双层板汽车消声器外壳成形工艺分析及仿真.pdfVIP

汽车制造技术 现代制造工程(Modern Manufacturing Engineering) 2011年第12期 双层板汽车消声器外壳成形工艺分析及仿真+ 阳湘安1，许晓安2 (1广东技术师范学院机电学院，广州510635；2广东技术师范学院科研处，广州510643) 摘要：针对不锈钢双层板汽车消声器外壳成形中出现的起皱和破裂问题，从产品结构特点上详细地分析了可能产生问 题的原因，提出了多种解决问题的成形工艺方案，并通过有限元数值仿真对其进行了模拟和对比分析。结果表明，对双 层板采用点焊连接，并设置局部拉延筋和变压边力的成形工艺能够使得成形时材料流入均衡、改善凹筋弯曲处的受力 状况，从而有效地解决汽车消声器外壳中凹筋弯曲处的起皱和拉伸深度过大端破裂的问题。 关键词：成形工艺；双层板；起皱；破裂；有限元仿真 中图分类号：TG386文献标志码：B文章编号：1671--3133(2011)12---0024—04 Numerical simulation and analysis of forming process for bimetal laminated auto．muffler cover YANG Xiang．all 1，XU Xiao—an2 (1 College of Electromeehanial Engineering，Guangdong Polytechnic Normal University，Guangzhou 5 1 0635，China； 2 Scientific Research Department，Guangdong Polytechnic Normal University，Guangzhou 5 1 0643，China) Abstract：To solve the problem of wrinkle and crack in sheet metal forming for bimetal laminated stainless auto—muffler cover．tlle structural feature of the product was analy∞d in detail to identify the callse，several forming process schemes were then proposed based on that，and finite element simulations of those schemes were also taken and compared each other．Results show that，the process scheme of welding the bimetal laminated sheet、setting the local drawbead and adopting the varible blankhold force would make the material flow evenly into the mold、impmve the stress state of the reirIf如ed rib，and eventually prevent the product from wrinkling especailly in the bend area of rci蕊orced rib，solve the problem of cracking in the deep draw position． Key words：forming process；bimetal laminated sheet；wrinkle；crack；finite element simulation O 引言 汽车消声器外壳属于比较复杂的冲压件，为了容 纳汽车排放的尾气和消除噪声，其腔体尺寸需设计得 较大；另外为了与汽车其他部件衔接配合，其结构又 略显复杂，且具有多条加强筋⋯。 从使用的材料上说，由于汽车消声器外壳的工作 环境恶劣，尾气中不但含有大量的腐蚀性气体，而且 温度非常高，因此，中高档汽车的消声器外壳都采用 不锈钢制造，但不锈钢延展性小、硬化指数高，从屈服 到破裂的塑性变形剧烈且时间短，容易破裂和起皱， 因而成形较为困难怛40；为了提高其拉伸性能，并进一 步改善消声效果，在冲压时可采用多叠层金属板。不 少研究者对不同材料的复合叠层板的性能和成形进 ·广东省教育厅广东高校优秀青年创新人才培育资助项目(wym091 lO) 24 行了研究¨4J，但是，对于叠层板在复杂形状产品中的 应用，文献介绍却较少。 图l所示为某型号汽车消声器外壳的结构，其尺 寸较大，为468mm×100mm×230mm，厚度为1．2mm，