大型汽車覆蓋件成形參數(shù)優(yōu)化及模具結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、后地板是車身結(jié)構(gòu)的重要組成部件，其主要起著支撐和減震作用，后地板的安全運(yùn)行對(duì)汽車安全、平穩(wěn)行駛具有重要影響。隨著人們對(duì)車內(nèi)空間和車身安全等方面的要求提高，大型后地板覆蓋件的需求也日益增多。沖壓模具是制造后地板覆蓋件的重要工裝設(shè)備，其設(shè)計(jì)周期、成本和成形質(zhì)量密切的影響著車身研發(fā)、制造周期。同時(shí)，能源緊缺問題也使得控制模具成本顯得較為重要。目前，汽車覆蓋件的主要成形參數(shù)設(shè)計(jì)主要依靠反復(fù)修模方法以達(dá)到成形件質(zhì)量改善，這極大地增加模具生產(chǎn)制造周

2、期和制造成本；且傳統(tǒng)模具的基體筋分布以及大小通常按沖壓模具設(shè)計(jì)手冊(cè)經(jīng)驗(yàn)值進(jìn)行設(shè)定，可能會(huì)造成模具結(jié)構(gòu)剛度過剩、模具重量超大，增加模具制造成本。為了縮短大型后地板覆蓋件模具的生產(chǎn)周期并減少制造成本，本文以某車型大型后地板覆蓋件為研究對(duì)象，利用有限元模擬軟件分析后地板拉延成形出現(xiàn)的成形缺陷，如拉裂、起皺、厚度不均等，設(shè)計(jì)并優(yōu)化拉延成形工藝參數(shù)，通過生產(chǎn)試制得到了合格的后地板零件，并采用將沖壓成形模擬與結(jié)構(gòu)拓?fù)鋬?yōu)化分析解耦的思路，運(yùn)用拓?fù)鋬?yōu)化

3、技術(shù)對(duì)原拉延凸模的結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，設(shè)計(jì)出新的沖壓模具結(jié)構(gòu)?；谝陨险撐闹饕_展了以下幾個(gè)方面的研究：
　　①首先對(duì)后地板的零件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行分析，并進(jìn)行了工藝補(bǔ)充設(shè)計(jì)、工序方案設(shè)計(jì)以及板料尺寸優(yōu)化；
　　②基于工廠經(jīng)驗(yàn)參數(shù)建立了后地板拉延有限元模型，并根據(jù)模擬結(jié)果重點(diǎn)分析了后地板的成形極限圖，并針對(duì)成形不均現(xiàn)象，采用引入拉延檻進(jìn)行模擬分析，分析并對(duì)比了有無拉延檻時(shí)的成形極限圖和厚度分布圖；
　?、劢⒘死?、起皺和厚度

4、不均目標(biāo)函數(shù)，以拉延檻高度、拉延檻圓角、壓邊力大小和凹模入口圓角為優(yōu)化變量，以中心復(fù)合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，分別建立了后地板拉延成形過程中的拉裂、起皺和厚度不均的響應(yīng)面代理模型。采用基于遺傳算法的多目標(biāo)優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行工藝參數(shù)的自適應(yīng)尋優(yōu)，最終得到一組綜合最優(yōu)解：拉延檻高度x1=6mm，拉延檻圓角x2=5mm，壓邊力大小x3=150t，凹模入口圓角x4=6mm，并將優(yōu)化結(jié)果進(jìn)行了有限元模擬驗(yàn)證，驗(yàn)證結(jié)果表明拉裂現(xiàn)象得到解決，且厚度不均情況顯著改善