龔志峰,王仕鵬,張佳峰,陳 龍,肖海峰
(1.湖北汽車工業學院 材料成型及控制工程,湖北 十堰442002;2.湖北汽車工業學院 材料工程系,湖北 十堰442002)
在日趨全球化的市場氛圍中,為了使產品的性能更加出眾、可靠,并盡可能地降低制造成本,CAE分析已成為現代企業在日趨激烈的市場競爭中取勝的重要手段。本文從實際運用出發,以車門生產為例,以板料成形數值模擬軟件PAM-STAMP 2G 的模具設計及優化和回彈分析為基礎,建立基于金屬板料成形過程的仿真模擬分析模型,預測成形質量及工件的回彈狀態,為后期的模具設計、生產工藝參數的制訂提供有力的依據。
利用PAM-STAMP 2G 進行CAE 仿真分析,有限元模型如圖1。工藝參數:壓邊力為300kN,摩擦條件等效為摩擦因數為0.12,采用延周等效虛擬拉延筋,可以縮短成形模擬時間,沖壓成形凸模運動速度為8m/s。板料成形厚度模擬結果如圖2。
從圖2 可以看出最大料厚為1.067289mm,初始板料厚度為1mm,在板料變薄率允許的范圍內,是滿足成形質量要求的。最終的模擬結果如圖3 所示。從圖3 可以看出,板料厚度分布均勻,符合成形質量要求。
利用PAM-STAMP 2G 對成形后的工件進行回彈仿真分析,結果如圖4 所示。由圖可以看出,該工件成形后的回彈較均勻,最大回彈量為0.714765(本車門的回彈量要求控制在1mm 以內),說明該工件的工藝方案可行。
圖3 板料成形后FLD 安全裕度云圖
圖4 工件的回彈分析云圖
以PAM-STAMP 2G 的模擬成形過程為基礎,通過對車門的成形可行性分析,提出了提高效率以及生產質量的解決方法。進一步簡化了拉延模結構設計過程,對實際生產起到了有效的指導作用。