WL乘用车后地板成形工艺分析及优化研究.pdfVIP

中文摘要 摘 要 后地板是车身底盘部件之一，主要起到对车厢和人员的支撑作用，同时与前 地板共同构成汽车底盘的主要部分，所以后地板既要保证与前地板有良好的装配 [1] 度还要有足够的刚度 ，因此对后地板的成形质量要求也就较高。本文针对某公司 生产的某品牌汽车后地板出现了成形缺陷，利用有限元软件模拟了后地板成形过 程并分析了后处理结果，发现后地板在拉延成形中出现了拉裂、起皱、成形不充 分等缺陷，同时后地板在翻边过程中，在外凸曲线翻边处出现了叠料缺陷。针对 后地板在拉延过程中出现的开裂、起皱和成形不充分缺陷，重新对拉延筋进行了 布置，设计并优化拉延成形工艺参数。针对后地板在翻边过程中出现的叠料问题， 首先对外凸曲线翻边和工艺切口进行了一定基础研究，为企业开工艺切口提供了 理论基础，然后在上述研究的基础上对后地板翻边叠料区域进行了优化。综上所 述本文针对该后地板的成形工艺主要研究内容如下： ① 首先分析了该乘用车后地板的零件结构特点，根据后地板结构特点进行了 工艺补充设计、工序方案设计以及板料尺寸优化； ② 采用企业经验参数建立了后地板成形有限元模型，得到的后地板后处理结 果与该公司实际生产中所出现的开裂、起皱、成形不充分相符合。分析了后地板 的成形极限图和厚度分布图，并针对成形不充分现象，重新对拉延筋进行布置并 优化，分析并对比了有无拉延筋时的成形极限图和厚度分布图； ③ 为了表征后地板拉延过程中拉裂和成形不充分缺陷，分别构建了最大减薄 率和安全区域面积目标函数，以拉延筋1 阻力系数、拉延筋2 阻力系数、拉延筋3 阻力系数和压边力大小为优化变量，采用中心复合试验设计方法进行方案设计， 分别建立了后地板拉延成形过程中的最大减薄率和安全区域面积的响应面函数模 型。利用构建的响应面函数模型对工艺参数进行多目标优化，最终得到一组综合 最优工艺方案：拉延筋 1 阻力系数A=0.50、拉延筋2 阻力系数B=0.55 、拉延筋3 阻力系数C=0.60 和压边力D=140T ，并对最优工艺方案进行了有限元模拟验证， 模拟结果表明后地板凸台侧壁拉裂现象和凸台上部起皱问题得到解决，且成形不 充分情况显著改善，将验证后的最优工艺方案进行实际生产，获得了合格的后地 板零件； ④ 针对后地板在翻边中出现的叠料问题，首先对外凸曲线翻边成形性与翻边 件几何关系进行了研究，然后对不同种类工艺切口对翻边叠料影响程度以及U 形 工艺切口几何参数对翻边叠料影响程度进行了研究，最后在上述研究的基础上对 后地板翻边叠料区域进行了优化。 I 重庆大学硕士学位论文 关键词：汽车覆盖件；有限元分析；响应面优化；外凸曲线翻边；工艺切口 II 英文摘要 Abstract The car rear floor is one of the chassis parts, which mainly plays a supporting role for the car and the personnel. At the same time, it forms the main part of the car chassis together with the front floor, so the car rear floor must ensure a good degree of assembly with the front floor and sufficient rigidity[1]. therefore, the formation quality requirements for the car rear floor are also higher. In this paper, the above-mentioned forming defects appear in the car rea