汽车侧围一体式内门环结构的应用

<正>汽车侧围一体式内门环是将汽车车身的侧围前部内板结构,包含A柱上内板、A柱下内板、B柱内板和门槛内板4个分件结构,设计成一体式的内门环。通过激光拼焊工艺,将相同厚度或不同厚度的热成形钢板拼成一个环,再通过热成形生产出零件。一体式内门环具有重量轻、强度高、材料利用率高等优势,并且可以依据车型碰撞性能和重量等目标的定义进行个性化开发,     

基于Autoform的DP780钢开裂预测与工艺优化研究

为了有效解决汽车B柱内板的开裂问题,采用有限元软件Autoform对其进行了数值模拟,并与试验结果进行了对比。通过利用板料的减薄率与板料的应力应变状态相结合的方法,预测零件的开裂位置,并且通过更改零件侧壁的角度以及优化板料的形状,解决了汽车B柱内板开裂问题,减少了开发成本。     

某轿车C柱内板冲压分析与成形模设计

C柱内板是轿车中重要的结构件,冲压变形复杂。首先,对C柱内板零件进行冲压成形分析,确定其成形方案和成形毛坯。在三维计算模型基础上,采用Autoform软件对零件的成形进行数值模拟,得出零件的成形极限图。根据数值模拟结果,分析零件整体成形性能、材料变薄率,预测C柱内板成形过程中的起皱、拉裂等冲压缺陷,结果表明,零件整体成形到位,材料局部位置变薄超过20%,有拉裂危险。其次,基于UG和CAD软件设计了成形模具的上模、压边圈和下模。最后,通过生产实践压制出合格的C柱内板零件,验证了冲压分析的合理性和模具设计的正确性。     

汽车C柱内板上段拉延成形工艺优化

针对汽车C柱内板上段件的结构特点进行了工艺设计,利用有限元软件Autoform建立了汽车C柱内板上段拉延成形的有限元模型,并进行了首次拉延数值分析,零件存在拉裂和起皱缺陷。在此基础上,结合流动均匀性对拉延筋布置和拉延系数进行了多次优化,获得了压边力与增厚率及减薄率之间的定量变化规律,在压边力范围为300～600 kN时,最大增厚率随压边力的变大而减小,最大减薄率随压边力的增大而增大,得到了最优压边力为520 kN。最终数值分析结果表明,优化后的拉延参数可以消除零件成形中的开裂和起皱等缺陷。经过实验试冲,结果和优化的数值分析结果吻合度很好,最大减薄率仅相差0.5%。     

轿车C柱加强板拉深工艺与拉深模设计

分析了轿车C柱加强板的结构特点,给出了拉深工艺设计要点,包括冲压方向的确定、压料面设计、工艺补充面及拉深筋设计。通过Dyanform对C柱加强板拉深过程进行了动态仿真,验证了拉深工艺的合理性,最后给出了模具结构和调试要点。     

汽车侧围外板A柱拐角起皱的分析及解决方案

汽车侧围外板零件是车身重要的冲压件之一,成形过程较复杂,拉深过程中易产生起皱、开裂等缺陷。针对汽车侧围外板A柱拐角部位的起皱、开裂问题,通过分析零件现场冲压工艺、A柱拐角部位变形特征和材料发生起皱的原因,建立有限元仿真模型,使用AUTOFORM模拟软件对原冲压工艺方案进行全程仿真,分析结果表明,在第3工序侧整形时拐角处的流水槽面发生严重起皱缺陷。系统研究了二次拉深工序中增加吸料筋和调整压边力对起皱、开裂的影响规律,并提出在侧围外板A柱拐角处增加吸料筋和调整压边力的整改方案。经现场生产验证了分析结果的准确性和修模方案的有效性。     

基于ANSYS的汽车B柱成形仿真分析及结构改进设计

采用壳单元模型模拟汽车拉延板成形过程,虽计算效率很高,但其只适合于等厚板的拉延成形模拟。为了解决这个问题,应用三维有限元软件ANSYS对变厚板的拉延成形过程进行了模拟。对某型号汽车B柱的成形过程进行了仿真分析,并针对仿真结果中成形件的应力集中和不均匀结构引起的缺陷进行了优化改进。采用圆弧过渡和过渡区下移的优化设计方案有效地解决了初始模具中整体应力分布不均的问题。     

基于KBE的B柱全流程冲压工艺设计及系统开发

通过研究各类汽车车身B柱的结构特点及成形性能,对其进行全流程冲压工艺分析与设计。系统地研究了冲压方向、工艺补充面、板料尺寸、成形工艺参数对成形性能的影响。针对B柱拼焊板的冲压成形,研究了变间隙压边圈对焊缝偏移及成形性能的影响。基于知识工程(KBE)的理念,运用MicrosoftVisual C++6.0和UG/Open API软件开发了车身零件冲压分析系统及B柱冲压工艺设计界面。利用B柱冲压工艺设计界面对某车型B柱成形进行了工艺设计及仿真。结果表明:该工艺设计系统能很方便地指导B柱冲压工艺设计,仿真结果满足零件质量要求,提高了B柱零件工艺设计的速度。     

基于变厚板(VRB)的汽车前纵梁内板开发

使用变厚板零件是实现汽车轻量化的有效方法之一。针对变厚板的板厚及材料力学性能非均一性,文章采用数字散斑单向拉伸试验对变厚板等厚区和厚度过渡区的力学性能进行研究,探讨退火工艺对变厚板不同厚度区域材料性能的影响,提出结合数字散斑单向拉伸试验和厚度分区离散的变厚板过渡区力学性能表征;仿真分析某汽车前纵梁内板变厚板冲压成形性,并与试制样件进行对比,结果表明,采用该文提出的变厚板过渡区表征方法正确可靠,且变厚板制作的汽车前纵梁内板件成形性良好。     

汽车覆盖件结构对其变形的影响研究

采用Autoform/Dynaform软件对汽车后盖内板进行了可制造性仿真分析。研究了不同结构后盖内板的成形性和角部的重力变形量。结果显示，不同结构的后盖内板，虽然成形性均能满足要求，但实际零件的形状有差异。后期产品验证表明，仿真模拟结果与实际生产结果较为一致。     

车门外板轮廓翻边R角锐化及回弹控制方案

针对车门外板轮廓翻边R角(后门C柱侧)、车门外板轮廓整形R角(后门B柱侧)锐化进行工艺方案分析及实物论证,并针对车门外板单件刚性差,回弹控制难度大的特点,调整冲压工艺方案,利用AutoFrom软件进行回弹模拟分析验算,并在模具开发中进行应用,经实物验证调整方案有效。     

铝合金车门内板挤压铸造工艺研究

研究了工艺参数对挤压铸造ADC12合金力学性能的影响。通过对车门内板挤压铸造过程进行仿真分析,得出了不同浇注温度和模具温度下充型过程中的温度场分布。并据此设计了两组不同参数对工艺车门内板进行挤压铸造,并完成了产品的试制。通过拉伸试验、金相组织及能谱分析对铸件质量进行了评价。对比分析表明,在浇注温度为730℃、模具温度为310℃、压力为27MPa条件下,得到了α铝基体为细小等轴晶、力学性能和表面质量良好的铸件。     

车用铝合金板材回弹规律研究

在车用铝合金材料的成形加工过程中,回弹是主要的成形缺陷之一并且较难控制。本文对车用6061铝合金板材进行了室温拉伸试验获得其应力-应变曲线并建立改进的Johnson-Cook本构模型。该模型被应用于V形弯曲试验的有限元仿真中,研究不同各向异性屈服准则对板料回弹预测精度的影响,仿真结果表明应用YLD2000-2d屈服准则时其预测精度较高,同时也验证了该模型用于回弹分析的有效性。进一步探究不同因素如变形程度,冲压速度,摩擦条件,压边力等对铝合金板材回弹行为的影响规律,并应用于铝合金发罩内板的冲压成形过程,能够有效减小工件的回弹。     

泡沫铝填充波纹夹芯板面外压缩的三维效应

研究了闭孔泡沫铝板、3种空心波纹铝板和3种用环氧树脂粘接而成的闭孔泡沫铝填充波纹铝板的平面外压缩性能.泡沫填充波纹铝板不仅能显著提高抗压强度和吸能能力,而且力学性能更加稳定.泡沫填充波纹板具有明显的三维压缩效果.铝合金板材强度越小,三维延伸变形越明显.由3种不同强度的铝合金板制成的泡沫铝填充波纹板具有相似的力学性能.成...     

不同时效态7050铝合金时效成形中析出相对应力松弛行为的影响

铝合金时效成形方法结合了合金的蠕变松弛和析出强化作用,作为一种先进的整体壁板制造技术倍受航空制造业青睐。7xxx系铝合金在时效成形过程中的应力松弛行为受到合金内析出相与位错蠕变交互作用的影响从而制约着成形后零件质量与性能。本文采用设计的应力松弛试验研究了不同时效态(固溶态,欠时效态和峰时效态)7050铝合金内析出相对时效成形过程中应力松弛行为的影响,并通过位错热激活动力学参数计算和显微组织表征分析析出相与位错运动的交互作用。结果表明时效成形过程中析出相对位错热激活运动有明显地阻碍作用,因此含有不同尺度析出相铝合金的应力松弛行为表现不同,随着析出相尺度的增加合金应力松弛速率减缓,应力松弛极限增大。不同时效态7050铝合金位错激活体积计算和显微组织表征结果都证明了应力松弛过程中析出相增大对位错运动的阻碍作用也越显著。峰时效态7050铝合金的位错激活体积最大,时效成形后塑性应变的转化率最低。此外,时效成形过程中,7050铝合金内析出相对位错热激活的阻碍作用引起了槛应力现象,且随着析出相的增大槛应力也逐渐增大。     

Interfacial heat-transfer between A356-aluminium alloy and metal mould

The interracial heat-transfer coefficient at casting/mould interface is a key factor that impacts the simulation accuracy of solidification progress. At present, the simulation result of using available data is comparatively different from the practice. In the current study, the methods of radial heating and electricity measurement under steady-state condition were employed to study the nature of interfacial heat-transfer between A356 Aluminum alloy and metal mould. The experimental results show that the interracial heat-transfer between A356 Aluminum alloy and the outer mould drops linearly with time while that of A356 aluminum alloy and the inner mould increases with time during cooling. The interracial heat-transfer coefficient between A356 aluminum alloy and mould is inversely proportional to the electrical resistance.     

大型铝合金铸件水力模拟与数值模拟的研究

为保证大型铝合金铸件的质量,通过水力模拟和数值模拟两个途径优化铸造工艺;水力模拟依据相似理论,建立水力模型,选出最佳浇注系统,防止吸气、浇不足等缺陷;数值模拟通过计算铸件动态温度场,来预测缩孔、缩松等缺陷,据此来改变冒口、冷铁的尺寸及数量,控制铸件凝固顺序,保证铸件内部质量,最后,综合水力模拟和数值模拟结果。确定了合理的工艺方案,确保铸件一次浇注成功。     

带筋铝合金壁板蠕变时效成形回弹行为试验

以可时效强化型7075铝合金带筋壁板为研究对象,开展蠕变时效成形试验,利用ATOS三维光学扫描仪对成形试件进行测量,计算出该铝合金带筋壁板的回弹量。同时,采用相同材料的铝合金平板件,在相同的试验条件下开展蠕变时效成形试验,计算平板件的回弹量,并与铝合金带筋壁板的回弹量进行对比分析。研究结果表明,相同工艺条件下,带筋壁板蠕变时效成形后的回弹量为11.2%,远小于平板件的回弹量(平板件的回弹量为53.9%)。这是由于相同曲率条件下,带筋壁板弯曲时尽管蒙皮部分处于弹性变形,但筋条处发生了明显的塑性变形,从而限制了蒙皮的回弹。因此,已有的基于平板件回弹行为的研究不能简单的应用于带筋壁板构件,需要进一步研究筋条塑性变形对构件回弹行为的影响规律,该文对于开展带筋壁板构件时效成形回弹行为研究提供了参考。     

Numerical simulation of temperature field in deep penetration laser welding of 5A06 aluminum cylinder

Deep penetration laser welding temperature field of 5A06 aluminum alloy canister structure was simulated using the surface-body combination heat source model by ANSYS, which was made up of Gauss surface heat source model and Gauss revolved body heat source model. Convection, radiation and conduction were all considered during the simulation process. The thermal cycle curves of the points both on the shell outer surface and in the seam thickness direction were calculated. Simulated results agreed well with the experiment results. It concluded that the surface-body combination heat source model was fit for the temperature field simulation of deep penetration laser welding of the aluminum alloy canister structure. This method was proved to be an efficient way to predict the shape and dimension of welded joint for deep penetration laser welding of the aluminum alloy canister structure.