文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
基于压边力设计的高强度钢板成形性能研究
姓名:刘林虎
申请学位级别:硕士
专业:车辆工程
指导教师:李淑慧
20050201
上海交通大学硕士论文摘要
基于压边力设计的高强度钢板成形性能研究
摘要
为了满足汽车轻量化的要求高强度汽车钢板得到了迅猛的发展
利用其高强度特性可以在厚度减薄的情况下依然保持汽车车身的机械
性能要求从而减轻了汽车重量高强度钢的机械性能和普通低碳钢有
很大差异对于车身覆盖件等形状比较复杂的零件在通常的成形工艺
条件下很难满足冲压件的成形精度要求成形缺陷问题更加突出变压
边力 Variable Blank-Holder Force 控制技术作为改善车身覆盖件成形质
量提高板料成形性能的一种简单有效的控制手段日益受到国内外
研究者的关注由于影响变压边力路径的因素很多对于特定的零件
如何定量确定最佳的压边力路径依然十分困难往往需要多次实验才能
找到一个合理的压边力
本文以高强度钢板冲压成形过程中的压边力设计为研究对象以数
值模拟和实验分析为手段研究了变压边力对高强度钢板成形性能和成
形精度的影响规律在此基础上提出了改善成形性能和提高成形精度的
有效方法并进行了实验分析和验证本文主要研究内容包括
压边圈应力传递规律及其对板料冲压成形性能的影响
压边圈是压边力传递的关键部件压边力传递规律是实现变压边力
的基础本文研究了弹性压边圈的应力传递规律分析比较了数值模拟
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上海交通大学硕士论文摘要
过程中弹性压边圈和刚性压边圈对板料冲压成形性能的影响同时分析
了不同结构的压边圈对高强度钢板冲压成形性能的影响结果表明使
用弹性实体单元的压边圈进行模拟的精度较高锥台结构的压边圈更有
利于变压边力的实现能够较好地改善高强度钢板的成形性能
高强度钢板冲压成形过程的压边力设计和试验分析
板料成形过程是一个复杂的非线性过程是一个多变量问题成形
性能和设计变量之间的关系难以表达成一个确定的数学关系往往需要
通过有限元模拟来获得随着数值模拟技术的日趋成熟将优化方法和
数值模拟相结合成为压边力设计的主要手段本文采用了数值模拟与正
交试验相结合的分析方法研究了随行程和位置变化的压边力作用下高
强度钢板的成形性能变化规律并进行试验分析和验证结果表明通
过变压边力优化设计可以有效地改善高强度钢板的成形性能提高拉深
深度减少破裂起皱变形不均匀等成形缺陷提高零件的刚度
变压边力改善高强度钢板成形精度研究
回弹问题的存在会影响冲压件的形状尺寸精度和表面质量薄板成
形缺陷中回弹是最难控制的因为涉及到对回弹量的准确预测而不同
材料不同形状的冲压件的回弹规律差别很大本文利用数值模拟技术
对 NUMISHEET’93 的 U 型件及不等深盒型件的回弹变形进行准确预测
在此基础上通过三坐标测量方法对不等深盒型件冲压成形的回弹问题进
行试验分析研究了变压边力对零件回弹的抑制作用以提高高强度钢
板的成形精度
本文以数值模拟为主结合大量的试验分析进行验证在前人研究
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上海交通大学硕士论文摘要
的基础上为提高高强度钢板的冲压成形性能提供了可行的途径对于
增加高强度钢板等难成形的轻量化材料在车身上应用降低轿车冲压件
制造成本缩短新产品开发周期有着重要的意义
关键词压边力高强度钢板数值模拟成形性回弹
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上海交通大学硕士论文摘要
Study on High Strength Steel Formability
Based on Blank-Holder Force Design
ABSTRACT
In order to meet the demand of vehicle light-weighting development, the steel
industry produces series of High Strength Steel (HSS) used in automotive industry,
particularly in automotive applications of outer panels. Due to the high strength character,
the body’s weight can be reduced, unchanging its mechanical character. However,
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