【正文】
入使用的有美國UGS公司的級進模設計系統(tǒng)NX一PDW。今后新一代模具CAD/CAE/CAM系統(tǒng)正向著專業(yè)化、網(wǎng)絡化、智能化和集成化4個方面發(fā)展[1013]。國內(nèi)研究人員在汽車覆蓋件模具快速設計系統(tǒng)方面已經(jīng)做了大量研究工作,提出了多種快速設計理論[9] ;模塊化設計,參數(shù)化設計,特征化設計等等。由于模具結構的差異與唯一性,即使面對同一類型的模具設計,也需要設計人員按照同一流程完成設計過程,模具結構設計的效率很不理想。各企業(yè)在三維軟件的應用上還是“摸著石頭過河”,還沒有真正找到和總結出適合自己的一套方法和思路。沖壓工藝分析與設計系統(tǒng)CADEMIII采用殼體失穩(wěn)理論預測覆蓋件成形中的起皺趨勢,運用基于仿真的毛坯反算技術,實現(xiàn)了復雜零件的毛坯形狀和尺寸的迭代反求;上海交大國家模具CAD工程研究中心開發(fā)的冷沖模CAD系統(tǒng)[6] ;北京航空航天大學華正模具研究所開發(fā)的CAD/CAM系統(tǒng)CAXA[7] ;中國工程物理研究院計算機應用研究所開發(fā)了CAD數(shù)據(jù)管理接口等[8]。其沖壓仿真CAE自動建模系統(tǒng)CADEMI能夠利用模具表面數(shù)控軌跡數(shù)據(jù)作為網(wǎng)格生成的幾何數(shù)據(jù)源,使建模效率成倍的提高,對于汽車覆蓋件成形,在同樣精度下可使仿真模型網(wǎng)格單元減少近20%~40%。除引進一批CAD系統(tǒng)外,國內(nèi)開發(fā)了一些擁有自主知識產(chǎn)權的軟件,如華中科技大學開發(fā)了基于三維幾何模型的UG級進模CAD/CAM軟件NX一PWD和UG壓鑄模BOM提取系統(tǒng),對基于UG的汽車覆蓋件模具CAD/CAE/CAM技術進行了系統(tǒng)的研究推出的汽車覆蓋件沖壓成形快速分析軟件隊SZTAMP,基于改進的有限元逆算法和板殼單元,綜合考慮了摩擦、壓邊力和拉伸筋等工藝條件,將產(chǎn)品設計、材料選擇和工藝設計緊密聯(lián)系起來,能夠快速模擬汽車覆蓋件成形后的起皺,破裂和成形不足等缺陷,優(yōu)化壓邊力、拉伸筋和摩擦等工藝參數(shù)。由此可見,軟件的功能化和智能化將成為下個階段的發(fā)展趨勢。日本豐田汽車公司于90年代初推出的汽車覆蓋件模具CAD/CAM系統(tǒng)—Die face CAD軟件,它以人機交互的方式完成了工藝補充面、壓料面、拉延臺階、拉延筋等覆蓋件特有要素的造型,同時以幾何分析為手段,從凸模接觸區(qū)擴展行為、截面線形狀變化,平均截面線長度變化率、局部伸長率等不同方面,對覆蓋件的成形性進行評估,由此建立了“虛擬試模系統(tǒng)”。美國通用汽車公司依托UGII平臺開發(fā)了Sheet Metal Design、Punch Press等鈑金和沖壓設計模塊。所以在通用CAD基礎之上針對模具的專業(yè)性質(zhì)開發(fā)出模具CAD模塊,是解決當前問題的關鍵。但是,仍停留在通用CAD軟件的基礎上,CAD的巨大潛力遠遠沒有充分發(fā)揮[2]。技術人才的團隊發(fā)展較慢,還沿襲“師傅帶徒弟”的做法,使許多好的設計制造經(jīng)驗得不到全面應用與推廣,所以針對可靠的設計制造經(jīng)驗和由這些經(jīng)驗總結而成的設計標準、規(guī)范的總結勢在必行。汽車覆蓋件模具的上述特點決定了對模具人才的素質(zhì)、專業(yè)能力要求非常高,而且對人才的需求量特別大。其上的裝飾用棱線、筋條,要求清晰、平滑、過度均勻,兩個件的銜接處的棱線應吻合,不能參差不齊;覆蓋件的輪廓尺寸、局部形狀等尺寸應保證后續(xù)焊接裝配或組裝的互換性、準確性,保證車身外觀形狀美觀一致;覆蓋件的曲面形狀和幾何尺寸必須與主模型相一致;覆蓋件要有足夠的強度和剛度以保證車身抵御塑性變形和降低車身振動。 Dynaform1 緒論 課題研究的背景汽車覆蓋件(簡稱覆蓋件)是指覆蓋發(fā)動機、底盤,構成駕駛室和車身的薄鋼板的異形體的表面零件(稱外覆蓋件)和內(nèi)部零件(稱內(nèi)覆蓋件)[1]。 defined the various parameters of the simulation with rapid tools. Using Finite Element Technique, deeply study the Automotive Panel forming process of deformation and impact factors. Using the actual mechanical deformation and flow characteristics of sheet metal forming process as a reference.Key words: Automobile engine cover plate。以板料成形過程中的真實流動規(guī)律和變形力學特征,作為工藝參數(shù)分析和模具結構優(yōu)化的參考,降低設計費用和時間,提高設計的精度和可靠性,最終形成一套可靠的數(shù)值仿真分析方案。建立了汽車覆蓋件的三維模型,完成了有限元分析過程。因此本文對覆蓋件拉深成形過程的研究具有廣泛的適用價值和重要的理論意義。覆蓋件主要通過拉深、切邊、沖孔、翻邊等工藝成形,其中拉深工藝是獲得合格覆蓋件的關鍵所在。畢 業(yè) 設 計題 目: 發(fā)動機蓋內(nèi)板模具設計及工藝模擬 汽車發(fā)動機蓋內(nèi)板模具設計及工藝模擬摘要隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,汽車外觀質(zhì)量的要求越來越高,汽車的換型時間越來越短。這就要求重視影響覆蓋件的成形因素,提高覆蓋件的成形質(zhì)量,縮短覆蓋件模具的開發(fā)時間。合理的制定拉深成形工藝及設計拉深成形模具是提高覆蓋件成形質(zhì)量的有效措施。 本文采用理論分析和有限元模擬技術相結合的方法,將CAD軟件UG,板料成形模擬軟件Dynaform結合起來,進行分析和研究。在建模過程中,利用CAE軟件中的DFE模塊對覆蓋件模具進行模面設計;采用快速設置的方式對模擬過程中的各個參數(shù)進行定義;對發(fā)動機蓋內(nèi)板拉深成形進行數(shù)值模擬,得到了覆蓋件類零件成形過程的變形規(guī)律和影響因素,改善了工藝方案,改進了模具設計。關鍵詞:汽車發(fā)動機蓋內(nèi)板;成形模擬;DynaformSIMULATION OF AUTOMOTIVE ENGINE COVER PLATE FORMING AND MOULD DESIGNABSTRACT With the development of quality is higher and higher, the automotive industry, the requirement of surface time of carfortype is shorter and shorter. So it require that pay attention to the forming factors of panels, improve the quality of panel forming, reduce the time of die design. The crafts of panel forming are that drawing, clipping, punching, flanging and so on. Drawing is most important for the forming quality of panel. The effective measure to improve the forming quality of panel is that design rational drawing dies and technology. Used the theoretical and the finite element simulation method, and bined the CAD software UG and the sheet metal forming simulation software Dynaform together, we pleted the entire process from the establishment of Automotive Panel 3D model to the finite element simulation. In the modeling process, die face was designed by the use of DFE mold in CAE software for automobile engine cover plate。 forming simulation。覆蓋件的質(zhì)量及成形要求如下:外覆蓋件表面上不允許有皺紋、磕痕、擦傷、邊緣拉痕及其他破壞表面完美的缺陷。由于汽車覆蓋件具有上述特殊要求,所以作為生產(chǎn)制造覆蓋件的汽車模具,與其它機械產(chǎn)品相比,汽車覆蓋件模具的設計制造呈現(xiàn)出以下幾個顯著特點:一是汽車覆蓋件模具是模具行業(yè)中技術含量最高、難度最大的復雜大型精密模具,是制造業(yè)中技術、勞動、資金最密集型的產(chǎn)業(yè);二是汽車覆蓋件模具對人才素質(zhì)要求最高,不僅技術含量高,而且技術涉及面廣,對經(jīng)驗依賴程度大,經(jīng)驗的多少將會直接影響到模具的周期和質(zhì)量;三是產(chǎn)品的單件唯一性,每一套模具幾乎都是一次新的實驗與探索。經(jīng)過改革開放后二十多年的發(fā)展,雖然我國模具企業(yè)己經(jīng)集聚了大批的汽車模具開發(fā)人才,但是,與外國相比,模具設計、制造高層次的人才還滿足不了要求,技術水平上還存在一定的差距。隨著計算機輔助設計(CAD)技術的廣泛應用,模具CAD技術也取得了較大的成就。通用的CAD軟件還