茍春梅，吳民，董靜，孫華偉

（新疆交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院汽車(chē)工程學(xué)院，新疆烏魯木齊831401）

摘要：針對(duì)汽車(chē)沖壓件的回彈問(wèn)題，研究了某汽車(chē)后地板零件的回彈控制問(wèn)題。

首先借助數(shù)值模擬軟件AutoForm建立汽車(chē)后地板零件沖壓成形的全流程的有限元模型，然后采用工藝參數(shù)優(yōu)化和回彈補(bǔ)償相結(jié)合來(lái)共同控制該零件的回彈。

工藝參數(shù)優(yōu)化借助了AutoFo的西格瑪優(yōu)化模塊，優(yōu)化目標(biāo)為最小回彈量，優(yōu)化得到最優(yōu)組的壓邊力為798 kN,摩擦系數(shù)為 0· 14。

然后采用回彈補(bǔ)償策略對(duì)拉延工序的模具進(jìn)行回彈補(bǔ)償，當(dāng)回彈補(bǔ)償循環(huán)迭代2次后，零件的回彈滿(mǎn)足尺寸公差要求。

最后進(jìn)行了模具加工和試模驗(yàn)證。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明將工藝參數(shù)優(yōu)化和回彈補(bǔ)償相結(jié)合的方法能夠有效地控制沖壓零件的回彈

關(guān)鍵詞：汽車(chē)沖壓件；回彈補(bǔ)償；數(shù)值模擬；尺寸控制；AutoForm

Vol. 43 No. 2FORGING & STAMPING TECHNOLOGY

Feb. 2018

DOI：10· 13330/j· i酰1000·3940· 2018· 02· 007 中圖分類(lèi)號(hào)：TG386· 1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1000·3940（2018）02逋034逋4

Process parameter optimization and springback control Of automotive stamping parts

Gou Chunmei，Wu Min，Dong Jing，Sun Huawei

（College of Automotive Engineermg，Xinjiang Vocational & Technical College of Communications，Urumqi 831401，China）

Abstract：For the springback problem of automobile stamping parts，the springback control of an automobile rear floor parts was studied. First of all，the finite element model of the whole process of stamping for automobile rear floor parts was established by numerical simulation software AutoForm. Then，the springback Of part was controlled by process parameter optimization and springback compensation. The AutoForm Sigma optirmzation module was used in the process of parameter optlrmzatlon and the minlmum Of springback was taken as the optimization goal. However, the optimized parameters were the blank holder force Of 798 kN and the friction coefficient Of 0· 14 · Furthermore the springback of drawing tool was compensated by springback compensation strategy. When the springback compensation cycle was iterated twice，the springback Of part met the requirement Of dimensional tolerance. Finally，the t001s were manufactured and the die tryout was carried out. The expenence results show that the springback Of stampmg part can be effectively controlled by the combination Of process parameter optimization and springback compensatlon·

汽車(chē)沖壓件具有生產(chǎn)批量大和尺寸精度要求高的特點(diǎn)工。

當(dāng)沖壓件的尺寸出現(xiàn)較大的偏差，會(huì)導(dǎo)致后續(xù)焊接或裝配困難，導(dǎo)致裝配尺寸檢驗(yàn)不合格，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致零件報(bào)廢[ 2 ]對(duì)于零件回彈控制的研究一直是熱點(diǎn)問(wèn)題〔3 ]反彎曲法、圓角法和側(cè)壁內(nèi)傾3種方法對(duì)側(cè)立柱的尺寸精度進(jìn)行研究，并提出3種控制零件尺寸精度的方法。

編輯

喬曉勇等[ 6 ]針對(duì)現(xiàn)有商業(yè)軟件的不足，提出一種控制汽車(chē)外覆蓋件的畸變和回彈的方法。

現(xiàn)有研究大多將沖壓成形工藝參數(shù)優(yōu)化和閆瑞雪等團(tuán)基于Dynaform軟件對(duì)汽車(chē)前地板縱梁零件進(jìn)行工藝優(yōu)化和回彈補(bǔ)償。

徐虹等5采用了地板零件的回彈問(wèn)題進(jìn)行研究，借助有限元軟件AutoForm建立了汽車(chē)后地板零件沖壓成形的全工序有限元模型，并對(duì)影響最終零件回彈的工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，然后采用回彈補(bǔ)償方法對(duì)汽車(chē)后地板進(jìn)行回彈補(bǔ)償，最后進(jìn)行試驗(yàn)試模驗(yàn)證。

1、有限元模型

汽車(chē)后地板是汽車(chē)生產(chǎn)中的典型薄板類(lèi)零件，該零件的生產(chǎn)批量大、尺寸精度要求高、模具開(kāi)發(fā)成本高有限元軟件可以在模具開(kāi)發(fā)前期來(lái)預(yù)測(cè)零件的成形缺陷和回彈量，此外有限元軟件還可以根據(jù)預(yù)測(cè)的回彈量來(lái)對(duì)模具進(jìn)行回彈補(bǔ)償，從而有效降低模具開(kāi)發(fā)成本

以某汽車(chē)后地板為研究對(duì)象，該零件的成形工藝流程為拉延、切邊、沖孔、翻邊。

在板料沖壓成形分析軟件AutoForm中建立汽車(chē)后地板的全流程的有限元模型如圖1所示，模型中包括拉延工序、切邊工序和翻邊工序。

編輯

拉延工序采用倒裝的單動(dòng)拉延工藝，拉延工序成形工具包括凹模、壓邊圈和凸模翻邊工序的成形工具有托料器、壓料器和翻邊工具Flangmg process 該零件的材料為寶鋼材料DC03鋼，材料厚度為0．7 mm表1為數(shù)值模擬中材料的力學(xué)性能

AutoForm中有兩種單元類(lèi)型：膜單元和殼單元，為了提高數(shù)值模擬的計(jì)算精度，在有限元模型中選擇單元類(lèi)型為彈塑性殼單元成形模擬中板料一般設(shè)置為5層，為了準(zhǔn)確預(yù)測(cè)零件成形后的回彈量，在模擬中設(shè)置板料為11層

編輯

表1 DC3鋼的材料力學(xué)性能 Table 1 Mechamcal properties of steel DC032

工藝參數(shù)優(yōu)化

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