CAE技术在汽车覆盖件冲压成形中的应用

摘要:本文简述了CAE技术在汽车覆盖件冲压成形中的应用,通过对拉延工序进行冲压成形模拟分析,提前预知成形缺陷,并采取有效措施,进行工艺参数的调整与优化。实践证明,分析计算缩短了模具制造周期,减少了模具调试次数,节约了生产成本。

关键词:CAE技术；冲压成形；模具调试

1前言

汽车覆盖件具有外形尺寸较大,材料比较薄,型面起伏复杂,尺寸精度与表面质量要求较高,在拉伸成形过程中容易出现拉裂、起皱现象。模具调试过程中需要浪费大量的人力、物力和财力。近年来随着计算机技术的不断发展,CAE(计算机辅助工程)技术目前已经在各大汽车模具厂广泛用于产品模拟分析、冲压板材成形过程分析。通过提前对产品可能出现的成形缺陷进行研究,预示汽车覆盖件冲压成形的可行性。根据理论上的模拟分析结果,提高产品工艺补充设计的合理性,减少模具实际调试次数,近而达到缩短模具制造周期、降低生产调试成本,提高企业生产效能,保证新车型及时投放市场。本文利用Dynaform分析软件,以公司G项目中的顶盖产品分析为例,介绍CAE技术在汽车覆盖件冲压成形的应用。

2产品介绍

图1所示为我公司最近开发G项目标准短轴距顶盖产品,其材料为SPCC,料厚t=0.9mm,整体来看,具有材料较薄,外形尺寸较大,端部型面极不规则,成形困难,冲压工艺补充以及后续模具设计比较复杂等特点。

图1顶盖产品数学模型

3CAE分析工作流程

CAE分析技术在汽车覆盖件冲压成形应用中的工作流程,见下图2所示。

图2CAE分析工作流程图

4汽车覆盖件工艺补充设计注意要点

(1)选定合适的冲压方向,保证凸模将工件一次拉伸到位,凸模两侧包容角尽可能保持一致,周边进料均匀,尽可能降低拉伸深度,并尽量深度均匀。

(2)选用合适板材,一般在满足产品强度要求的情况下,尽量选用屈服点σb和屈服强度σb/σs较低,延伸率δ、厚向异性指数n较高的薄板材料。

(3)压料面应设计为平面、单曲面或曲率半径很小的双曲面,使材料各处变形均匀,在不产生褶皱的情况下,易于材料流入,同时,尽量减少工艺补充面,提高材料利用率。

(4)根据各个部位的成形特点有效设置拉延筋及参数,并考虑制件的定位以及取放件操作的方便性、安全性。

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