过注塑成型数值模拟,可以预测汽车三角窗密封件的成型质量、内部应力分布、收缩率等关键参数。
这些参数对于指导实际生产具有重要意义。
此外,数值模拟还可以帮助我们发现潜在的问题,如气孔、缩痕等,从而提前采取措施进行改进。
三、模具结构改进1. 模具结构改进的必要性模具是注塑成型过程中不可或缺的重要设备,其结构对制品的成型质量和生产效率具有重要影响。
因此,针对汽车三角窗密封件的制造过程,进行模具结构的改进是提高制品质量的重要途径。
2. 模具结构改进的方法针对汽车三角窗密封件的制造特点,模具结构的改进可以从以下几个方面进行:(1)优化浇口设计:通过优化浇口的位置、大小和数量,改善熔融塑料在模具内的流动状态,从而提高制品的成型质量和生产效率。
(2)增加排气系统:在模具内增加排气系统,可以有效排除注塑过程中的气体和挥发物,防止制品出现气孔、缩痕等缺陷。
光学玻璃透镜模压成形的数值仿真和实验研究
光学玻璃透镜模压成形的数值仿真和实验研
究
光学玻璃透镜模压成形是一种制造高品质透镜的工艺,它与常规
的磨削方法不同,可以减少制造成本和周期。
在这个工艺中,光学玻
璃在高温和压力下被压成设计好的形状,从而制造出透镜。
在这个过
程中,数值仿真和实验研究都起到了关键的作用。
数值仿真方面,通过计算机模拟压模成形过程,可以预测透镜的
形状、抛光难度和成品质量等关键参数。
这个过程需要考虑多个因素,包括玻璃的物理特性、压力和温度变化、材料流动模式和分布、以及
实验设备的几何形状等等。
通过计算机模拟,可以优化透镜的制造过程,从而提高其制造效率和品质。
实验研究方面,通过实验验证数值仿真预测的结果,确定压模成
形的实际有效性和可行性。
这个过程需要使用实际的玻璃样本和压模
成形设备,对多个参数进行测试和调节,以达到理想的透镜形状和品质。
实验研究通常包括多个阶段,包括制造玻璃样本、进行压模成形、抛光和测量形状和品质等等。
通过实验验证,可以不断改进和优化制
造过程,从而提高透镜的品质和成本效益。
综合以上两方面的研究,可以建立起透镜模压成形的优化制造过程,从而实现更高效、更可靠和更经济的高品质透镜制造。
这个过程
需要多个科学领域的共同合作,包括材料科学、机械工程、计算机科
学等等。
《2024年汽车风挡玻璃模具型面的虚拟设计研究》范文
《汽车风挡玻璃模具型面的虚拟设计研究》篇一一、引言随着汽车工业的快速发展,汽车风挡玻璃模具型面的设计已经成为影响汽车整体性能与美观的重要因素。
随着科技的不断进步,传统的物理建模方式已逐渐无法满足汽车设计的多变性、精确性与高效率要求。
因此,基于虚拟技术的汽车风挡玻璃模具型面设计成为现代设计的重要手段。
本文将对汽车风挡玻璃模具型面的虚拟设计进行深入的研究。
二、汽车风挡玻璃模具型面虚拟设计的必要性虚拟设计技术是一种基于计算机技术,通过模拟真实环境进行产品设计的方法。
在汽车风挡玻璃模具型面的设计中,虚拟设计技术能够有效地提高设计的精确性、效率性和灵活性。
首先,虚拟设计能够大大提高设计的精确性。
在虚拟环境中,设计师可以更准确地模拟和分析模具型面的形状、结构以及材料的特性,避免实际生产中的误差和浪费。
其次,虚拟设计可以显著提高设计的效率。
设计师可以在虚拟环境中快速地进行设计更改和优化,而无需等待实际模型的生产和测试。
此外,通过虚拟设计,还可以并行地进行多个设计方案,以找到最佳的设计方案。
最后,虚拟设计具有高度的灵活性。
在传统设计中,一旦设计图纸确定,改动就会非常困难。
但在虚拟设计中,设计师可以根据需要进行实时调整,无需受到传统工艺的束缚。
三、汽车风挡玻璃模具型面虚拟设计的流程和方法汽车风挡玻璃模具型面的虚拟设计主要包括以下几个步骤:需求分析、三维建模、模拟分析、优化设计和结果输出。
首先,需求分析是设计的第一步。
设计师需要了解汽车的整体设计和性能要求,以及风挡玻璃的特定功能要求,如防雾、防紫外线等。
其次,根据需求分析的结果,进行三维建模。
在虚拟环境中,使用专业的建模软件进行模具型面的三维建模。
建模过程中需要考虑到模具的形状、结构、材料等因素。
然后,进行模拟分析。
通过模拟分析软件对模型进行物理特性的分析和测试,如强度、刚度、热稳定性等。
这一步是确保设计符合实际生产和使用要求的关键步骤。
接着,根据模拟分析的结果进行优化设计。
《汽车三角窗密封件注塑成型数值模拟及模具结构改进》
《汽车三角窗密封件注塑成型数值模拟及模具结构改进》篇一一、引言汽车行业近年来随着技术的不断创新与进步,对于零部件的生产质量与效率要求日益提高。
其中,汽车三角窗密封件作为汽车车身的重要组成部分,其性能的优劣直接关系到汽车的安全性能与使用体验。
本文旨在通过对汽车三角窗密封件注塑成型过程的数值模拟,以及模具结构的改进,来提高其生产效率与产品质量。
二、汽车三角窗密封件注塑成型数值模拟1. 模拟软件与建模利用现代计算机辅助工程(CAE)软件,如Moldflow等,对汽车三角窗密封件的注塑成型过程进行数值模拟。
首先,根据实际产品尺寸与要求,建立三维模型,并设定相应的材料属性、工艺参数等。
2. 注塑成型过程分析通过模拟软件,对注塑成型的填充、保压、冷却等过程进行详细分析。
包括填充速度、压力分布、温度场等关键参数的监测与分析,以了解成型过程中可能存在的问题。
3. 结果评估与优化根据模拟结果,评估汽车三角窗密封件的成型质量,如是否存在缩痕、气孔、翘曲等问题。
通过调整注塑工艺参数、改变模具结构等方式,对成型过程进行优化,以提高产品质量。
三、模具结构改进1. 模具结构设计现状分析针对现有模具结构在注塑成型过程中存在的问题,如注塑口设计不合理、冷却系统不完善等,进行详细分析。
了解这些问题对产品质量的影响,为模具结构改进提供依据。
2. 模具结构改进方案根据分析结果,提出模具结构改进方案。
包括优化注塑口设计、完善冷却系统、调整模具各部分尺寸与位置等。
通过改进模具结构,提高注塑成型的稳定性与产品质量。
3. 改进后模具的应用与效果评估将改进后的模具应用于实际生产中,对生产效率、产品质量等进行评估。
通过实际生产数据与模拟结果的对比,验证模具结构改进的效果。
四、结论通过对汽车三角窗密封件注塑成型过程的数值模拟及模具结构的改进,可以有效提高生产效率与产品质量。
数值模拟能够帮助我们了解注塑成型过程中的关键参数与问题,为优化注塑工艺提供依据。
汽车后挡风玻璃热弯成形及回弹过程研究
汽车后挡风玻璃热弯成形及回弹过程研究
沙智华;罗胜;刘宇;秦宇
【期刊名称】《机械设计与制造》
【年(卷),期】2014(000)010
【摘要】基于粘弹性材料的有限元理论,应用有限元模拟方法研究了具有深弯复杂曲面特征的汽车后挡风玻璃的热弯成形工艺及回弹问题.使用广义Maxwell模型来描述玻璃在高温下的粘弹性质.利用有限元分析软件,合理简化模型,对采用压模成形工艺的汽车后挡风玻璃的热弯成形和回弹进行了有限元仿真.研究了汽车后挡风玻璃在经过压制、落模、回弹阶段的应力分布和变形情况.针对玻璃的回弹问题,分析了主要工艺参数对玻璃回弹的影响情况及应力与回弹的关系,为提高玻璃型面盾量和模具设计精度提供参考.
【总页数】4页(P126-129)
【作者】沙智华;罗胜;刘宇;秦宇
【作者单位】大连交通大学机械工程学院,辽宁大连116028;大连交通大学机械工程学院,辽宁大连116028;大连交通大学机械工程学院,辽宁大连116028;大连交通大学机械工程学院,辽宁大连116028
【正文语种】中文
【中图分类】TH16
【相关文献】
1.凸弯边零件液压橡皮成形回弹数值模拟分析 [J], 吴娜;韩志仁;詹庆西;万世明;江开林
2.基于有限元法的数控弯管成形及回弹研究 [J], 黄碧坤;郝江;程芳玲;赵德顺
3.板料凹弯边橡皮成形回弹分析与控制方法 [J], 陈磊;李善良;张亚兵
4.汽车覆盖件回弹试验及基于广义成形技术的回弹缺陷CAE分析方法 [J], 王金武;付争春;胡平;许言午
5.非平面弯管成形过程的回弹补偿研究 [J], 李雁鹏;吴建军
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汽车玻璃高温蠕变特性的实验与理论研究
汽车玻璃高温蠕变特性的实验与理论研究Experimental and theoretical study on creep of car glasses athigh temperature(申请上海交通大学硕士学位论文)硕士生:肖开阳指导教师:赵社戌教授陈巨兵副教授申请学位:工学硕士专业:固体力学班级:B0701093学号:1070109096上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院2010年2月汽车玻璃高温蠕变特性的实验与理论研究摘 要随着现代工业的发展,许多材料都长期处在高温下工作,材料的性质和应力分布因温度和时间的双重影响而发生变化。
在汽车工业中,玻璃的使用量很大,汽车玻璃的制造来源于平板玻璃。
平板玻璃经过玻璃热弯炉加热到软化温度,便具有良好的可塑性,此时对玻璃进行成型工艺,便可以制造成需要的形状。
因此,必须要考虑材料的蠕变问题。
本文通过对汽车用玻璃进行不同温度、不同应力水平下的单轴拉伸蠕变实验,揭示了其非线性蠕变变形特性。
根据实验发现,高温550C~590C)下该材料的减速蠕变变形不很明显,主要表现为稳(o o态和加速蠕变变形。
另外,其断裂数据符合Monkman-Grant关系,且应力和温度对其影响不显著。
基于实验结果,本文在蠕变速率方程中考虑到玻璃内部结构变化对稳态蠕变速率的影响,并根据蠕变断裂时间构建了高温蠕变的加速项,最后建立了非线性高温蠕变本构方程。
理论预测与实验数据进行了比较,结果表明所提出的本构方程能较好地描述汽车玻璃高温蠕变变形的全过程。
关键词:玻璃, 高温蠕变,非线性本构关系Experimental and theoretical study on creep of car glasses at hightemperatureAbstractWith the development of modern industry, a lot of materials are working at high temperature. The property of materials and the distribution of stress change with the influence of temperature and time. Therefore, creep of materials must be considered.Automotive glass manufactured from flat glass is widely used in the automobile industry. First, the flat glass is heated to a molten state in hot bending stove. Then, the glass is shaped by forming machine in according to requirement. Molten glass will creep during the forming process, which can affect the quality of automotive glass directly. However, it’s significant to research the creep phenomenon of automotive glass.The experiments of uniaxial creep for car glasses at high temperatures and different stress levels are conducted, revealing the characteristics of nonlinear deformation. Under different temperature and loadings,the creep curves have similar shape. It’s observed that, at o o550C~590C, the primary creep is not obvious, while the steady creep and the accelerating creep processes are dominant. And, the fracture data follow the Monkman-Grant relationship, not influenced significantly by temperature and stress. On the experiments, structure factor is consideredinto the strain rate, then, acceleration stage is built by fracture time and structure factor, at last, the paper presents a nonlinear uniaxial constitutive equation to describe the creep of glasses. By theoretical computation, it’s found that the nonlinear uniaxial constitutive equation proposed in this paper can describe the creep process of car glasses at high temperatures.Key words: glass, high temperature creep, nonlinear constitutive equation目录目录第一章绪论 (1)1.1工程背景 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.3本文研究的主要内容和创新点 (3)第二章汽车玻璃高温蠕变实验及结果分析 (5)2.1 汽车玻璃高温蠕变实验 (5)2.1.1实验设备和试件 (5)2.1.2实验过程 (7)2.2汽车玻璃的高温蠕变曲线 (7)2.3 温度和应力对玻璃高温蠕变速率的影响 (11)2.3.1温度的影响 (11)2.3.2应力的影响 (13)2.4 汽车玻璃高温蠕变的Monkman-Grant常数 (17)2.5 本章小结 (21)第三章汽车玻璃高温蠕变的非线性本构关系 (22)3.1 高温蠕变本构关系的建立 (22)3.2 参数的确定 (24)3.3 数值预测 (28)3.4 本章小结 (31)第四章全文总结 (32)4.1主要结论 (32)4.2 研究展望 (33)参考文献 (34)致谢 (40)攻读硕士学位期间发表的论文 (41)第一章 绪论1第一章 绪 论1.1工程背景人们使用玻璃已经有很长的历史了,玻璃的种类繁多,被广泛地应用于各个领域。
汽车玻璃弯曲成形中回弹的数值模拟
汽车玻璃弯曲成形中回弹的数值模拟
郭志英;乔凌菲
【期刊名称】《玻璃与搪瓷》
【年(卷),期】2006(34)4
【摘要】介绍了汽车玻璃落模弯曲成形中回弹的机制,建立了有限元模型.利用显式动力算法和隐式静力算法分别对汽车玻璃的落模弯曲和回弹变形进行了数值模拟,采用细分网格保证模拟精度,研究了模具环弯曲半径、玻璃落模高度和加热温度等工艺参数对弯曲回弹的影响,为实际生产提供参考依据.
【总页数】5页(P38-42)
【作者】郭志英;乔凌菲
【作者单位】上海交通大学国家模具CAD工程研究中心,上海,200030;上海交通大学国家模具CAD工程研究中心,上海,200030
【正文语种】中文
【中图分类】U463.83+5
【相关文献】
1.无约束圆柱弯曲成形卸载回弹的数值模拟 [J], 唐炳涛;鹿晓阳;王兆清;张郁
2.飞机风挡玻璃弯曲成形回弹数值模拟 [J], 黄创盛;姚进
3.“几”形件弯曲成形及回弹过程数值模拟 [J], 侯晓楠
4.板料多次弯曲成形回弹的数值模拟研究 [J], 邓兆虎;罗杜宇
5.U形件弯曲成形中回弹的数值模拟研究 [J], 赵叶锋;陈靖芯;陆国民
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日期 2006 年 1 月 20 日 日期 2006 年 1 月 20 日
上海交通大学硕士学位论文
汽车玻璃热弯钢化成形的数值模拟研究
第一章 绪
论
1.1 引言
随着汽车工业的发展 发展 现在 作为汽车车身主要部件的汽车玻璃 不断推出新品种
[2] [1]
也得到前所未有的 汽车玻璃制造者主要 依靠模具设计师的经 而且会使产品在 使玻
检具
因此要经过反复试模 前期投入大
不但产品研发周期长
由于计算机技术的迅速发展
[算机对玻璃成形过程进行数值模拟
璃工业中新产品开发和技术创新等更具有科学性
1.2 汽车玻璃成形工艺
1.2.1 汽车玻璃简介
汽车玻璃即汽车安全玻璃 璃 浮法玻璃 平板玻璃 是深加工玻璃的一种 压延玻璃
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上海交通大学学位论文原创性声明
本人郑重声明 所呈交的学位论文 是本人在导师的指导下
独立进行研究工作所取得的成果 除文中已经注明引用的内容外 本 论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果 对本 文的研究做出重要贡献的个人和集体 均已在文中以明确方式标明 本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担
上海交通大学 硕士学位论文 汽车玻璃热弯钢化成形的数值模拟研究 姓名:乔凌菲 申请学位级别:硕士 专业:材料加工工程 指导教师:郭志英 20060101
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汽车玻璃热弯钢化成形的数值模拟研究
汽车玻璃热弯钢化成形的数值模拟研究 摘 要
在汽车玻璃成形过程中 阶段影响成品的最终形状 热弯和钢化是两个非常关键和重要的阶段 冷却阶段影响成品的钢化强度 因此 其中弯曲
深入研究汽车玻 本论文
璃热弯钢化成形过程的各个阶段
建立一套完善的理论模型是十分必要的
对汽车玻璃热弯钢化成形的变形与应力问题做了模拟及实验研究 利用实验方法 测试 采用差式扫描量热法 DSC 对汽车玻璃原片的降温比热进行 在实验数据的基础上 探讨
采用石英膨胀仪法对玻璃的热膨胀性进行测试
了汽车玻璃原片升/降温比热的差异 并建立了降温比热的数学模型 分析了热膨胀 性与温度的关系 为汽车玻璃热弯钢化成形工艺提供了基础性数据 通过合理的简化 对汽车玻璃热弯成形进行了理论研 建立了汽车玻璃
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上海交通大学硕士学位论文
加工而成的 一般汽车前挡玻璃普遍选用 A 类夹层玻璃 侧挡及后挡玻璃多采用钢 1) 夹层玻璃 夹层玻璃是两层或两层以上的玻璃经过胶合而成的加工型玻璃 广泛应用于汽车上的一般是弯夹
它一般分为平夹层玻璃和弯夹层玻璃两种
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汽车玻璃热弯钢化成形的数值模拟研究
层玻璃 璃制品
正交试验
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汽车玻璃热弯钢化成形的数值模拟研究
NUMERICAL SIMULATION OF HOT BEND-FORMING AND TEMPERING OF AUTOMOTIVE GLASS ABSTRACT
Hot-bending and tempering are two key stages during the forming process of automotive glass. The Hot-bending stage determines the final shape of auto-glass, and the tempering stage has important effect on the tempering intensity. Therefore it is necessary to deeply study the stages of the forming process of automotive glass. An experimental and theoretical research on the deformation and stress were performed in the paper. Experimentally, the specific heat of raw automotive glass with the temperature decreasing was measured with the differential scanning calorimeter (DSC). The thermal expansion was measured with the quartz expansion apparatus. On the basis of test results, the difference of the specific heat between increasing and decreasing temperature was discussed, and the mathematical model of specific heat was proposed. Also the relationship between thermal expansion and temperature was analyzed, which provided the basic data for hot bend-forming process of automotive glass. Based on the viscoelastic large deformation theory, bend-forming was studied theoretically. Based on the 3D transient heat conduction and thermal-structure coupled theory, the mathematical models of tempering stage were set up. Numerical simulation of both hot-bending and tempering process were investigated with the help of computer technology and Finite Element Method. The deformation, spring-back and stress distribution of the forming process can be acquired. Integrated numerical simulation of an actual automotive glass forming was completed. The simulation result was compared with the experimental and actual datum, and it can be concluded that the simulation precision was acceptable and reliable. Finally, combined with the numerical simulation technology and
[4]
它是利用一次成形的平板玻 根据使用要求 采 主要是为了改变平板玻璃的几 是由玻璃原片经过二次
平拉玻璃
为基本原料
用不同的加工工艺支撑的具有特定功能的玻璃产品 何形状 提高玻璃的强度 增加玻璃的安全性 从狭义上讲汽车玻璃分为夹层玻璃 化玻璃 也有一些中高档汽车采用夹层
钢化玻璃两大类 中空玻璃[5] 目前
在夹层与钢化玻璃基础上衍生出其他类型汽车玻璃 中间形成自由空间 各类建筑 食品橱 并充以干燥空气 具有隔热 隔音 防霜 防结
1) 中空玻璃 中空玻璃是将两片以上的平板玻璃用铝制空心边框框住 用胶结 如果用镀膜中空玻璃 两层以上的玻璃 则可获得冬暖夏凉的最佳效果 或钢化玻璃 它可用于汽
冷柜以及需创建空调和隔音的地方 经过夹层而获得的一种具有防
程进行集成化数值模拟 并通过对实际产品测试结果和数值模拟结果进行对比分析 论证了数值模拟的精度和可信度 最后 基于数值模拟技术 采用正交试验设计方法 研究了工艺参数对玻璃热 以便使得产品的回弹率
弯钢化成形的影响 降低
进行了汽车玻璃成形工艺的优化设计
表面钢化应力更高
关键词
汽车玻璃
热弯成形
钢化应力
数值模拟
少部分车窗玻璃是平夹层玻璃 由于钢化玻璃的表面压应力与内部张应力达到一致或基本平衡 前者适用于汽车边窗 载重车的前风挡 后挡以及建筑上 所以钢化 大
2) 钢化玻璃 钢化玻璃是将玻璃加热到接近软化温度时进行急冷淬火而成的玻 玻璃具有较强的抗冲击性和较好的热稳定性 钢化玻璃两种 客车 面包车 此外 或焊接密封 露等优良性能 车的边窗 它的强度高 钢化玻璃一般分为全钢化玻璃和区域 后者适用于普通轿车 但破碎后呈粉碎状
结合粘弹性大变形理论 究 在实验的基础上
结合三维瞬态热传导理论和热力耦合理论
冷却钢化阶段数学模型 借助计算机工具和有限元技术 集成化数值模拟 形和应力分布情况 本文以桑塔纳轿车后侧窗三角玻璃产品为例 对整个汽车玻璃热弯钢化成形过 对汽车玻璃热弯成形过程 冷却钢化过程进行 回弹变
通过数值模拟获得整个成形过程中汽车玻璃的弯曲形状
玻璃已经不单纯是挡风挡雨这么简单
人们总是从汽车安全和美观的
角度去研究和开发汽车玻璃 参数
许多年来 的吻合度
通过试错的方法进行新产品的开发 根据钢化后的玻璃与标准 这样 验来调整模具环的弧度和形状 规模生产 市场上丧失竞争力 近年来
依靠工艺师的经验和技艺水平调整各种工艺 样板等 调模和试生产才能用于实际 成本过高 对汽车玻璃成形过程关
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汽车玻璃热弯钢化成形的数值模拟研究
orthogonal experiment design method, the influences of process parameters on forming quality were investigated. And the process of one part has been optimized to shorten the spring-back and improve the surface tempering strength. KEY WORDS: automotive glass, hot bend-forming, tempering stress, numerical simulation, orthogonal test