关键词：汽车油封骨架;;冲压成型;;ANSYS/LS-DYNA;;压边力;;冲压速度
摘 要：油封是汽车构造中最为重要的部件之一,广泛用于汽车动力、传动、转向、制动等系统,以及差速器,减震器,车桥、轮毂等部位。油封是动密封部件中结构相对比较复杂、应用较为广泛的橡胶部件,它是利用柔性密封口与壳体或轴接触,从而阻止轴承油腔中润滑油泄漏,并且能够抵挡尘土等外来物的侵入。由于橡胶本身的刚度不能满足安装及使用要求,通常需在该橡胶中嵌入金属骨架以增加其刚度。汽车油封骨架通常采用冷轧钢带作为原料,厚度控制在0.8mm~1.5mm,一般通过冲压加工而成。由于汽车油封安装精度高(同轴度),其骨架是高精度的薄壁件,在冲压成型过程中常常会出现不同程度的起皱,拉裂等现象,因此有必要对汽车油封骨架的冲压成型过程进行理论分析和仿真,进而优化冲压加工工艺参数,降低废品率。本文针对汽车油封骨架在冲压过程中出现的冲压缺陷(主要是起皱、拉裂现象)进行了深入研究,主要研究内容和方法如下:1)详细介绍了冲压仿真的有限元基础理论,在参考有关文献的基础上,研究了屈服模型,壳单元算法,拉格朗日关系法、以及非线性接触算法等内容。2)利用ANSYS软件对汽车油封骨架的板料、冲压模具进行建模及求解,研究了选材类型,参数设定,网格划分,定义接触等理论对建模求解准确性的影响。3)利用LS-DYNA软件对汽车油封骨架进行冲压仿真分析,研究了压边力和凸模冲压速度对其成型效果的影响。通过大量仿真分析,确定了合理的压边力(3650N)和凸模冲压速度(200mm/s)。4)确定汽车油封骨架冲压成型的冲压模具及设备,对上述仿真进行实验验证。
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