【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及成形技术，更具体地说，涉及一种汽车用钢铝混合覆盖件热变形的建模方法。
技术介绍
1、目前，随着汽车行业的进一步发展，节能与安全成为未来发展的重点方向。研究表明，汽车质量每下降10％，其燃油经济性将提高6～8％，排放下降4％。轻量化是实现汽车节能减排最直接有效的手段之一。汽车铝板具有密度低、比强度高、行人碰撞安全性好、回收利用效率高等优势，近年来，采用铝材代替钢材，减重效果明显，但成本上升也同样明显。而钢铝混合的车身结构，可以很好的结合两者的优点，实现轻量化和成本的优化。
2、钢铝异种材料连接，需要考虑钢材与铝材的热膨胀系数和弹性模量的不同、散热速率存在较大差别，尤其是汽车用铝的应用，汽车用钢铝铆接部件在涂装工序的烘烤温度高，在烘烤加热过程中铆接部件的强度和连接方式存在差异性；涂装工艺过程中，由于钢铝的热膨胀系数不同，同条件下铝的热膨胀系数约为钢的2倍，会存在部件固定约束条件下不同部件的热膨胀差异所导致的挠曲变形风险，引发质量缺陷影响交付质量。为考量涂装钢铝部件铆接部件热变形影响，需结合实验建立有效的钢铝混合结构热变形预测模型，以便为进一步分析钢铝混合具体零部件的热变形提供有效的计算仿真建模基准和方法。
3、奥迪公司在钢铝混合结构的热变形方面也有大量研究，其工程师j.
4、regensburger以audi tt为案例，研究了铝合金的蠕变时效行为对钢铝车身结构烘烤热变形影响。侧重铝合金的蠕变时效机理，未整体建模仿真分析钢铝材料热膨胀性能。
5、北京航空航天大学提出了一种
6、卓郎纺织机械有限公司提出了一种具有抗热变形功能的铝合金活动盖板(专利公开号为cn113802220a)，该技术提出在铝合金盖板骨架内设接触式连接的钢制等温平衡件，解决钢铝不同热膨胀特性导致的结构弓桥弧状变形问题。
7、重庆长安汽车提出的一种前罩涂装翻转变形预测方法、装置及存储介质(专利申请号为202111438888.3，公开号为cn1142154240a)，该技术提出了基于钢制前罩涂装电泳工艺参数及工装支撑定位参数对仿真覆盖件模型进行加载约束和计算，使用abaqus分析软件与本文不同，分析方法并未考虑钢铝异种材料热膨胀特性和胶粘特性。
8、以上公开文献所述的钢铝建模或设计方法均未能实现建立有效表征钢铝混合覆盖件热变形建模的方法。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术的目的是提供一种汽车用钢铝混合覆盖件热变形的建模方法，建立了一套可靠表征汽车用钢铝混合覆盖件热变形的建模基准和方法。
2、为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种汽车用钢铝混合覆盖件热变形的建模方法，包括以下步骤：
4、s1、拟以真实工况对钢铝混合覆盖件涂装、烘烤过程进行建模模拟，建立覆盖件模型；
5、s2、设定所述覆盖件模型的钢板、铝板在不同温度下的关键参数；
6、s3、利用冲压仿真软件ls-dyna进行冲压仿真建模；
7、s4、将仿真模型和实测的钢铝温度变化进行比较，将烘烤温度简化为线性关系；
8、s5、对钢铝混合覆盖件的热变形进行分析；
9、s6、对各关键参数按步骤s5的关键各点进行敏感性分析和优化，得到实际模型精度。
10、较佳的，所述步骤s2中，所述钢板、所述铝板在不同温度下的关键参数为弹性模量、泊松比、屈服强度、塑性硬化刚度和热膨胀系数；
11、不同温度下的关键参数的取值在温度区间δt的范围内。
12、较佳的，所述步骤s2中，温度区间δt的范围在30℃～60℃。
13、较佳的，所述步骤s3中利用冲压仿真软件ls-dyna进行冲压仿真建模具体步骤如下：
14、s31、所述覆盖件模型的选取；
15、s32、所述覆盖件模型的网格划分；
16、s33、所述覆盖件模型的边界条件约束；
17、s34、采用薄壳单元的隐式算法进行计算；
18、s35、所述覆盖件模型上的铆接、点焊、结构胶、减震胶部位在ls-dyna的模拟中采用了tied接触的连接方式模拟，其余部位选择面面自动接触方式。
19、较佳的，所述覆盖件模型采用全尺寸模型。
20、较佳的，所述步骤s32中，在处理所述覆盖件模型的网格时，直接通过冲压的网格生成几何，再划分网格；在划分网格时，在重点位置细分网格1mm～2mm，其他位置增大网格尺寸4mm～8mm。
21、较佳的，所述步骤s33中，所述覆盖件模型通过螺栓铰链固定在外部结构件上，选择在铰链位置约束一个竖向的自由度，在其中一个所述铰链位置上约束所有平动自由度。
22、较佳的，所述步骤s5中，在所述覆盖件模型的电泳过程结束后，将分析结果中最终的应力应变传递到第二步的分析中并将粘胶的性能进行修改，转换为固化后粘胶的性能和温度曲线。
23、本专利技术所提供的一种汽车用钢铝混合覆盖件热变形的建模方法，具有以下几点
24、有益效果：
25、1)本专利技术建立的材料模型通过建立覆盖件模型，能反映钢铝材料的不同冲压成形特征属性，通过网格映射、应力应变映射，能真实反映材料变形状态；
26、2)关键钢铝材料热膨胀、变形形貌、连接特性、胶热固化参数的参数获取和模型建立，为仿真模型提供准确性和可靠性的保障；
27、3)模型中覆盖件模型的选取、网格划分、边界条件约束、算法选择，接触条件的优化和设定，充分考虑实际工况和计算精度和效率，形成一套有效表征钢铝混合覆盖件的热变形建模方法。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种汽车用钢铝混合覆盖件热变形的建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的汽车用钢铝混合覆盖件热变形的建模方法，其特征在于：所述步骤S2中，所述钢板、所述铝板在不同温度下的关键参数为弹性模量、泊松比、屈服强度、塑性硬化刚度和热膨胀系数，
3.根据权利要求2所述的汽车用钢铝混合覆盖件热变形的建模方法，其特征在于：所述步骤S2中，温度区间ΔT的范围在30℃～60℃。
4.根据权利要求1所述的汽车用钢铝混合覆盖件热变形的建模方法，其特征在于，所述步骤S3中利用冲压仿真软件LS-DYNA进行冲压仿真建模具体步骤如下：
5.根据权利要求4所述的汽车用钢铝混合覆盖件热变形的建模方法，其特征在于：所述覆盖件模型采用全尺寸模型。
6.根据权利要求4所述的汽车用钢铝混合覆盖件热变形的建模方法，其特征在于：所述步骤S32中，在处理所述覆盖件模型的网格时，直接通过冲压的网格生成几何，再划分网格；在划分网格时，在重点位置细分网格1mm～2mm，其他位置增大网格尺寸4mm～8mm。
7.根据权利要求4所述的汽车
8.根据权利要求1所述的汽车用钢铝混合覆盖件热变形的建模方法，其特征在于：所述步骤S5中，在所述覆盖件模型的电泳过程结束后，将分析结果中最终的应力应变传递到第二步的分析中并将粘胶的性能进行修改，转换为固化后粘胶的性能和温度曲线。
...【技术特征摘要】
1.一种汽车用钢铝混合覆盖件热变形的建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的汽车用钢铝混合覆盖件热变形的建模方法，其特征在于：所述步骤s2中，所述钢板、所述铝板在不同温度下的关键参数为弹性模量、泊松比、屈服强度、塑性硬化刚度和热膨胀系数，
3.根据权利要求2所述的汽车用钢铝混合覆盖件热变形的建模方法，其特征在于：所述步骤s2中，温度区间δt的范围在30℃～60℃。
4.根据权利要求1所述的汽车用钢铝混合覆盖件热变形的建模方法，其特征在于，所述步骤s3中利用冲压仿真软件ls-dyna进行冲压仿真建模具体步骤如下：
5.根据权利要求4所述的汽车用钢铝混合覆盖件热变形的建模方法，其特征在于：所述覆盖件模型采用全尺寸模型。
6.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：路旭，胡晓，杨兵，张文，谭迪文，
申请(专利权)人：宝山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。