高强钢控制臂件冲压工艺优化及稳健性分析-哈尔滨工业大学学报.PDF

第２３卷　 第３期 材　 料　 科　 学　 与　 工　 艺 Ｖｏｌ２３ Ｎｏ３ 　 　 ２０ １５年６月 ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｊｕｎ． ２０１５ 　 　 　 　 　 　 ｄｏｉ： ｊ．ｉｓｓｎ － １０．１１９５１／ ．１００５ ０２９９ 高强钢控制臂件冲压工艺优化及稳健性分析 １ ２ ２ １ 贺亚芳 ，吴会平 ，李细锋 ，毛祺栋 （１．上海汇众汽车制造有限公司，上海 ２０１８０５；２．上海交通大学 塑性成形技术与装备研究院，上海 ２０００３０） 摘　 要：为获得高强钢控制臂件冲压工艺参数最优解，提高冲压工艺稳健性，基于６ｓｉｇｍａ 稳健设计理论，采用数值模拟 方法分析预成形模具间隙、局部翻边模间隙、预成形压边力、摩擦系数、板料轮廓尺寸等对拐角处材料减薄率的影响规 律；将坯料位置、料片厚度、摩擦系数、塑性应变比、屈服强度、抗拉强度、板料尺寸等作为噪声变量输入，分析工艺的稳健 性；根据敏感性分析结果，选用局部翻边模间隙、预成形模具间隙为变量，３σ水平设为目标，成形过程能力Ｃ 值为１．０，进 ｐ 行优化计算；最后采用优化后的局部翻边模间隙、预成形模具间隙值，其他噪音变量不变，再次进行稳健性分析．研究发 现，影响控制臂局部过度减薄甚至开裂的主要因素为预成形模具间隙及局部翻边模具间隙．根据模拟结果试模，零件的 壁厚分布与模拟结果相比，最大误差小于６％．通过对关键参数的敏感性分析以及考虑噪声因素的稳健性分析，优化工艺 参数后，成形质量水平提高，成形结果可靠． 关键词：控制臂；ｓｉｇｍａ；敏感性分析；噪声；稳健性分析；工艺优化 － － － 中图分类号：ＴＧ３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００５ ０２９９（２０１５）０３ ００３９ ０５ Ｓｔａｍｐｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ ａｎａｌｙｓｅｓ ｆｏｒ ｈｉｇｈ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｓｔｅｅｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｒｍ １ ２ ２ １ ＨＥ Ｙａｆａｎｇ ，ＷＵ Ｈｕｉｐｉｎｇ ，ＬＩ Ｘｉｆｅｎｇ ，ＭＡＯ Ｑｉｄｏｎｇ （１．Ｓｈａｎｇｈａｉ Ｈｕｉｚｈｏｎｇ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ，２０１８０５，Ｃｈｉｎａ；２．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｆｏｒｍｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＆ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ＳｈａｎｇｈａｉＪｉａｏ Ｔｏｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ，２０００３０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ ｏｐｔｉｍｉｚｅ ｓｔａｍｐｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｓｔａｍｐｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ ｆｏｒ ｈｉｇｈ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｓｔｅｅｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｒｍ，ｔｈｅ ６ｓｉｇｍａ ｒｏｂｕｓｔ