考虑摩擦和润滑改善汽车冲压过程仿真精度的研究

考虑摩擦和润滑改善汽车冲压过程仿真精度的研究

在汽车零部件的冲压过程中，板件与模具之间的摩擦和润滑对于获得高品质零部件来说至关重要。因而，在汽车零部件的开发过程中，准确地模拟出摩擦条件和润滑条件对零部件成形的影响变得十分关键。目前，对汽车零部件冲压过程的模拟常常忽略润滑条件的影响，且将摩擦条件视为具有恒定摩擦力的库伦摩擦。显然，这种模拟得到的零部件品质仿真结果与批量生产时真实的零部件品质具有较大差异。为了提升仿真精度，则需要考虑冲压过程中存在的摩擦条件和润滑条件。

AutoForm软件能够对汽车零部件的冲压成形进行分析，是一种常用的冲压成形模拟软件。该软件内部集成了定值库伦摩擦模型和定值润滑模型，用于冲压成形的模拟。为了反映真实的摩擦条件，借助TriboForm软件建立更为精确的摩擦条件模型和润滑条件模型。TriboForm软件能够根据润滑类型和润滑量建立板件表面的润滑条件模型，并根据局部接触压力、相对滑动速度、塑性形变和接触区域的温度建立摩擦条件模型。采用TriboForm R1.0软件，将冲压板件材料类型、板件表面涂层、冲压模具材料类型、润滑油类型、润滑量和冲压工艺条件作为输入，建立摩擦条件模型和润滑条件模型，并以数据文件的形式保存下来。

将保存的数据文件导入到AutoForm R5.2软件中，替换原本的定值库伦摩擦模型和定值润滑模型。利用该模型对奔驰C级汽车Coupé的车门外部覆盖件冲压过程进行模拟，并将模拟结果与真实的冲压结果对比。模拟结果表明，车门外部覆盖件品质的仿真结果与真实的冲压结果相似，验证了冲压过程仿真精度得到了改善。

刊名：Journal of Physics（英）

刊期：2016年第734期

作者：J.Ho et all

编译：王淼