基于CAE的后纵梁加强板轻量化研究*
2012-04-17谷诤巍赵忠民
汽车技术 2012年6期
徐 虹 夏 丁 谷诤巍 赵忠民
(1.吉林大学;2.一汽客车有限公司)
1 前言
为减轻汽车质量和提高安全性,近年来汽车用钢向高强度钢方向发展已成为一种趋势[1]。当钢板厚度分别减小0.05 mm、0.01 mm和0.15 mm时,车身减重分别为6%、12%和18%,这表明通过材料的轻量化来减轻汽车自重具有巨大潜力。在汽车轻量化技术方面,我国与国外存在一定差距,如铝和超高强钢的用量均比国外少约1/2[2]。超高强度钢比铝合金的性价比更高,采用超高强度钢不仅可降低板厚,同时还具有提高汽车安全性的作用[3]。但是超高强度材料也带来了如冲压成型性差、回弹严重及模具受力恶劣[4]等问题。
为减轻某汽车后纵梁加强板质量,采用1.4 mm厚的新材料超高强钢DP780代替2 mm厚的原材料高强度钢B250P1,并基于CAE技术对比分析了采用2种材料时的凸凹模间隙、压边力和凹模圆角半径等因素对弯曲回弹的影响,解决了采用新材料时出现回弹增大的问题。
2 成型工艺分析
某汽车后纵梁加强板为U形件,如图1所示。其底面为平面,侧壁向外倾斜3°(因无法控制回弹而保留下此角度),且两端有切角,共有6个孔。根据零件结构特点制定的冲压工艺流程为:落料冲孔—压弯—斜楔冲孔。该件原来采用的材料为高强度钢B250P1,主要缺陷为压弯成型时侧壁回弹。代替原材料的新材料为超高强钢DP780,DP780是一种双相钢,具有优良的力学性能和成型性能。2种材料的性能参数见表1。

表1 2种材料性能参数
3 有限元模型的建立及参数选取
利用Catia的曲面造型工具完成模具型面设计,采用Dynaform软件对其弯曲成型及回弹进行模拟。……
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