第42卷第9期 Vol. 42No.9
假压技木
FORGING & STAMPING TECHNOLOGY
2017年9月 Sep-2017
基于CAE的汽车动力电池固定支架冷冲压工艺设计与分析
刘
雯，曹航畅，施艺旋，刘斐然，李海鹏（河北工业大学材料科学与工程学院，天津300130）
摘要：以汽车动力电池固定支架为研究对象，基于CAE软件Dynafom对该产品的冷冲压工艺进行设计与分析。通过CAD软件UG建立产品的三维数字模型，结合产品的材质、结构特点、精度和质量要求，确定了产品的冷冲压工艺方案为落料、拉延、冲孔修边。重点利用Dynaform软件对其拉延工序的工艺设计及参数进行数值模拟，依据模拟结果的成形极限图，获得了压边力、润滑条件和拉延筋参数对产品成形质量的影响。在压边力为700kN、采用波体润滑剂（摩擦系数0.05）和拉延筋高度为7mm、宽度为11mm、圆角半径为4mm、槽凸缘半径为3mm的条件下，避免了产品出现起皱、拉裂、变形不足等缺陷，保证了产品的成形质量。
关键词：动力电池固定支架；冷冲压；CAE；拉延；压边力 DOI: 10. 13330/j. issn. 1000-3940. 2017. 09, 007
中图分类号：TG386.1
文献标识码：A
文章编号：1000-3940（2017）09-0035-07
Design and analysis on stamping process of car power battery fixed
bracketbasedonCAE
Liu Wen, Cao Hangchang, Shi Yixuan, Liu Feiran, Li Haipeng
( School of Materials Science and Engineering, Hebei University of Technology , Tianjin 300130, China)
Abstract : The car power battery fised bracket process was designed and analyzed based on CAE software (Dynaform) , and the contents of stamping process plan were determined as blanking, drawing and trimming piecing by a 3D digital model of CAD software ( UG) with considerations of the material, structure features, precision and quality requirements. With a focus on the simulation of process design and parameters of drawing process by software Dynaform, the influences of blank holder force, lubrication condition and drawbead parameters on the foming quality were obtained aceondling to the forming limit diagram of simulative results. Under the conditions of blank holder force 700 kN, liquid lubricant ( friction coefficient 0. 05 ) , drawbead height 7 mm, drawbead width 11 mm, fillet radius 4 mm and slot flange radius 3 mm, the defects such as wrinkling, cracking and insufficient deformation are avoided, and the forming quality of the prod-uct is ensured.
Key words : power battery fixed bracket; cold stamping; CAE; drawing; blank-holder farce
目前，在冷冲压模具设计与制造产业中，汽车模具占较大比重）。但传统汽车模具行业设计与制造水平低、周期长、成本高等问题难以满足汽车行业飞速发展的需要[3-3]。随着计算机技术和软件技术的发展，能够为制造行业产品开发全过程提供解决方案的CAD/CAE技术日趋成熟[4-5]，传统的维模具结构设计将逐渐被三维模具设计所取代。应
收稿日期：20170323；修订日期：20170620
基金项目：河北省科技支撑计划项目（13211027）；国家级大学生创新创业训练计划项目（201710080024）
作者筒介：刘雯（1996-），女，本科，助理工程师 E-mail: 1554691498@ qq, com
通讯作者：李海聘（1977-），男，博士，教授万方数据ailIhpex@163.com
用相关CAD/CAE设计软件，企业可立体、直观地进行冷冲压工艺分析、模具设计、产品成形性能分析与优化[-7]，从而为现代模具设计与制造行业提供强大的技术支持，达到缩短模具设计与制造周期、提高设计与制造准确性、降低成本的目的["]。
本文以汽车动力电池固定支架为研究对象，分别利用UG和Dynaform软件为建模和模拟分析的工具，在产品三维建模、冲压工艺性分析、冲压工艺方案制定的基础上，重点对该产品的拉延成形过程进行数值模拟，基于板料成形规律分析了压边力、润滑条件和拉延筋设计对拉延成形效果的影响，获得了拉延工艺及主要参数对该产品成形质量的影响规律和较好的工艺参数值，得到了理想的拉延成形模拟效果，为该产品的冲压工艺设计和生产提供了