成艾国：走产学研结合的汽车研发之路

对于成艾国教授来说,湖南大学的18年生活早已令他与学校水乳交融。正是在这里,他找到了事业的出发点,也逐渐在汽车覆盖件冲压成型、车身造型、车身结构设计与分析、车身制造与工艺等领域形成了独具特色的研究。     

浅析冲压热成形在汽车模具中技术及应用

文章对热冲压成形技术的概念、原理以及优点进行了相应的阐述,并指出热冲压成形技术在汽车车身中的具体应用.     

全载体车身结构件级进冲压成形排样设计

为复杂构形的车身结构件级进冲压成形排样设计提供参考,以全载体形式车身结构件为例,首先提出排样存在的主要设计问题,明确了设计任务;然后分析了制件的级进冲压成形工艺,设计了制件的排样图;最后通过实冲试验验证了排样工艺的合理性。试验所获产品零件无开裂、起皱等成形性问题,且关键成形部位达到了零件图的形位精度设计要求。     

基于DYNAFORM的汽车车身覆盖件冲压成形数值模拟

汽车车身覆盖件冲压成形过程中时常会出现破裂、起皱、回弹等缺陷。本文以某汽车车身顶盖覆盖件为例,利用DYNAFORM板料成形数值模拟软件模拟了其成形过程,对可能出现的成形缺陷进行了预测,该数值模拟结果对板料冲压模具设计具有指导意义。     

多因素对铝合金车身件冲压成形质量影响的研究与优化

分析铝合金车身件冲压成形过程中的主要因素,包括冲头速度、冲头形状、润滑剂、板料性质等,设计一系列实验来探究这些因素对冲压成形质量的影响。实验结果表明,增加冲头速度会导致成形件表面出现裂纹和皱纹;冲头形状不合适会导致成形件形状不准确;使用润滑剂可降低摩擦力,减少表面缺陷;板料性质变化会影响成形件的强度和韧性。基于实验结果,采用响应面法优化冲压成形质量,通过建立数学模型,预测不同因素对成形质量的影响,并找到最佳参数组合。通过实验验证,发现优化后的参数组合可显著提高冲压成形质量,并得到最佳的冲头速度、冲头形状、润滑剂、板料性质等参数,为提高铝合金车身件的生产效率和质量提供了理论依据和实践指导。     

车身B柱冲击仿真与试验

汽车碰撞仿真中车身零件的冲压效应、材料应变率和单元网格划分等对模拟精度有一定影响.开展了车身B柱零件的冲击试验,对试验过程进行了一系列仿真,分别考虑了冲压效应、应变率效应和单元网格划分对冲击力的影响,把各种条件下仿真结果同试验结果进行了对比.研究结果表明,在模型中考虑冲压效应、应变率效应,并采用合适的单元网格划分,能提高冲击仿真的精度.     

车身冲压件的成型性与设计探究

本文重点对车身冲压件的成型性与设计方案进行了分析,通过与传统工艺的对比,就车身本体总成的分解设计进行了梳理和研究,最终确定了提高汽车配件冲压加工质量和生产效率的工艺方案。     

现场总线在机器人冲压自动线控制系统中的应用

车身覆盖件冲压线是汽车生产过程中的关键设备,其生产质量和效率直接影响到汽车的质量和生产效率。机器人冲压自动线是提升传统冲压线生产率的主要手段,其控制系统担负着控制压力机、搬运机器人等设备及监控整个生产流程的任务。文章着重介绍了一种采用西门子PLC,PROFIBUS-DP现场总线及工业组态软件WinCC来构成控制系统的技术。     

基于网格分析法的汽车覆盖件成形缺陷分析

采用网格分析法,对车身覆盖件冲压制造过程中产生的成形缺陷进行分析.通过对缺陷区域的定量网格分析,计算得出该区域的材料变形行为.同时结合材料性能,将测量区域应变分布与材料成形极限曲线和相应的安全成形曲线相比较,分析与探讨了冲压缺陷产生原因及改进措施.结果表明:网格分析方法可直接反映测量区域变形行为,是进行大型覆盖件冲压成形分析和改进成形缺陷的有效方法.     

板材冲压成形CAE分析软件KMAS在汽车覆盖件模具设计中的应用

阐述了汽车覆盖件模具设计及制造的特点和技术要求,冲压成形CAE技术在车身设计及生产工艺设计分析中的重要作用.以某货车纵梁应用CAE软件KMAS进行产品设计及工艺优化为例,提出了在进行车身件产品设计及模具设计中如何在最短时间得到最优化的工艺方案的方式和实施过程.该方案对解决车身零部件生产中常见的破裂和回弹两种缺陷具有指导意义,可以有效降低模具制造乃至整车制造成本.     

车身内板件多步冲压成形联动仿真方法及其应用

为了更真实地模拟车身钣金件多工位级进冲压成形,达到高效指导制件成形工艺调整的目的,以某型轿车车身内板件为研究对象,以AutoForm软件为仿真平台,对制件进行工艺分析,设计了制件的5工位条料排样图.以此为基础建立制件的多步冲压成形联动仿真三维有限元模型,应用增量法理论的"静力隐式"全拉格朗日有限元法,对制件的弹塑性本构关系模型进行联动仿真求解,获得了O P05～O P50工位的联动仿真结果.结合制件厚度分析图与成形极限图,重点分析了O P40和O P50工序的成形性问题.     

高强钢闭口帽形结构准静态轴向压溃实验

为了研究成形历史对车身部件冲击变形行为的影响,以点焊连接闭口帽形结构为例,比较了2种高强钢材料--HSLA340和DP590不同成形条件下准静态轴向压溃过程的变形模式和吸能特性.实验结果表明：冲压成形过程导致的结构局部材料强化和几何弱化现象严重影响了帽形结构压缩过程中的屈曲变形模式,使其吸能能力低于折弯构件;大压边力冲压成形构件压溃过程中出现局部板材撕裂现象,该现象与应变历史及应力状态相关;因其独特的低屈强比硬化特性,不同成形条件下的DP590构件变形吸能特性始终优于HSLA340构件.     

砖混办公楼结构改造施工技术

北京现代汽车有限公司车身-冲压办公楼始建于1992年前后，结构型式为砖混结构。改造工程于202年12月26日开工，于2003年3月25日改造完毕，改造过程中遇到了诸如原设计图纸资料不足，工期太紧，各专业交叉施工等难题，但经过合理调度，统筹安排，综合运用了植筋、喷射混凝土、灌浆料等新技术，在合同工期肉傈质保量完成了施工项目。     

板料冲压成形因素对车门结构的影响

针对车身覆盖件冲压成形时力学性能的改变对车门结构分析的影响,以某车型的前车门内板为研究对象,建立了完整的有限元模型,运用DYNAFORM软件对其进行了冲压成形仿真分析,并将厚度、应力、应变的分析结果作为初始值引入了车门结构分析中;同时,考虑不同成形因素,分别对车门位移量、应力和刚度进行了数值分析.结果表明:考虑成形因素之后,分析所得的车门结构在最大位移、最大应力以及扭转刚度处均存在显著变化,其中应力因素影响最大.     

车门外板覆盖件成形工艺研究

车门外板是汽车覆盖件中极为重要的部件之一，是车身上的活动部件，对其刚性及表面质量要求很高；它是典型的具有复杂型面的大型板料冲压件。根据CA6350车型门外板的冲压工艺的制定过程，找出车门外板类冲压件成形的共性，分析车门外板类覆盖件的成形方法及冲压成形常见缺陷的解决措施，为类似零件的成形工艺的制定探索了一条行之有效的途径。     

新能源汽车企业车身外覆盖件冲压自动化生产线的设计

为了适应现代汽车生产企业中,对冲压生产线的智能化、准确化、标准化、柔性化的要求,提出了一种采用机器人自动化冲压生产线的自动化生产系统,该系统利用工业以太网进行通信,将自动生产线的自动上料、拆垛、双料检测等12道工艺流程之间建立有效的信息网络,使得生产线的工作效率提高,经过生产现场的初步试验,可以满足现代化新能源汽车企业车身外覆盖件冲压自动化生产的要求,大大降低了人力成本,提高了生产效率。     

高强度钢板热成形性预测研究进展

高强度钢板热冲压成形是实现车身轻量化、保证安全性的重要途径,近年来得到汽车和钢铁工业的广泛关注与应用。由于高温工况的引入,高强度钢板的力学行为表现出明显的应变率和温度相关性,为准确评价板料的热成形性带来了挑战。概述了热冲压技术的工艺特点,从热成形极限实验和理论预测两方面展开讨论,介绍了国内外学者的相关研究工作,分析了应变成形极限方法存在的不足,引出了基于损伤力学理论的板材成形性评价方法,分别介绍了连续介质损伤和细观损伤理论在板材成形性方面的若干研究,以及材料损伤参数的识别方法。结合热冲压技术的工艺特点,指出热冲压高强度钢的损伤研究应采用实验、理论及数值仿真相结合的方式,并充分考虑温度、加载速率以及应力状态对损伤演化的影响。本研究可为完善损伤理论在金属板材热冲压中的应用提供借鉴。     

基于混合H2/H∞控制的拼焊板零件成形方法

针对拼焊板零件冲压过程中恒压边力方法的不足,提出了拼焊板零件变压边力混合H2/H∞控制目标,建立了控制模型,设计了控制算法和控制逻辑.采用此模型对拼焊板零件冲压成形进行反馈数值模拟,分析了有无变压边力混合H2/H∞控制对拼焊板零件成形缺陷的影响,将混合H2/H∞控制下的最优压边力曲线输入至压机上微机中作为预定义压边力曲线,并在变压边力冲压机上进行试验验证.仿真和试验结果表明:基于混合H2/H∞理论的变压边力控制方法可成功冲压出车身整体侧围内板,可有效避免在恒压边力下的起皱和破裂2种缺陷,该控制方法可同时考虑冲压行程和压边板位置进行压边力优化,具有更好的鲁棒性.     

浅述冲压车间压力机现场总线系统抗干扰能力的提升

随着科技的发展,现场总线控制技术已经被广泛应用于汽车制造控制领域,尤其是车身厂冲压车间的压力机现场总线的应用更为突出,然而现场总线作为一种弱点通讯链路,在车间这种强电使用频繁的场所很容易受到电磁干扰,从而使设备产生报警而影响正常生产,进行切实有效的抗干扰措施成为压力机现场总线正常运行的保障。     

某轿车白车身结构灵敏度分析及优化设计

以某轿车白车身为研究对象,建立有限元模型,对车身进行动、静态灵敏度分析,以车身结构件的板厚为设计变量,进行车身固有频率、车身扭转和弯曲刚度,以及车身质量对板厚的灵敏度分析,找出对车身动、静态特性影响较大的部件,并根据部件的动、静态灵敏度对车身结构进行优化设计;计算车身质量对其固有频率、扭转和弯曲刚度的贡献率,据此确定最优方案.该方法能够为车身结构动态特性的改进、车身的轻量化和车身结构的优化设计提供重要依据.