变厚板汽車頂盖横梁成形工藝研究及模具设计

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不等厚轧制板（tailo redrolled blanks,TRB）在海内常被称為变厚板（variable-thickness rolled blanks,VRB）。它是上世纪九十年月初，由德國亚琛工業大學金属钻研所最先举行钻研，其焦點是“柔性轧制技能”，即在钢板轧制進程中經由過程计较機及時節制轧辊間隙，获得沿轧制標的目的預先定制的变截面厚度板材。变厚板因為其厚度组合可節制的特色，可以按照口腔護理牙膏,汽車布局的承载受力方法和車身装置前提，機動選擇板料厚度组合，极大地提高了汽車零件的设计空間，經由過程零件归并等實現了汽車轻量化。

变厚板為車身刚度和强度供给多種柔性的设计方案，今朝已成為汽車轻量化的一種首要技能選擇方案早洩治療方法,，在包管車辆平安性的同時實現减重，也遭到世界各大汽車制造廠商的青睐。外洋關于变厚板的利用技能已從實行室的钻研阶段成长到了工業出產，很多外洋高级車型，出格是德系車型，如宝马、奥迪、奔跑、公共和欧宝等，已起頭大量利用深層清潔毛孔,变厚板質料。而在海内，對变厚板的钻研還處于摸索阶段，宝钢钻研院已操纵中试轧機乐成举行了冷轧变厚板的轧制，宝钢VRB财產大轧機具有批量供貨的能力。可是变厚板的厚度变革和变形非蜜桃烏龍茶,均一性構成其怪异性，出格是模具设计及制造范畴還處于空缺阶段。是以對付变厚板冲模坯料定位、厚渡過渡區模具零件間隙、模具零件型面加工、回弹處置等關頭問題都值得深刻钻研。

如下對某車型頂盖横梁采纳变厚板質料及其工藝機能举行成形工藝仿真阐發，完成变厚板模具设计與制造，乐成试冲变厚板頂盖横梁零件。

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变厚板頂盖横梁成形工藝阐發

图1 VRB頂盖横梁

頂盖横梁零件是汽車車身在車身骨架中的首要平安承载件，该零件對養腎茶,付晋升侧面碰撞平安性及结構布局接頭刚度有较大影响，是以其布局特色是在两頭與侧围B柱接頭位置處應具备较大的厚度以增长刚度。采纳VRB頂盖横梁如图1所示，两頭厚度1.2妹妹，中部厚度0.8妹妹，質料為HC340LA。

图2 VRB頂盖横梁的厚渡過渡區的過渡方法

VRB頂盖横梁的厚渡過渡采纳平均過渡，两頭由1.2妹妹渐渐線性過渡到0.8妹妹，其厚渡過渡區的過渡方法如图2所示。

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变厚板過渡區摹拟

图3 变厚板過渡區离散化示用意

变厚板與一般等厚度钢板的區分在于板料在轧制進程中存在一個持续厚度变革的過渡區，這類厚度上的持续变革也致使了板料在質料機能上的非均一性，從而致使通例用于成形摹拟单一質料模子参数不克不及直接用于变厚板的成形仿真。一方面操纵分區离散的法子，将過渡區别區离散為由分歧阶梯厚度區的板料（见图3）毗連而成，在等厚度區采纳统一質料機能，從而可以有用地實現對变厚板過渡區域的質料特征摹拟，此中分歧厚度离散區域的質料参数經由過程2個厚度差值获得。

图4 Dynaform軟件中實現变厚度板料设置

同時，在Dynaform軟件中可以經由過程關頭字節制设置板料的初始厚度，實現坯料由等料厚变化為不等料厚，在Dynaform軟件中實現的料厚变革散布如图4所示。

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成形工藝Autoform粗算阐發

今朝經常使用的冲压CAE仿真阐發軟件有Autoform和Dynaform，二者都可對全工序的冲压進程举行摹拟阐發。Autoform相對付Dynaform在计较效力上要高不少，而且设置便利简略。阐發進程起首用Autoform举行仿真阐發，待阐發成果不乱後經由過程CAD建模後，再用Dynaform举行精算，對板料的决裂、起皱、回弹举行阐發與展望。