風帽等零件.盡管鋁板的化學成份,上柴股份公司配件分廠過去曾用LY12退火鋁板制造軍工產品彈殼.抗拉強度,延伸率符合現有技術標準要求,但在零件的沖壓過程中還會出現較多數量的開裂.為此,結合生產工藝作多次對比試驗,發現抗拉強度和延伸率的高低對鋁板沖壓性能的好壞反應并不敏感,而用杯突值深度則更能直接反映材料沖壓性能的優劣.隨著能源,環保等方面的形勢日益嚴峻,迫使汽車必須減輕自身重量來實現節能減排的目標.為了滿足汽車輕量化的發展要求,越來越多的輕量化材料被應用到汽車上,而ly12鋁板因其密度小,耐腐蝕,烘烤硬化等特點而成為各大汽車廠用來替代鋼板減輕車重的首選.由于ly12鋁板與鋼板材質不同,使得車身用ly12鋁板與鋼板在力學性能上存在較大的差異,所以不能套用傳統鋼板的沖壓成形數值模擬理論和工藝設計經驗或標準對鋁合金車身零件進行沖壓工藝設計.并且由于鋁板存在時效硬化現象,其材料參數會隨著存放時間增長而發生變化,導致沖壓成形后,零件質量不穩定.因此,解決上述ly12鋁板在汽車車身上應用出現的問題,對于實現汽車輕量化具有重大意義.

     本文首先對汽車車身用鋁板的研究現狀進行了介紹,全面系統地介紹了板料沖壓成形數值模擬的有限元原理,重點分析了鋁板沖壓成形數值模擬的幾個關鍵技術,前人經驗和研究成果的基礎上,總結了一套適合鋁板沖壓成形的數值模擬理論.由于鋁板存在時效硬化現象,其材料參數是隨著存放時間的增長而發生變化.為了研究時效硬化對鋁板成形性能的影響,本文分別對剛出廠,存放3個個月和存放6個月的鋁板進行杯突試驗和拉伸試驗,分析時效硬化造成的6021-T4鋁板材料參數變化趨勢,以及對其沖壓成形性能的影響.結果的分析表明,時效硬化會使得鋁板的沖壓成形性能變差.因為車身用ly12鋁板與鋼板在力學性能上存在較大的差異,所以鋁板和鋼板在沖壓工藝的設計過程中也必然存在區別.本文根據ly12鋁板的特點,結合工程實踐經驗對上海通用某車身結構件進行了沖壓工藝的設計,分析了鋁板與鋼板在沖壓工藝設計上的區別.時效硬化造成的鋁板材料參數變動,導致鋁板沖壓成形不穩定,零件合格率低.本文在設計車身結構件的沖壓工藝后,繼續對其進行穩健性優化.介紹了穩健設計的概念和基本理論后,對田口方法進行了詳細地闡述,確定了基于田口方法的穩健設計步驟.采用田口方法對車身結構件的沖壓工藝參數進行了穩健設計,不增加模具的設計和制造成本的前提下,提高了該鋁合金車身結構件的沖壓成形穩健性,為現場模具調試提供給了指導,具有工程實用價值.收