留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于DYNAFORM的电机盖板冲压成形数值模拟试验研究

贾星鹏 龚红英 尤晋 刘尚保 王斌

贾星鹏, 龚红英, 尤晋, 刘尚保, 王斌. 基于DYNAFORM的电机盖板冲压成形数值模拟试验研究[J]. 上海工程技术大学学报, 2021, 35(2): 99-106.
引用本文: 贾星鹏, 龚红英, 尤晋, 刘尚保, 王斌. 基于DYNAFORM的电机盖板冲压成形数值模拟试验研究[J]. 上海工程技术大学学报, 2021, 35(2): 99-106.
JIA Xingpeng, GONG Hongying, YOU Jin, LIU Shangbao, WANG Bin. Experimental research on stamping forming numerical simulation of motor cover plate based on DYNAFORM[J]. Journal of Shanghai University of Engineering Science, 2021, 35(2): 99-106.
Citation: JIA Xingpeng, GONG Hongying, YOU Jin, LIU Shangbao, WANG Bin. Experimental research on stamping forming numerical simulation of motor cover plate based on DYNAFORM[J]. Journal of Shanghai University of Engineering Science, 2021, 35(2): 99-106.

基于DYNAFORM的电机盖板冲压成形数值模拟试验研究

详细信息
    作者简介:

    贾星鹏(1994−),男,在读硕士,研究方向为材料塑性成形及先进加工技术. E-mail:15195896606@163.com

    通讯作者:

    龚红英(1974−),女,教授,博士,研究方向为材料塑性成形及先进加工技术. E-mail:ghyyw@163.com

  • 中图分类号: TG386.1

Experimental research on stamping forming numerical simulation of motor cover plate based on DYNAFORM

  • 摘要: 利用有限元分析软件DYNAFORM对一种浅拉深、大尺寸电机盖板零件进行冲压成形数值模拟试验,研究各主要工艺参数及拉延筋对拉延成形质量的影响,并分析缺陷产生的原因. 采用正交试验和综合分析法进一步优化工艺参数,以减少板料成形过程中出现的破裂、起皱和拉深不充分缺陷. 研究表明,通过合理布置拉延筋及优化工艺参数,可以有效提升拉延成形质量. 最终得到的最优工艺参数组合为:拉延筋阻力系数50%、压边力600 kN、摩擦因数0.16、冲压速度5000 mm/s、凸凹模间隙1.1t,通过模拟试验验证该工艺参数组合的准确性和有效性.
  • 图  1  零件三维图

    Figure  1.  3D drawing of part

    图  2  有限元模型

    Figure  2.  Finite element model

    图  3  成形极限图

    Figure  3.  Forming limit diagram

    图  4  厚度云图

    Figure  4.  Thickness diagram

    图  5  最大减薄率与最大增厚率随压边力的变化趋势

    Figure  5.  Trends of the maximum thinning rate and the maximum thickening rate with binder force

    图  6  压边力1000 kN下的成形极限图

    Figure  6.  Forming limit diagram of 1000 kN binder force

    图  7  最大减薄率与最大增厚率随摩擦因数的变化趋势

    Figure  7.  Trends of the maximum thinning rate and the maximum thickening rate with friction coefficient

    图  8  摩擦因数0.15下的成形极限图

    Figure  8.  Forming limit diagram of 0.15 friction coefficient

    图  9  最大减薄率与最大增厚率随冲压速度的变化趋势

    Figure  9.  Trends of the maximum thinning rate and the maximum thickening rate with stamping speeds

    图  10  冲压速度6000 mm/s下的成形极限图

    Figure  10.  Forming limit diagram of 6000 mm/s stamping speed

    图  11  拉延筋设置

    Figure  11.  Drawbeads setting

    图  12  最大减薄率与最大增厚率随拉延筋阻力系数的变化趋势

    Figure  12.  Trends of the maximum thinning rate and the maximum thickening rate with drawbead resistance coeffcients

    图  13  拉延筋阻力系数50%下的成形极限图

    Figure  13.  Forming limit diagram of 50% drawbead resistance coeffcient

    图  14  压边力700 kN下的成形极限图

    Figure  14.  Forming limit diagram of 700 kN binder force

    图  15  最优工艺参数组合成形极限图

    Figure  15.  Forming limit diagram of the best combination of parameters

    图  16  最优工艺参数组合厚度云图

    Figure  16.  Thickness diagram of the best combination of parameters

    表  1  材料性能参数

    Table  1.   Material property parameters

    参数抗拉强度
    σb /MPa
    屈服强度
    σs /MPa
    断后延伸率δu /%应变硬化指数n厚向异性系数r硬化系数
    K
    数值26913633.90.2261.766472
    下载: 导出CSV

    表  2  正交试验结果及分析表

    Table  2.   Orthogonal experiment results and analysis table

    试验序号水平影响因素考察目标
    压边力/kN摩擦因数冲压速度/(mm·s−1)凸凹模间隙最大减薄率/%最大增厚率/%
    1A1B1C1D16000.1450001.05t29.691.23
    2A1B2C2D26000.1560001.10t29.871.28
    3A1B3C3D36000.1670001.15t29.821.19
    4A2B1C2D37000.1460001.15t30.971.34
    5A2B2C3D17000.1570001.05t31.231.23
    6A2B3C1D27000.1650001.10t30.011.34
    7A3B1C3D28000.1470001.10t31.941.19
    8A3B2C1D38000.1550001.15t31.351.15
    9A3B3C2D18000.1660001.05t31.011.67
    下载: 导出CSV

    表  3  综合分统计表

    Table  3.   Comprehensive scoring summary table

    试验序号水平考察目标综合评估
    最大减薄率/%最大增厚率/%
    1 A1B1C1D1 29.69 1.23 21.152
    2 A1B2C2D2 29.87 1.28 21.293
    3 A1B3C3D3 29.82 1.19 21.231
    4 A2B1C2D3 30.97 1.34 22.081
    5 A2B2C3D1 31.23 1.23 22.230
    6 A2B3C1D2 30.01 1.34 21.409
    7 A3B1C3D2 31.94 1.19 22.715
    8 A3B2C1D3 31.35 1.15 22.290
    9 A3B3C2D1 31.01 1.67 22.208
    下载: 导出CSV

    表  4  综合评分法极差分析表

    Table  4.   Range analysis table of comprehensive scoring method

    试验序号影响因素
    ABCD
    K1j 63.676 65.948 64.851 65.590
    K2j 65.720 65.813 65.582 65.417
    K3j 67.213 64.848 66.176 65.602
    k1j 21.225 21.982 21.617 21.863
    k2j 21.907 21.938 21.861 21.806
    k3j 22.404 21.616 22.059 21.867
    Rj 1.179 0.366 0.442 0.061
    因素影响程度 A>C>B>D
    最优水平 A1 B3 C1 D2
    最优组合 A1B3C1D2
    注:K1jK2jK3j分别为J因素1、2、3水平分数之和;k1jk2jk3j分别为K1jK2jK3j的均值;Rj为极差.
    下载: 导出CSV
  • [1] 陈继涛, 宋海燕, 朱永强. 基于DYNAFORM的汽车发动机盖内板成形分析[J] . 锻压技术,2017,42(1):19 − 22.
    [2] 刘娟. 汽车引擎盖拉延成形的数值模拟仿真[D]. 长沙: 中南林业科技大学, 2012.
    [3] 翁怀鹏, 张光胜, 张雷. 基于DYNAFORM的轿车后背门冲压成形的仿真模拟[J] . 重庆文理学院学报(社会科学版),2015,34(5):87 − 91.
    [4] 栾彭翔. 汽车后门外板成形仿真分析及工艺参数优化[D]. 济南: 山东大学, 2018.
    [5] 李兵, 姜海林, 刘奎武, 等. 基于BP人工神经网络的油箱端盖拉深成形仿真预测[J] . 锻压技术,2017,42(11):177 − 180.
    [6] WANG Y B, XIONG S, ZHANG H R. Numerical analysis of automobile front floor forming[J] . IOP Conference Series: Earth and Environmental Science,2019,252(2):22 − 64.
    [7] 陈泽中, 李响, 刘欢, 等. 基于Dynaform的SUV汽车B柱热冲压成形仿真分析与工艺研究[J] . 塑性工程学报,2019,26(4):113 − 119. doi: 10.3969/j.issn.1007-2012.2019.04.016
    [8] 田国富, 李文杰, 李君基. 基于Dynaform的6016-T4P铝合金汽车机舱盖模面优化[J] . 锻压技术,2020,45(1):55 − 62.
    [9] 李丽娴. 中型卡车顶盖冲压成形数值模拟分析及其优化[D]. 南昌: 南昌大学, 2011.
    [10] 衣杰栋. DC05板料成形性能参数测定及汽车座椅支撑板冲压工艺优化研究[D]. 镇江: 江苏大学, 2019.
    [11] 李欣, 王丹, 陈军绪, 等. 手刹固定板冲压成形数值模拟[J] . 吉林大学学报(工学版),2019,49(4):1258 − 1265.
    [12] 李毅, 张火土, 李延平. 基于CAE技术的覆盖件冲压工艺正交试验[J] . 机械设计与研究,2012,28(5):91 − 93. doi: 10.3969/j.issn.1006-2343.2012.05.024
    [13] ZHANG Q C, LIU Y Q, ZHANG Z B. A new optimization method for drawbead in sheet forming process based on plastic forming principles[J] . The International Journal of Advanced Manufacturing Technology,2017,92(9/10/11/12):3143 − 3153.
  • 加载中
图(16) / 表(4)
计量
  • 文章访问数:  383
  • HTML全文浏览量:  354
  • PDF下载量:  601
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2021-03-12
  • 网络出版日期:  2021-12-10
  • 刊出日期:  2021-06-30

目录

    /

    返回文章
    返回