高強度鋼車身沖壓件拉深模具型面設(shè)計研究.pdf

1、汽車車身在質(zhì)量和造價上已攀升至新車型整車質(zhì)量及價格的50％～70％，車身及其模具的開發(fā)占據(jù)新車型開發(fā)2/3的時間。高強度鋼(HSS，high strength steel)提供了足夠的強度和剛度，以及良好的性價比，并且具有高的吸能性和良好的抗疲勞性能，在車身制造領(lǐng)域得到越來越廣泛的應(yīng)用。
　　對于高強度鋼來說，低碳鋼的工藝并不一定能夠適應(yīng)，新的鋼種需要新的工藝。鋼板強度增加容易引起塑形和成形性能變差，而屈服強度的提高會造成面畸變和

2、回彈效應(yīng)加劇，增加形狀不穩(wěn)定性，因此高強度鋼板成形工藝對現(xiàn)有的冷沖壓技術(shù)來說具有較大的難度，研究高強度鋼沖壓成形性能及開發(fā)新的模具技術(shù)具有重要的工程意義。
　　本文通過總結(jié)高強度鋼的成形難點及其沖壓工藝研究現(xiàn)狀，針對目前模具設(shè)計很大程度上依賴經(jīng)驗的問題，提出了一種基于滿意度準則的高強度鋼拉深模具型面關(guān)鍵參數(shù)響應(yīng)面法優(yōu)化方法，主要包括以下內(nèi)容:
　　(1)分析高強度鋼沖壓成形難點，總結(jié)基于代理模型的沖壓工藝優(yōu)化技術(shù)研究現(xiàn)狀，及

3、高強度鋼沖壓成形新工藝及模具新技術(shù)，概述拉深模具型面設(shè)計方法。
　　(2)針對沖壓工藝數(shù)值模擬的特點，分析影響模擬精度的網(wǎng)格劃分技術(shù)、虛擬拉延筋技術(shù)，及精確回彈計算的原則，并計算NUMISHEET'2011 BM3算例以驗證模擬的精度和效率。
　　(3)針對高強度鋼難成形、回彈大的特點，采用特征圖法確定沖壓方向，以不同特征變形處厚度減薄率和不同截面處回彈量為質(zhì)量目標，研究模面設(shè)計關(guān)鍵參數(shù)對高強度鋼拉深質(zhì)量的影響。
　　

4、(4)采用Box-Behnken實驗，建立厚度減薄率和回彈的多目標響應(yīng)面回歸模型，研究拉深模具型面設(shè)計參數(shù)對拉深質(zhì)量的交互式影響，并采用基于整體滿意度準則的非線性多目標優(yōu)化方法對模面參數(shù)進行優(yōu)化，通過有限元增量法對優(yōu)化效果進行驗證。
　　在模面補償和模具結(jié)構(gòu)完善的基礎(chǔ)上，對加工的模具進行實沖實驗，實驗得到質(zhì)量穩(wěn)定并達標的沖壓產(chǎn)品，證實了優(yōu)化設(shè)計的有效性。本文提出的基于響應(yīng)面法和滿意度準則的一整套高強度鋼板拉深模具型面優(yōu)化設(shè)計方法，