第42卷第4期 Vol. 42No.4
假压技术
FORGING & STAMPING TECHNOLOGY
基于正交试验的车顶盖板冲压工艺参数模拟研究
张海波，孙力伟
（东北电力大学机械工程学院，吉林吉林132012）
2017年4月 Apr.2017
摘要：针对车顶盖板冲压成形后局部最小厚度和最大厚度能够反映材料开裂和起皱的趋势，通过正交试验和AutoForm冲压模拟软件相结合，采用单因素试验和正交试验，以厚度变化量为评价指标，研究了压边力、冲压速度、操系数、凸凹模间隙和拉深筋宽度对厚度的影响规律。采用极差和方差分析，确定了各因素影响的主次顺序以及不同因素对厚度影响的显著性，获得了最优冲压工艺多数，最后以实际生产出的实物模型进行验证。结果表明：厚度变化量随着各因素数值的增大而逐渐降低；各因素对最小厚度影响的主次顺序和选取的数值为：冲压速度1500mm·s-、摩擦系数0.15、凸凹模间院0.63mm、拉深筋宽度18mm、压边力200kN。
关键词：车顶盖板：冲压；厚度变化量；正交试验：AutoForm DOI: 10. 13330/j. issn. 1000-3940. 2017. 04. 015
中图分类号：TG386
文献标识码：A
文章编号：1000-3940（2017）04-0079-06
Simulationresearchonstampingtechnologicalparametersofroofcoverplate
basedonorthogonal experiment
Zhang Haibo,Sun Liwei
( School of Mechanic Engineering, Northeast Dianli University, Jilin 132012, China)
Abstract : Because the minimum thickness or the maximum thickness could reflect the cracking or wrinkling trend of malerial after the roof cover plate stamping, the influences of different factors such as blank holder force, stamping speed, friction coefficient, die clearance and drawbead width on thickness were studied by a combination of orthogonal experiment with AutoForm stamping simulation software under the single factor experiment and orthogonal experiment, and the thickness variation was set as evaluation index. Then, the primary and sec-ondary sequence of various factors and the significance influence of different factors on thickness were determined by range and variance analysis, and the optimal stamping process parameters were confimed. Finally, the physical model was verified by the actual production. The results show that the thickness variation decreases with the increase of various faclor values. Therefore, the sequence of influence on the minimum thickness and the selection values are stamping speed of 1500 mm - s-, friction coefficient of 0. 15, die clearance of 0. 63 mm, drawbead width of 18 mm and blank holder force of 200 kN.
Key words : roof cover plate; stamping; thickness variation; orthogonal experiment; AutoForm
板料冲压成形是包含几何非线性和材料非线性的较为复杂的力学过程，同时还包括复杂的接触和摩擦，在实际计算过程中要进一步将其进行简化处理1]。冲压成形是汽车生产中的重要工艺，冲压的工艺参数如压边力、冲压速度和摩擦阻力等对覆盖件的成形程度和质量具有决定性的影响2]。车顶盖板属于薄板冲压件，在冲压过程中会出现滑移、开裂、起皱、回弹等成形缺陷，传统的试模法试验周
收稳日期：20161023；修订日期：20170120
作者简介：张海被（1970－），男，博士，教授，硕士生导师 E-mail: xhbzhb1970@ 163. cor
通讯作者：孙力伟（1991-），男，硕士研究生
E-mail: 732589404@ qq, com 万方数据
期长，产品质量不稳定，正确性低(3)。
目前，随着有限元和计算机技术的快速发展，尤其是AutoForm，Dynaform，Abaqus等冲压模拟软件的开发与应用，通过这些软件可对不同工艺参数进行设置，并根据模拟结果进行调整和优化4)。正交试验法是通过选取具有代表性的试验点进行研究和分析，对实施的少数组合的试验结果进行合理分析即可全面反映信息，得出主次因素和最优水平组合。利用虚拟制造与正交试验相结合，对缩短模具开发周期、降低成本具有重要意义[5]
1试验物理模型 1.1
建立几何模型
零件的三维模型如图1所示。零件沿X轴方向