防撞横梁冲压工艺开发与模具设计

防撞横梁冲压工艺开发与模具设计

摘要:最近这几年,汽车覆盖件的生产开始受到了社会各界的关注,很多人都将大量的研发力量在以CAE技术为基础的汽车覆盖件的生产上,大量的研究数据因此产生。在汽车的后部安装上防撞横梁,该横梁主要的作用是防止汽车在发生剧烈碰撞的时候能够保证车内乘客的安全,是一种汽车的覆盖件,由于人们的安全意识越来越强,所以这部分零件的生产也越来越受到市场的重视。

关键词:Dynaform;防撞梁;冲压工艺开发;模具设计

0引言

本文主要是利用CAE模拟分析技术展开分析,就汽车的防撞梁应该如何改进,在模具设计方面有哪些可供改良的方式,力求能够将防撞梁的设计时间压缩到最短,同时有效提升防撞梁的质量,更好的保证车内乘客的安全。

1课题研究的目的和意义

对于现代社会而言,汽车已经是人们不可或缺的交通工具,不论走到哪里,人们都离不开汽车,汽车的出现给我们的生活带来了极大的便利。对于全球的经济发展来说,汽车也发挥着重要的作用,帮助国际经济快速增长。伴随着科技的进步,我们必须要在保持产品质量的基础上优化我们的汽车产品,满足消费者们的新需求。对于汽车产品而言,更新换代的速度是很快的,而更新的关键就在于汽车的覆盖件,覆盖件的升级情况会直接影响到汽车制造业的发展。为了保证汽车的覆盖件能够保持更新速率,且生产出合格的汽车覆盖件,我们可以利用CAE模拟仿真软件进行仿真实验,确保安全生产。

2防撞梁冲压工艺开发

这篇文章的中心思想就是分析防撞梁的冲压工艺,并就该工艺的设计给出改良方案,充分结合冲压工艺的过程分析,力求将防撞梁的冲压工艺发挥到极致。汽车防撞梁目前使用的冲压方案分为以下几道工序:①拉深工序;②修边侧修边冲孔工序;③修边侧修边工序;④整形工序。对于上述的四道工序而言,我们还必须完成配套的零件设计工作以及工艺设计工作,并在此工作的基础之商,利用Dynaform然健完成数值模拟测试环节,着重针对汽车的防撞梁在发生碰撞之后会发生怎样的拉深过程,之后再进行有限的元冲压工艺模拟,观察得到的情况如何,零件是否有出现起皱的现象。正是因为防撞梁的重要性,所以我们必须要重视起皱缺点的工艺设计优化工作,这样在经受变压边力的时候,才能有更好的保护效果,使用Dynaform软件得到的数据结果也能更加接近真实情况,经过设计之后,零件的性能明显得到优化。对于防撞梁的设计工作来说,冲压成形工艺的设计工作是最核心的部分,我们必须要以各种类型的模具作为参考,找到最合适的设计方案,这样对于防撞梁的设计才能有更多帮助。

3模具开发

通过文章的科学分析,再结合汽车车身覆盖件的软件设计及实践经验结果可知,应该冲哪些方面,采用哪几种方式对汽车的防撞横梁进行冲压工艺的设计。将CAE模拟软件作为设计的工具,并充分优化防撞横梁的各项模拟数据,并对各个参数进行优化,得到最合理的工艺设计方案。之后再利用其他的设计软件,以及模拟工具进行测试。经过多次反复的测试工作之后,可以尝试做几次现场调试,找到现场使用是可能会出现的问题,并在第一时间找到问题的解决方案,最终是汽车的防撞横梁能够发挥应有的作用,避免安全事故的发生,有效的保障车内乘客的安全。第一个方面:冲压工艺的设计。该部分的设计工作主要是以Dynaform模拟软件以及实践设计经验为主,针对汽车的防撞横梁做出工艺设计分析,并处理好每一个细节的工作。第二个方面:拉深过程模拟仿真。使用Dynaform软件进行模拟分析,找到在冲压拉深过程中可能会设计得到的工艺参数,并针对拉深成形过程进行模拟仿真处理。第三个方面:工艺优化。通过以上分析,找到能够优化工艺设计的方法。第四个方面:模具设计。以UG三维绘图软件作为设计的基础,针对防撞横梁冲压模具开展设计工作。针对防撞横梁的拉深模具以及修边冲孔模具进行设计,并对过程做详细的叙述。第五个方面:模具调试。开展现场调试的工作,在调试的过程中找到设计的问题,并针对产生的问题找到解决的方案,并通过软件测试的方法,验证方案是否可行。

4研究展望

采用CAE技术进行分析,能够对防撞横梁的冲压工艺分析的更加到位,因此大大的缩短了冲压工艺上所花费的时间,使成型工艺在设计上的准确性有了较高程度的提升。我认为本篇文章的重点主要就是针对以下两个方面的问题展开研究:①针对汽车防撞横梁的冲压成形工艺设计问题是否得到有效的解决,我们是否可以在设计的过程中采用其他参数,确保生产出来的产品能够有更高的品质。②制件缺陷的判据,在本文中个判断零件是否出现开裂起皱问题主要是采用极限应变的方式,使用这种判断方式能够使我们的判断更加精准,但是为了保证数据的严谨性,我们还要使用精准缺陷判断的方式,使我们的判断能够更加精准。

5总结

本文详细阐述了汽车防撞横梁冲压工艺设计的要点及方法,并制定了详细的冲压工艺方案。利用CAE分析技术,对拉深工序进行了数值模拟分析,并结合模拟结果对工艺参数进行了优化。借助UG绘图软件进行冲压模具设计。最后结合实际模具调试结果,分析了防撞横梁成形过程中出现的缺陷及成因,并提出了合理的解决措施,最终得到合格的成品件。①进过科学的研究之后,我们对汽车的防撞横梁以及其冲压工艺做了详尽的分析,利用Dynaform软件以及过去设计工作累积的经验,我们得出的改良方案是一套完整的加工过程,加工的过程可以分为四道不同的工序,这四道工序分别是:1)拉深工序;2)修边侧修边冲孔工序;3)修边侧修边工序;4)整形工序。②对于汽车的防撞横梁冲压工序来说,我们必须要做好科学的设计工作,进而使冲压的各道工序更加符合科学化的规定。使用Dynaform模拟软件可以使冲压设计所用的时间大大减少,同时得到的效果也能更加精准。③以Dynaform软件设计为基础,重点考虑汽车防撞横梁的拉深工序,在完成的时候是不是有进过有限元冲压工艺的处理,经过处理之后的模拟结果是否会出现严重的起皱现象。对于这些情况来说,我们要找到解决问题的办法,目前最常用的优化方案就是利用变压边力以及变凹模圆角半径两种方式,使工艺设计得到有效的改变,这两种优化方案都是经过科学研究试验验证通过的。④使用UG专业绘图软件,并对汽车防撞横梁的拉深模具以及冲裁模具进行工艺设计,在设计的过程中,利用专业的绘图工具能够使设计出来的防撞横梁具有更加简洁明了的外观,各项数据也更能够符合精准化的要求。⑤针对汽车防撞横梁,根据生产出来的模具进行调试以及结果对比分析工作。其关注的重点就在于是否会出现起皱现象。在进行现场调试的过程中,我们可以观察到最终生产出来产品的情况,帮助我们有针对性的改进产品,最终使产品的质量符合市场要求。

参考文献:

[1]李妙静.汽车防撞横梁冲压工艺开发与模具设计[J].天津理工大学学报,2017(02).

[2]章志兵.面向冲压产品设计的快速仿真与优化技术的研究[J].华中科技大学学报,2016(09).

作者:谢江怀 单位:广东理工学院