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汽车座椅连接件冲压成形工艺分析及模具设计开题报告

 2020-02-10 11:02  

1. 研究目的与意义(文献综述)

1目的及意义(含国内外的研究现状分析)

1.1研究背景

汽车座椅是一个每位乘客在使用汽车时都要接触的系统,也是继汽车动力系统之后最昂贵的汽车系统!汽车座椅起到支撑、定位和保护乘客的功能,同时提供乘客舒适性。汽车座椅连接件主要由不锈钢、结构钢等材料制成,形状尺寸随应用位置和功能而改变,为汽车座椅系统必不可少的基本零件。

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2. 研究的基本内容与方案

2基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施

2.1基本内容及目标

1)冲压件的工艺分析。

2)确定冲压工艺流程

1工艺方案的分析比较;

2计算毛坯尺寸;

3计算拉深次数;

4工序的组合和顺序确定。

3)Autoform数值模拟。

4)工艺方案优化。

5)模具设计。

1排样设计;

2型腔布置;

3卸料机构的布置;

4工作零件设计;

5定位零件设计;

6冲裁间隙选用;

7凸凹模刃口尺寸计算;

8冲压力计算;

9绘制模具装配草图及结构零件图;

10制作三维动画演示。

2.2拟采用的技术方案及措施

1)材料选择

冷轧双相钢钢经过冷轧生产,厚度更加精确,表面光滑、漂亮,具有各种优越的机械性能,将奥氏体不锈钢所具有的优良韧性和焊接性与铁素体不锈钢所具有的较高强度和耐氯化物应力腐蚀性能结合在一起,达到了钢材应用的又一个高度。冷轧双相钢由于其特殊的材料组成,在韧性、与强度中间有了一个很好的协调,使钢材应用中韧性与强度这两个关键问题得到了协调,利于钢材应用领域的进一步发展。

本课题座椅连接件拟采用冷轧双相钢板DP980CR材料,表2.1为DP980CR力学性能。

表2.1 22MnB5钢冲压力学性能

厚度

1.0mm

屈服强度

636Mpa

抗拉强度

1023Mpa

延伸率/%

15.5


2)座椅连接件模型

表2.2为座椅连接件参数表,图2.1为三维模型图。

表2.2 座椅连接件尺寸参数

外形尺寸

97mm×54mm×12mm

半径尺寸

9mm,3mm

整体壁厚

1mm

体积大小

4992.2mm3

图2.1 座椅连接件模型

3)Autoform模拟分析流程

1直接在AUTOFORM的前处理器中建立模型。或者在CAD软件(如UG、CATIA和Pro/E等)中根据拟定或初定的成形方案,建立板料、对应的凸模和凹模的型面模型以及压边圈等模具零件的面模型,然后存为IGES、STL或DXF等文件格式。将上述模型数据导入AUTOFORM系统。

2利用AUTOFORM软件提供的网格划分工具对板料、凸模、凹模、压边圈进行网格的自动划分,自动检查并修正网格缺陷。

3定义板料、凸模、凹模和压边圈的属性,以及相应的工艺参数(包括接触类型、摩擦系数、运动速度和压边力曲线等)。

4调整板料、凸模、凹模和压边圈之间的相互位置,观察凸模和凹模之间的相对运动,以确保模具动作的正确性。

5设置好分析计算参数,然后求解。

6以模拟结果作为依据,对切边、冲孔边界线进行优化,对翻整模口进行局部调整,再次进行模拟分析,以达到预期目标;

7对冲压件做回弹模拟,根据分析结果对数模做相应的回弹补偿处理;

8分析模拟结果,通过反映的变化规律找到问题的所在。重新定义工具的形状、运动曲线,以及进一步设置毛坯尺寸,变化压边力的大小,调整工具移动速度和位移等,重新运算直至得到满意的结果。

3)确定零件冲压工艺流程

座椅连接件采用1mm厚的板料冲压而成,零件较薄,包括深腔和圆孔。对零件进行分析,拟定三种冲压方案:

1落料、冲孔、拉深、预折弯、折弯、冲裁。

2落料、拉深、冲孔、预折弯、折弯、冲裁。

3落料、拉深、预折弯、折弯、冲孔、冲裁。

为保证孔的位置精度,采用先拉伸,再折弯,最后冲孔的顺序,即采用第3套工艺方案。

4)模具设计

座椅连接件结构不太复杂,为提高生产效率,降低模具制造难度,拟采用级进模完成冲压工序。

根据级进模的功能,其基本构成要素可划分为工作单元、卸料单元、导向单元、定位单元、安装单元和紧固单元等。级进模基本构成如表2.3所示。

表2.3 级进模基本构成

结构单元

典型零件

工作单元

凸模、凹模、凸凹模

卸料单元

卸料板、卸料螺钉、卸料弹簧

导向单元

模架、导柱、导套、导板

定位单元

导料板、侧刃、挡料销、侧压、导正销

安装单元

模座、模柄

紧固单元

固定板、螺钉、圆柱销

3. 研究计划与安排

第1-2周:查阅相关资料,明确研究内容,完成外文翻译工作;

第3-4周:下载中外文文献,建立模型,并对汽车座椅连接件进行初步的分析,完成开题报告;

第5-8周:汽车座椅连接件冲压成形数值模拟;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]匡和碧,孙卫和.冲压模具设计实用教程 化学工业出版社 2014

[2]林通,张侃,胡仁喜.autoform4.0钣金冲压成形分析从入门到精通 机械工业出版社 2010

[3]李飞舟.板料成形cae设计及应用:基于autoform 北京航空航天大学出版社 2010

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