材料成果與制造工程

1、材料成果與制造工程汽車外板偏向適用性的評估用途：在卸載的形成過程中有彈性回復,是彈性的釋放，殘余應力的 重新分配通過厚度方向,從而產(chǎn)生表面偏斜。它的成因變化能創(chuàng)造 形狀和大小偏差在外層面板的主要問題。因此表面撓度預測是-個 非常重要的問題對板料成形行業(yè)。許多因素都可能影響表面撓度， 材料力學性能的變化，單厚度、工具幾何、工藝參數(shù)和潤滑條件。 設計/工藝/方法：過程進行數(shù)值模擬用有限元分析方法，尤其是關 注的壁厚分布和表面的偏轉(zhuǎn)在外小組和輪廓法蘭的形成。仿真程序 一樣大的汽車外板尺寸的形狀如下；1）獲得拉深件2）激光掃描，產(chǎn)生 cad模型3）cad模型4）一代仿真模型運行5）仿真分析，并執(zhí)行仿

2、真結果相符合。結果：自動化的發(fā)展在沖壓件和汽車制造裝配過程中需要個優(yōu)秀 的表面質(zhì)量的形成,同時也證明了其面板的尺寸精度。實際意義:采用高強度鋼板bh340的汽車的制造外板在世界汽車工 業(yè)中增加。在過去的幾年里，因為它重量輕,節(jié)能的改進。但是最主 要的擔心z是卸載表面沖壓成型外板。因此，費用問題必須準確 預測其成型性。汽車工業(yè)某些地方的嚴格的限制在最后的形狀和尺 寸公差以及外部外觀品質(zhì)外板。數(shù)值仿真使人們有可能設計和優(yōu)化 全面過程到某一水平，從而和傳統(tǒng)理論和實驗方法不同。新型/價值:計算機模擬可以用來決定材料的性能和工藝參數(shù)。關鍵詞:表面撓度;汽車外板;按成形;板料成形過程工業(yè);有限單元 法。媒

3、體經(jīng)常用于成型汽車工業(yè)、包裝業(yè)，而家庭電器行業(yè)新產(chǎn)品 的制造需要更為復雜的形狀和曲率。如今，汽車工業(yè)傾向于支持輕 建構原則輕質(zhì)材料的使用，定制盤片使用的新的生產(chǎn)過程，如成形， 以及熱成型。拉深過程的沖壓成形過程的應用意圖,達到具體生產(chǎn) -種產(chǎn)品的形狀。最終的產(chǎn)品形態(tài)在拉深成形性能主要是由工具， 空白及工藝參數(shù)影響。個不正確的設計的工具和零件毛坯形狀或 不正確的選材和工藝參數(shù)，可以得到一種產(chǎn)品用背離形狀或者失 敗。產(chǎn)品背離形狀后引起的形成和彈性阿彈撤凹。最常見的失敗， 頸縮起皺，撓。起皺的地區(qū)可能會出現(xiàn)較高的壓縮，頸縮可以發(fā)生 在地區(qū)的高強度的壓縮,撓缺陷造成的不規(guī)則表面。這變形規(guī)律，片 材受材

4、料的性質(zhì)和摩擦條件。摩擦在沖壓條件取決于潤滑油、光臨 涂料的空白,表面粗糙度和空白和壓邊的壓力。1介紹：卸載在沖壓生產(chǎn)過程中具有彈性的恢復，是釋放-定的彈性 殘余應力的重新分配通過厚度方向產(chǎn)生。回彈原因是形狀和大小的 變化。金屬板料僅僅是薄而形成平的碎片，從新聞工作的角度看，特 點鋼板bh340可以得到廣泛的優(yōu)勢而不是成型性。因為沒有明顯 相關機械性能的鋼板及他們的成型性,這是不可能準確地確定成形 性能的種特殊類型的鋼材板上。板料成形的特點過程中制作鋼板, 在接觸表面變形。它能產(chǎn)生部件的高程度的尺寸精度和增加的機械 性能隨著光潔度高的表面。它的流行主要是由于板料成形的高生產(chǎn) 率，裝配成本相對較

5、低，有能力制造強度高和輕量級的產(chǎn)品。表面缺 陷,如表面偏轉(zhuǎn)、回彈，皺紋是最嚴重的問題在壓制成形床單高強度 鋼汽車外板中。在這項研究中模式、產(chǎn)生的原因在外層板表面缺陷 進行了分析和歸納結合這兩個表面撓度的機構發(fā)生在汽車外面板 可供實施應用的表面缺陷。2表面撓度分類：質(zhì)量對汽車外板的要求都越來越重要在近幾年。 在形成外板、變形特性復雜包括多種因素，包括非簡單的形狀和低 剛度張，所以它非常難處理行為定量的測定。為了滿足日益增長更 好的表面的需求所形成的精度外板，是汽車重要的有關幾何表面的 缺陷，并探討按板的方法改進。主要影響因素，并提出了控制面上的 要求包括屈服強度、板料厚度，并在相關資料的網(wǎng)站，和

6、在壓力、緊 張成形技術的網(wǎng)站。在按下面板表面缺陷分為生產(chǎn)在載荷作用下卸 載。前者，引起的過程中產(chǎn)生的變形直至沖壓模具脫離后皺紋彎曲。 后者，所引起的不同的彈性冋復由于非均勻的壓力分布沖壓件的過 程,有其機械屈曲或回彈現(xiàn)象。小缺損在水面上的飯金沖壓件可能會有明顯的對外觀的影響 需要得到最終產(chǎn)品后再進行修改。表面缺陷通常是個這樣的數(shù)值 水面撓度隔25至250人微米的深度和廣度，人小僅幾毫米的凹痕。 圖1論證了表面缺陷的基本形狀。如果給定表面缺陷在光滑的表面 上，這樣的撓度相對比較容易局部處理以目前的技術。然而,大多數(shù) 外板沖壓件在汽車產(chǎn)業(yè)中的發(fā)展,諸如門內(nèi)板等不是一個平面，他們 通常在彎曲的表面，

7、偏轉(zhuǎn)曲面上，我們就很難用目前的技術處理。表面撓度的大小在汽車外板上大多是具體的單一的影響鋼的 力量和屈服點。屈服強度有很大關系擬合行為是在整個范圍以內(nèi)的, 特別是在最大值皺紋的高度，皺紋吸收和沖壓旅行長度消失后皺 紋。當?shù)吞间摪?、高強度鋼板組成和同條件下，表面出現(xiàn)變形的大 小比高強度鋼板是發(fā)生發(fā)生的變形大。(b)圖?；拘螤畋砻嫒毕莸?)形狀含兩個外形、表面缺陷;(2) 形狀后使用輪廓信息。表面撓度發(fā)生機制大約也緊隨其后。1) 從當?shù)貕簯Σ痪鶆蚪饘倭鲃拥钠陂g加載2) 不均勻分布的應變彈性回復卸載3) 回彈變形位移到達不同形狀剛性板在沖壓成形期間、表面撓度幾乎顯現(xiàn)是由于在機床上放得太緊, 但當

8、板料成形結束，外板板料成型后，表面撓度顯現(xiàn)的表面彎曲是由 于該板厚方向發(fā)生不均勻塑性形變。仿真程序和模式有限元方法數(shù)值模擬技術是種強有力的被廣泛運用在過去 的幾年屮的工程問題。雖然許多有限元分析都很基礎，用實例驗證 結構完整性的設計、最近鐵已經(jīng)被用于模型制作過程。制造過程建 模時涉及變形，如板料成形過程的變形過程應評估應力和應變的大 小問題。該方法的主要優(yōu)點是它能夠廣泛的應用于 類邊值問題限 制少量工件的幾何形狀。沒有廣泛的了解所有這些參數(shù)對板料成形 過程，幾乎不可能為設計工具選擇一個合適的利用率和空白材料和 潤滑油制造產(chǎn)品所需的形狀和性能。因此，在第一個設計的工具和 選擇的空白資料潤滑，大量

9、耗時的嘗試與錯誤過程開始確定適當?shù)?工具的設計和-切其他的變數(shù)為所需的產(chǎn)品。此項試驗和計算誤差 過程,就可以避免不必要的定數(shù)量的拉深步驟，甚至需要重新設計 的昂貴的工具。為了減少時間和成本，計算機仿真模型過程能夠被 用來替換實驗嘗試與錯誤的過程。設計選擇工具和設備，這樣的設 計本質(zhì)上是決定是否還能形成部分表面或內(nèi)部缺陷,并且必須要有 應變和應力預測。金屬成型過程具有大量的位移和旋轉(zhuǎn)，許多非線性誤差、復雜的聯(lián) 系問題和復雜的工具結構。這種快速發(fā)展兩方面的速度，準確性和 關于局部，可被模擬仿真，將進一步加大工業(yè)應用潛力區(qū)域內(nèi)的計 算機仿真結果的形成。它可以預測材料的性能之間的關系和形成過 程。換句

10、話說數(shù)值模擬使人們有可能設計和優(yōu)化全面過程到某一水 平，但是無法達到傳統(tǒng)理論水平的-種實驗方法。計算機模擬可以 用來決定變化的重要材質(zhì)及工藝參數(shù)。目前,數(shù)值模擬的結果的準 確性和可信度板料成型過程還不滿足工業(yè)要求。表面撓度周圍這么 少，空洞的缺陷探測到的或目視到幾乎沒有接觸oilstone經(jīng)驗豐富 的核查。表面撓度可能存在在加劇成形后使用彈性回復還沒有恢 復。不均勻彈性恢復在空心位置因為不均勻塑性變形，因此大量的 研究表明位移必須減少之間存在的差距和預測模擬。數(shù)值模擬過程 是利用有限元方法，特別注意壁厚分布和表面變形位移的結論外板 輪廓法蘭的形成。汽車外板形狀一樣的仿真程序大小遵循;1）收購

11、的拉深件2）激光掃描生成cad模型3）cad模型生成4）模擬模型 運行5）仿真分析，并執(zhí)行仿真結果。圖二顯示繪制部分，遮光罩外板 和圖3顯示激光掃描機,產(chǎn)生的cad模型。圖4顯示的cad模型 生成，激光掃描數(shù)據(jù)和圖5顯示外板覆蓋件的仿真模型執(zhí)行模擬。 圖6顯示成形有限元模擬的程序流程圖。激光掃描機器產(chǎn)生cad模型仿真模型模擬操作執(zhí)行仿真模型模擬操作執(zhí)行：1) 網(wǎng)格牛成和檢查2) 安裝空白和工具3) 接觸和邊界條件4) 模擬執(zhí)行5) 件仿真結果成形有限元模擬程序流程圖金屬板材變形只有在-定程度上局部區(qū)域的頸縮間發(fā)生。這 情況主耍是依賴的結合的主耍應變的比例小。keeler(1965)首先介 紹了

12、成形極限圖(fld)o keeler條件的丁作是有限的二軸做伸展運 動，即主要表而大小成正值。古德溫表示(1968) keeler的工作包括 局部主應變。這個組合圖現(xiàn)在被稱為keeler-goodwin成形極限圖。 廣應用于fld的工業(yè)作為引導板料成形性能的變形過程。平面變形所產(chǎn)生的一個表金屬工件可以用數(shù)組的小直徑圈，印 在空白表面的關鍵的壓力地區(qū)。圓在沖壓成各種形狀變形中，上要 和次要的軸的主要指明方向小主應變。網(wǎng)格技術的測量可被用來診 斷頸縮的原因及斷裂在工業(yè)實踐的研究，這些缺陷是否引起工具穿 過材料，通過改變潤滑、或者不正確的壓縮設置。在沖壓這些圓扭曲成橢圓時，主要測量小和d2、直徑變形

13、的 主要特性。圖7顯示繪制圓形網(wǎng)格之前和之后的變形。這些可能是 刖 表示為真正的張力，e2 = =(d1/d0)/(d2/d0)者工程張力，e1 =(d1-do)/d, e2 =(d2-do)/do.,標記任何可以形成網(wǎng)格模型在模具調(diào) 試工具或生產(chǎn)工具。局部張力可疑麻煩的點可以被測試，得到了問 題都能被確認。圖8展示了一個標記部分變形點模型。繪制圓形網(wǎng)格之前和之后的變形;)變形之前二)變形之后沖壓零件繪制網(wǎng)格模式 表面撓度一個最困難的問題是采用高強度鋼和一般鋼板到汽車外 板。特別是效果問題，對彈性回復機理和發(fā)生的程度表面在實際板 撓度必須明確和量化。這無疑必須建立系統(tǒng)性消除表面撓度和改善 力學

14、性能在汽車鋼板bh340的使用。為降低表面卸載沖壓成形、 張力平衡控制、個增加沖壓負荷等都可以使用。形狀和他的品質(zhì) 要求日益突出。面板是汽車外表面必須要求嚴榕,在近幾年中。符 合這些要求的，它必要有一定的表面形成定量測定預測精度，到fi前 為止，建立一種新的評估迅速沖壓成形來處理兩個裂縫和表面形成 的準確性。模具型腔在形成外板、變形特性表面時精致而復雜。由于數(shù)量 的因素，包括復雜的面板形狀和低僵化的表面,這樣很難處理變形。 因此，各工序用于控制表面的撓度可以找到兩種材料的性質(zhì)和沖壓 成形技術。我們認為最重要的共同的因素開始不均勻變形是表面在 沖壓中的應力分布、表面撓度引起彈性回復,存在于外表面

15、局部的 形成過程中非均勻彈性回復應變和非均勻彈性回復的時刻。控制表 面撓度的方式可被引證觀點的資料，如壓力，板料厚度、和摩擦。顯示模型，該模型是矩形盒拉基本模型。減少仿真時間和利用 對稱的形狀，你的模型只有四分之一的區(qū)域進行了模擬。圖10顯示 最大校長長針對矩形盒拉應力矢量模型bhfo最大主應力被觀察 到的壓光線方向和拉伸方向橫向地區(qū)。最大主應力被發(fā)現(xiàn)拉伸生產(chǎn) 兩種模式的片體在徑向軸承和橫向沖頭地區(qū)。在拐角的沖頭、最大 主應力發(fā)現(xiàn)是至上而無缺陷的進行了觀察仿真結果。最大主應力狀態(tài)顯示在低死點，是鋼的正常形成條件。中心的 產(chǎn)物,最大主應力觀察到拉升時承受徑向載荷和橫向的方向。在部 分的產(chǎn)品中,最

16、大主應力拉伸觀察到橫向和抗壓在各種方向。主應 力1旋轉(zhuǎn)方向，這幾乎是垂直剖面線的角球區(qū)。顯然，小主應力2 改變?yōu)閴簯慕锹涞牡撞?。?在左底線是拉升狀態(tài).2由右 至左至小角落的另一邊。有證據(jù)表明,主應力方向旋轉(zhuǎn)而主應力減 少在角落里開始是在同一個時間轉(zhuǎn)角區(qū)域的形成開始的。矩形盒拉模型最大主應力矢量矩形盒拉模型幾何表面缺陷，如皺紋，表面撓度和冋彈最嚴重的問題在高強度 鋼的單外板。該小組研究了表面的典型板撓度的起源在使用敏感測速儀中。 根據(jù)產(chǎn)品簡介這些表面撓度的出現(xiàn)大致分為外圍浮雕的出現(xiàn)地區(qū) 和近處輪拱門。這兩種類型的表面撓度相對于對方在尺寸、程度、 表面偏轉(zhuǎn)，表面偏轉(zhuǎn)結果會變得非常嚴重、形狀變

17、化程度也很人。 圖12顯示最大主應力在較低的向量下形成正常鋼的形成條件。在 一個角落產(chǎn)品最大的主應力被觀察到同時承受徑向載荷和拉仲橫 向方向。在產(chǎn)品的局部區(qū)域，最大的主應力被觀察到橫向拉伸力在 徑向方向。在這個圖里，同時也有主應力1方向旋轉(zhuǎn),這兒乎是垂直 剖面線的角落區(qū)域。門最大主應力矢量外板最大主應力的外板擋泥板上從過去的許多調(diào)查中，屈服強度被發(fā)現(xiàn)是最具影響力的因素在 表面上的凹坑撓度。流動更準確的說,形成壓力的因素恰恰是來判 斷條件表面的大小偏斜的條件,這表明彈性在各向異性恢復r值的 影響，據(jù)報道表面在撓度門把手側面。圖13顯示成型性ddq材料 和圖14提出了 fld曲線ddq材料（壓邊力100ton.摩擦系數(shù)p= 0.158）o皺紋趨勢被發(fā)現(xiàn)在中心處。主應力降低被觀察到拐彎處， 中心區(qū)域的同時形成。這個事實表明，表面偏斜差的壬要原因是。 禱告，在角落里的一面，因為要求比較高，非均勻的金屬流動引起的 壓應力在拐角處。門外板成形性圖fld曲線外板的門研究表明，在板料成形表面,空間缺陷形成的面板毫無疑問這兩 件是教學中存在的最重要的問題。