基于CAE仿真的汽車覆蓋件成形缺陷分析

宮 麗，張 強，馮 浩

（1.哈爾濱職業技術學院，黑龍江 哈爾濱 150080；2.東北林業大學，黑龍江 哈爾濱 150080；3.哈飛汽車工業集團，黑龍江 哈爾濱 150080）

0 引言

當自主研發一款新型汽車時，大部分外覆蓋件需新制沖壓模具，研制周期短，質量要求高，給模具設計、制造帶來很大挑戰。汽車前門外板是比較重要的一個外覆蓋件，以往在同類零件的生產過程中，經常產生拉裂、拉痕及回彈等缺陷，由于這些問題都是在模具制造之后才能發現，因此無法從根本上對其加以解決。通常的做法是多次試模，調整壓邊力、沖壓速度以及潤滑條件等，因而產品報廢率達10%，并且生產中需要增加潤滑，效率很低。近年來，采用CAE技術進行沖壓設計、拉延模擬，預測成形缺陷的位置與程度，輔助模具設計人員優化模具結構，從而大大減少了試模的次數。本文以某車型的前門外板為分析對象，主要采用數值模擬軟件AUTOFORM對前門外板進行有限元模擬，分析其成形缺陷，并結合實際的生產情況，提出前門外板成形缺陷控制措施。

1 運用AUTOFORM軟件進行成形模擬分析

首先在UG軟件中進行前門外板模型設計，得到的前門外板模型如圖1 所示。以STL格式導出文件，傳入AUTOFORM軟件中，在傳入文件的同時系統會自動劃分有限元網格。然后進行拉延模設計，即選擇沖壓方向、設計壓料面和工藝補充面等。模具型面設計完成后可以設定各項工藝參數（見表1），之后進行模擬。

通過AUTOFORM軟件仿真得到成形能力圖（如圖2 所示）、成形極限圖（如圖3 所示）及拉延板料變化圖（如圖4 所示）。……