基于AUTOFORM仿真的汽車立柱沖壓工藝綜合優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、汽車工業(yè)經(jīng)過(guò)一個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，其設(shè)計(jì)方法已趨于成熟。車身是汽車三大部件中較重要的一個(gè)，白車身又是由各車身沖壓件組成，故車身沖壓件的質(zhì)量對(duì)整車質(zhì)量有重要影響。在愈加激烈的競(jìng)爭(zhēng)和已趨于成熟的設(shè)計(jì)方法中，想尋求突破、占據(jù)先機(jī)，就要采用優(yōu)化設(shè)計(jì)方法來(lái)提高產(chǎn)品質(zhì)量;同時(shí)，結(jié)合使用板料成形有限元仿真，則可大大節(jié)省人力、物力，開(kāi)發(fā)成本得以降低，開(kāi)發(fā)周期得以縮短。
　　本文以某汽車立柱為研究對(duì)象，對(duì)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法在車身沖壓件沖壓質(zhì)量?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2、做了研究，重點(diǎn)對(duì)其拉延工藝參數(shù)進(jìn)行了正交優(yōu)化、響應(yīng)面優(yōu)化和穩(wěn)健優(yōu)化。
　　首先在介紹了車身沖壓件的沖壓工藝數(shù)模設(shè)計(jì)要素及原則的基礎(chǔ)上，結(jié)合該立柱本身的特征和成形要點(diǎn)，在UG軟件中設(shè)計(jì)了其沖壓工藝數(shù)模。并探討了常見(jiàn)沖壓工藝參數(shù)對(duì)質(zhì)量的影響和選取原則。緊接著在介紹了板料沖壓模擬關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上，用AUTOFORM軟件進(jìn)行有限元建模，對(duì)該立柱的拉延成形進(jìn)行仿真。針對(duì)出現(xiàn)的剛度不足、嚴(yán)重起皺，加設(shè)了拉延筋來(lái)解決，但出現(xiàn)了嚴(yán)重的破裂，為后續(xù)

3、優(yōu)化設(shè)計(jì)確定了質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)——板料最大減薄率。
　　然后，將幾種常見(jiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法運(yùn)用到該立柱拉延工藝參數(shù)的優(yōu)化中，包括正交優(yōu)化、響應(yīng)面優(yōu)化、穩(wěn)健優(yōu)化，并對(duì)三種優(yōu)化的效果進(jìn)行了對(duì)比。
　　正交優(yōu)化通過(guò)分析部分有代表性的試驗(yàn)，就能達(dá)到分析全面試驗(yàn)的效果。本文選了5個(gè)對(duì)質(zhì)量指標(biāo)影響較大的因素:凸模與板料摩擦系數(shù)、凹模與板料摩擦系數(shù)、壓邊力、拉延筋半徑、拉延筋高度，選取了合適的水平，對(duì)這5個(gè)參數(shù)進(jìn)行了正交優(yōu)化，得到正交優(yōu)方案，經(jīng)模擬

4、驗(yàn)證，該方案確實(shí)優(yōu)于原16組正交試驗(yàn)方案。另外，通過(guò)極差分析、方差分析，還得到了各因素對(duì)質(zhì)量指標(biāo)影響的重要程度和顯著性。
　　正交優(yōu)化是區(qū)域優(yōu)化，不是精確優(yōu)化，本文又對(duì)該立柱拉延工藝參數(shù)進(jìn)行了響應(yīng)面優(yōu)化，優(yōu)化對(duì)象是對(duì)質(zhì)量影響最顯著的兩個(gè)因素——拉延筋半徑、拉延筋高度，得到了最大減薄率的響應(yīng)面模型，求得了響應(yīng)面最優(yōu)解，通過(guò)模擬驗(yàn)證該優(yōu)方案得到的最大減薄率比正交優(yōu)方案的結(jié)果要好，且通過(guò)響應(yīng)面模型算得的最大減薄率值和模擬得到的值較接近，