路灯车出租， 萝岗路灯车出租， 白云路灯车出租     路灯车门外板成形模拟仿真分析实例     本文基于前文所述的高精细网格划分法及冲压成形主要工艺设计方法，设计了一套完整的冲压成形仿真方案，结合冲压仿真工具Autoform对车门外板进行有限元数值模拟，对高精细网格单元划分法与冲压成形主要工艺设计方法的有效性进行验证。 

         1车门外板基本参数分析与选择：   车门外板三维结构其材料为冲压工艺常用的冷轧碳素薄钢板ST13，料厚为0.8mm，外板长度1072mm，宽度约704mm，弯曲部分的中空 高度约100mm。 

        2车门外板的冲压工艺设计：  车门外板的冲压工艺设计主要分为以下几个主要部分：冲压方向计算；压料面与工艺补充面设计；上下模具、压料面、板料的相对位置设置。 在Autoform中将.stl格式的车门外板打开，检查板料导入有无缺失。这里需要注意的是，车门外板已提前在UG中完成了网格划分，并将网格信息保存在了.stl文件中，在后续步骤中将采用该网格进行分析。设置车门外板的材料为上文提到的ST13，同时为

了考虑车门外板轻量化设计，将板料厚度设为定值0.8mm。 

        1）冲压方向计算：  对车门外板进行截面剖分，同时设置截面偏置距离，得到不同位置的车门外板截面线。将剖面图投影到xoy平面上，得到当前偏置距离的截面线。在建立坐标系后根据冲压方向计算法构造可行域与目标函数。 通过梯度下降法求解最优冲压方向，求取平均值得到综合最佳冲压方向角α = 2°,在Autoform中设置冲压方向角并检验其合理性，可知工件域均为安全区，这表示计算得到的冲压角度合理。 

       2）补孔：  由于第一步工序为拉延，拉延工序并不产生孔，因此前处理需要将成形件的冲孔部分进行还原，将冲孔部分进行填补。

 

      3）设计压料面：  在拉延工序中的压料面模块设计压料面。由上文所述压料面设计方法，调整初始压料面偏置距离为20mm，保证压料面与成形件不出现干涉的同时保有一定的偏置余量，同时构建压料面边界框。 初步设置的压料面根据成形件外形曲线拟合而成，但是其形状并非完全贴合成形件型面，需要进一步调整压料面型面。这里采用上文所述的截面法对初始压料面进行修正。按照X、Y两个方向截取压料面，分别对X、Y方向的压料面曲线进行修正，保证X、Y两个方向的压料面型面曲线贴合成形件对应方向的截面曲线。 初始压料面修正结束后需要对整体设计进行检查，避免出现工件与压料面的干涉，并保证压料面整体型面与工件型面的贴合度。 

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       4）设计工艺补充面： 在拉延工序工艺补充模块中设计工艺补充面。对成形件边缘型面进行分析，其边缘基本为平滑曲面，无凸台、锯齿等局部不规则区域，为保证其成形质量，采用圆角过渡做修边线，并增加一段直壁部分，同时尽可能保证工艺补充面尺寸尽可能小，以节约成本。

      5）成形预检： 在设计了工艺补充面后，需要对其成形质量进行预检，判断该压料面与工艺补充面的设计是否合理。在拉延工序中的成形检查模块中，设置摩擦系数为常规的0.15。成形检查结果显示： 绿色区域表示该处的成形结果良好，可看到车门外板复杂型面区域占比超70%，蓝色区域表示该处有起皱的可能，占比不到10%，且预成形结果红色区域占比0%，表示本次成形不会产生拉裂，灰色区域表示拉伸不足，但通常来说拉伸不足并不属于缺陷，在对冲压成形问题的研究中也不会将其作为研究对象，即允许该区域的出现。综上，本次冲压成形设计的冲压方向角、压料面与工艺补充面较为合理，车门外板的预成形结果良好。 

      6）上下模具、压边圈及板料的相对位置： 该路灯车门外板的实际工况是以凸模为下模具，凹模为上模具，因此在基准设置中选择将下模具作为基准，同时设置凹模位于板料之上，设置凸模位于板料之下，得到上下模具、压边圈、板料的几何形状与相对位置，其中，压边圈是位于上下模之间用于防止工件口缘失稳起皱而设置的一个装置，压料面是上模具边缘部分，其作用是与压边圈共同夹紧板料，控制材料流动。

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