[发明专利]汽车覆盖件曲面拉伸翻边回弹控制方法

说明书

本发明涉及一种汽车覆盖件曲面拉伸翻边回弹控制方法。本发明获取G点残余应力与回弹值的方法为：在常用的翻边高度范围内，以翻边高度为变量依次建模进行仿真分析，利用Autoform软件的后处理模块测量数值较大的G点残余应力和回弹值；利用曲面拉伸翻边回弹的完全弹性恢复模型，理论计算数值较小的残余应力的G点回弹值。根据获取的G点残余应力与回弹值数据进行多项式拟合，得到两者的曲线图和表达式；在针对发动机外板类覆盖件翻边时，不需再花费大量精力进行初期回弹仿真计算，利用上述回弹值与残余应力关系，将回弹值的分布考虑到型面回弹补偿中。经初步回弹补偿试算可以将回弹值控制在2mm范围内，为1mm范围内的回弹精算提供了参考和依据。

技术领域

本发明涉及一种汽车覆盖件曲面拉伸翻边回弹控制方法。

背景技术

随着汽车工业的高速发展，新款车型的研发周期也越来越短，汽车覆盖件是市场上变化最快，生产周期最长的汽车组成部分，覆盖件的成形性分析以及缺陷控制需要耗费大量的时间和精力。不同车型相同部位的覆盖件在外形和尺寸上都大同小异。因此对此类别的覆盖件的质量缺陷进行类比和总结具有显著的工程应用价值。

汽车外覆盖件中发动机外板形状大小基本相似，其翻边比较典型，涉及到曲面拉伸翻边和曲面压缩翻边等类型，由于覆盖件翻边为模具后工序，翻边成形中产生的回弹使得零件的尺寸精度降低，极大的影响了零部件的装配并降低了产品质量。模具的回弹控制一直是研究的热点和难点，目前工业和学术界解决翻边回弹主要采用两种思路：一是工艺控制法，即“事后处理”，通常在模具调试期间，改变相关参数如压边力、摩擦系数、模具间隙或其他工艺措施等来控制回弹，但其试模周期往往较长，且花费较大。另一种是采用“事前处理”方式，即通过有限元数值模拟等计算机辅助工程手段对模面进行相关数值补偿，使回弹精度控制在前期设计中。但其方法主要受制于不同CAE软件的参数设置和回弹补偿算法，且数值仿真等前期相关设计花费时间巨大。

在曲面直翻边中，板料一般分为不变形区(压料面)、圆角过渡区和主变形区(竖边部位)，翻边时压料面不会发生塑形变形、主变形区处于双向受拉(受压)的应力状态，当翻边时变形区域ABCD在成形后变成FECD，变形区域的外缘圆弧AB变为圆弧EF，且变形后EF长度大于变形前AB的长度，称为拉伸类翻边，如图1所示。相反，对于压缩类翻边，翻边后外缘圆弧AB变为圆弧EF，同时弧长AB大于弧长EF，如图2所示。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种汽车覆盖件曲面拉伸翻边回弹控制方法，可快速获得翻边回弹数值分布和大小用于初期回弹补偿。

为解决上述技术问题本发明所采用的技术方案是：汽车覆盖件曲面拉伸翻边回弹控制方法，包括如下步骤：

步骤一、确定汽车覆盖件的产品固定参数，包括外板长宽尺寸、板厚尺寸、翻边弧长半径、翻边高度、材质牌号；

步骤二、采用Autoform板料分析软件对回弹进行数值仿真分析，设定产品数模和软件的固定参数为：翻边相对弯曲半径满足其中r为翻边圆角半径，t为板料厚度；模具间隙_C＝0.98t～1.02t；摩擦系数_μ＝0.12～0.16；为了便于统一标准测量回弹数据，在数值仿真分析前将产品数模的翻边角度进行处理,使翻边后的回弹截面轮廓保证在90±1°；

步骤三、建立曲面拉伸翻边回弹的完全弹性恢复模型,翻边前弧长设定为AB、翻边后弧长设定为EF、翻边后弧长中点为G,翻边高度为AF，根据Autoform软件数值计算的回弹趋势，理论计算G点完全弹性恢复后的回弹值Z＝Z1-Z2，其中Z1为中点G点的回弹值，Z2为翻边后弧长端点E点或F点的回弹值；

步骤四、获取G点残余应力与对应的G点回弹值数据，其方法为：在设定的翻边高度范围内，以翻边高度为变量依次建模进行数值仿真分析，利用Autoform软件的后处理模块测量数值较大的残余应力和G点回弹值；利用步骤三中的曲面拉伸翻边回弹的完全弹性恢复模型，计算数值较小的残余应力的G点回弹值；