一种二次壳单元在板料回弹控制中的应用

1、Copyright ESI Group, 2011. All rights reserved.一种二次壳单元在板料回弹控制中的应用一种二次壳单元在板料回弹控制中的应用上海通用汽车 邹洋Copyright ESI Group, 2011. All rights reserved.应用实例应用实例背景背景原理介绍原理介绍展望展望Copyright ESI Group, 2011. All rights reserved.现状：现状：目前解决零件回弹或表面缺陷，通常使用强压。问题：问题：目前市面钣金成形模型都基于简化壳单元，无法准确模拟厚向应变。 如何使用使用理论或软件比较准确直观分析强压的效果？

2、背景 Copyright ESI Group, 2011. All rights reserved.原理分析 H. Lu, K. Ito Development of a new quadratic shell element considering the normal stress in the thickness direction for simulating sheet metal forming, Journal of Materials Processing Copyright ESI Group, 2011. All rights reserved. 虚拟节点各自加在上表面与下

3、表面的壳单元，虚拟节点计算厚度方向的应变并且建立起3D方向上的本构关系，直观表现出上模接触的上表面、下模接触的下表面应力原理分析 增加的虚拟节点退化壳单元的代替节点 Copyright ESI Group, 2011. All rights reserved.2，此模型适用于侧壁强压，如门板立面强压降低回弹、翻边负间隙模拟 在Pam-stamp软件在此模型的基础上开发出挤压成形模型ironing process。其巧妙的实现了模拟体单元的模拟，并且避开计算速度影响的瓶颈。1，此模型适用于正面强压，如门把手强压减弱凹陷等原理分析 Copyright ESI Group, 2011. All ri

4、ghts reserved.简单模型分析模型建立：模型建立： 1，上、下圆角让空，侧壁采用0.12mm的负间隙。 2，其他边界条件完全相同 0.12mm黑色为下模型面红色为上模型面A-AA-A 示意图Copyright ESI Group, 2011. All rights reserved.简单模型分析BlankTrim Line强压区域 Draw beadCopyright ESI Group, 2011. All rights reserved.回弹值对比分析回弹值对比分析正常间隙回弹值云图正常间隙回弹值云图0.12mm负间隙回弹值云图负间隙回弹值云图截面截面一一截面截面三三截面截面二二

5、简单模型分析Copyright ESI Group, 2011. All rights reserved.红色型面负间隙： 0.2t=0.2*0.6=0.12mm门内板侧壁强压分析与对比0.12mm 负间隙模型建立：模型建立： 1，上、下圆角让空，侧壁采用0.12mm的负间隙。 2，其他边界条件完全相同 Copyright ESI Group, 2011. All rights reserved.截面一截面一截面三截面三截面二截面二正常间隙回弹值云图正常间隙回弹值云图0.12mm负间隙回弹值云图负间隙回弹值云图回弹值对比分析回弹值对比分析门内板侧壁强压分析与对比Copyright ESI Gr

6、oup, 2011. All rights reserved.测量点序号12345678910正常间隙回弹值(mm)0.590.620.650.480.690.490.620.640.680.70负间隙回弹值(mm)0.430.510.470.330.430.350.330.410.390.52回弹降低率26%18%27%31%37%28%46%35%41%26%现场数据对比Copyright ESI Group, 2011. All rights reserved.1，Pam-stamp挤压成形模型（Ironing Process）可模拟强压对回弹影响趋势2，对于回弹的影响系数需要更深入的探讨。3，对于类似门把手、Port Hole等特征的凹陷，可以尝试使用此功能验证结论与展望Copyright ESI Group, 2011. All rights reserved.Copyright ESI Group, 2011. All rights reserved.Copyright ESI Group, 2011. All rights reserved.门把手负间隙表面缺陷影响正常间隙正常间隙减薄率减薄率0.