成艾国[1]2001年在《汽车覆盖件冲压成型计算机仿真专用前处理系统研究与开发》文中提出CAE仿真技术在汽车覆盖件冲压成型工艺中越来越多的应用，对快速的、自动化的有限元网格生成算法提出了强烈的要求。目前大多数基于CAD模型的曲面网格生成算法，由于CAD模型在传送过程中常产生几何信息丢失和失真，需较多的人工干预进行模型修复，难以做到真正自动化。 本文专门研究汽车覆盖件冲压成型过程计算机仿真的CAE建模算法。创新地提出了基于模具型腔表面NC数控轨迹点的全自动四边形网格生成算法，提出了结构化四边形网格局部自动优化算法，研究了基于车身曲面离散点的叁角形网格自动生成算法，并提出了给定约束条件的叁角形优化算法，探讨性地研究了基于模具曲率半径的板料初始网格局部自动细化算法。基于上述算法，本文还开发了相应的专用网格生成系统。 对于给定的CAD模型，本文通过CAM数控编程获得的NC轨迹，能够自动生成冲头、压边圈、板料和凹模的全四边形网格，避免了基于CAD模型网格生成算法通常所需的几何修复时间，大大提高了CAE建模效率，降低了建模劳动强度。大量的算例证明，本文算法是高效的且生成的有限元模型是有效的。
李泽[2]2010年在《车身覆盖件冲压成形仿真及工艺优化》文中研究说明汽车覆盖件是汽车车身的主要零件,覆盖件冲压工艺水平与产品质量的高低在汽车制造中具有举足轻重的地位。众所周知,汽车的大部分覆盖件和结构件都是薄板冲压件。对于汽车工艺来说,竞争的核心将是新产品的竞争,如何实现高质量,低成本,短周期的新车型开发,正是赢得这场竞争的关键。此时单靠传统的经验设计已难以适应新的形势,采用以CAE为中心的车身CAD/CAE/CAM一体化技术已经成为汽车界所关注的热点,其中板料成形模拟分析技术尤为关键。板料成形模拟分析技术对提高汽车产品的设计水平,制造质量和效率起着举足轻重的作用,也是提升我国汽车市场竞争力的必由之路。冲压成形的模拟分析是利用数值模拟技术分析给定模具的工艺方案的板料变形的全过程,从而判断模具和工艺方案的合理性。每次仿真就相当于一次试模过程。因此成熟的仿真技术不仅可以减少试模次数,在一定条件下还可以使模具和工艺设计一次合格从而避免修模。这就可大大缩短新产品开发周期,降低开发成本,提高产品品质和市场竞争力。过去冲压模具的设计主要依据工程师长期积累的经验。对于复杂的成形工艺和模具,设计质量难以得到保证;一些关键性的设计参数要在模具制造出来之后,通过反复的调试、修改才能确定。这样就浪费了大量的人力、物力和时间。随着有限元技术和计算机技术的发展,板料冲压成形的数值模拟已经逐渐成为工艺分析及优化设计的有效工具。近来随着计算机应用技术和板料塑性成形理论的发展,国际上对板料成形数值模拟技术的研发也取得了突破性进展,陆续推出了一系列适用于车身覆盖件成形模拟分析的商业化软件,有的已达到了工业化应用阶段。其中eta/DYNAFORM软件是典型的用于板料成形模拟的软件。该软件具有较强的功能和良好的易用性,能够方便地求解各类板料成形问题。专门用于板料成形工艺及模具设计所涉及的板料复杂成形问题的模拟分析,不仅能方便的求解各类板料成形问题,还可以预测成形过程中的破裂、起皱、减薄及回弹等缺陷,评估板料的成形性,从而能为车身覆盖件成形工艺及模具设计提供帮助,收到显着减少工艺设计与模具开发设计时间及试模周期的效果。因此eta/DYNAFORM软件已在国际和国内许多大型汽车企业中被广泛应用。基于DYNAFORM的特殊功能,本文结合国内目前轿车内覆盖件冲压成形于模具设计中存在的质量问题,选定L42F轿车的车门里板作为研究对象,采用DYNAFORM软件对该零件的拉深成形工艺进行了模拟分析。通过对该零件的几何建模、有限元素模、网格划分、选择合理的分析参数和材料模型等,采用动显示有限元对其拉深成形过程进行了模拟仿真。通过仿真分析发现该零件原冲压成形工艺存在的问题,预测了产生成形缺陷的原因,并从提高材料利用率、改善拉延成形环境的角度出发,通过参数调整和优化拉延筋、优化板料形状及改善润滑条件等,提出了不等高、不同步压边拉延的新工艺,收到了明显提高冲压成形质量和节约材料的效果。本文的研究结果,除了对改进轿车车门里板的冲压工艺与模具设计具有指导意义外,对类似覆盖件的冲压成形工艺的改进也有参考价值。
邓伟林[3]2009年在《汽车覆盖件冲压成形非线性有限元仿真分析及质量管理》文中提出随着计算机技术及有限元技术的发展,应用数值仿真方法对板料成形过程进行计算机模拟,以替代实际试模,为覆盖件工艺设计、模具设计提供可靠的判据和合理的工艺参数,已成为当前覆盖件工艺设计、模具设计中一种重要手段。本课题在充分了解和分析了国内外汽车覆盖件冲压技术的研究的基础上,通过理论分析和仿真论证,针对汽车典型覆盖件的冲压仿真问题进行了讨论分析。并初步建立了CAE技术在覆盖件工艺流程管理中的模块,规范CAE技术在工业管理中的应用。本课题首先通过Auto-Form软件对某汽车覆盖件进行冲压仿真,阐述了实现板料成形有限元仿真的基本步骤和仿真分析过程中的一些关键技术问题,为实际的汽车覆盖件模具冲压成形的优化提供了参考。随后讨论了覆盖件冲压仿真的建立过程及关键点分析流程,并对覆盖件制造过程的缺陷点进行了详细的说明,其中着重讨论了覆盖件在冲压成形中的拉裂,并用成形极限讨论了仿真方案的可行性。最后,利用工业工程的相关管理模块对覆盖件模具制造工艺流程进行了初步的设计管理,探讨了在工艺设计流程中,有限元仿真技术的作用。通过分析可以发现,利用冲压成形仿真软件Auto-Form进行覆盖件成形过程的分析,可以初步代替部分实验,验证设计过程中出现的缺陷,并在仿真中初步给予解决,预测结果,指导实际生产流程,能够节约开发时间。本课题的仿真分析可以代替部分设计试验环节,对覆盖件实践生产有一定的指导意义。同时,CAE仿真理念应用于工业管理环节中,能够节约开发时间,对实际设计流程也有很大的辅助作用。
程习学[4]2009年在《基于SolidWorks的板料成形全工序仿真前处理系统的研究和开发》文中认为近年来,随着对有限元方法、冲压成形理论研究的不断深入以及计算机技术的迅速发展,CAD/CAE集成技术的应用使汽车和模具企业逐渐摆脱了传统的依赖经验和反复试错的设计思想的弊端,在缩短设计周期、提高产品竞争力等方面发挥了重要的作用。论文结合国家自然科学基金“面向自主设计的汽车覆盖件成形性快速仿真及工艺优化技术研究”(N0.50575080)项目和国家科技支撑计划(No. 2006BAF01A43)“基于SOA的数字化模具设计制造集成系统”资助项目,在SolidWorks平台上设计并实现了面向汽车覆盖件和五金模等领域的全工序CAD/CAE集成系统。本文阐述了CAD/CAE集成技术的研究现状和发展趋势,分析各种集成技术的优缺点,从而创新地提出以CAD为中心,以自顶向下的参数化设计为主导设计思想的CAD/CAE集成方法,并在此基础上完成了系统架构设计。论文在研究汽车覆盖件工艺特点的基础上,对前置处理系统的需求和功能进行了详细分析,利用SolidWorks二次开发技术设计了完全贴合实际工艺的工艺特征树。在此基础上,论文深入研究了SolidWorks的参数化虚拟装配技术和虚拟工具装配技术,从而实现了参数化的工具装配;并对序列化存取技术进行了研究,提出了用自定义对象的方法实现用户数据的存取;此外,作者还提出了虚拟板料的概念,解决了全工序工具自动装配的难题,提供了检查全工序工具干涉问题的动画显示功能。该系统实现了与SolidWorks的无缝集成,为用户提供了一种面向概念设计、产品设计、工艺设计、模具设计、虚拟试模的全流程的解决方案。系统考虑了真实的摩擦、压边力、拉深筋、切口线等实际工艺条件,实现了重力效应、压边、拉延、修边、翻边等成形工序。最后,论文以汽车前翼子板和前减震罩为例,采用本系统对其进行有限元建模,测试系统的准确性和实用性。
黄民中[5]2010年在《汽车覆盖件冲压成形非线性有限元仿真分析》文中研究说明汽车覆盖件成形中,若工艺参数和模具几何参数设置不当则易引起起皱、破裂、回弹、变形等成形缺陷。采用经验法制造出来的模具往往需要反复调试和修正,无形中增加了成本。随着计算机技术的发展,采用仿真手段辅助模具设计已成为可能,该方法通过对板料进行成形分析模拟,可全面了解板料在成形过程中应力应变分布,预测可能产生的成形缺陷,为模具工艺分析和设计提供可靠的判据和合理的工艺参数。本文首先全面介绍了汽车覆盖件的冲模设计,汽车覆盖件的结构、分类、特点,板料成形过程分析,以及冲压成形数值模拟过程理论,系统地剖析了汽车覆盖件的冲压成形工艺,并进一步研究了汽车覆盖件冲压数值模拟的关键技术。接着以汽车后地板作为研究对象。通过材料成形分析软件Auto-Form对该车后地板进行冲压仿真,阐述了实现板料成形有限元仿真的基本步骤和仿真分析过程中的一些关键技术问题,并用成形极限讨论了仿真方案的可行性,重点探讨了板料成形过程中可能产生的起皱、开裂、回弹的原因和解决对策。通过对仿真参数进行优化,得到了正确的仿真结果。最后探讨了车身质量对整车质量造成的各种影响,详细分析了车身质量产生的原因和解决措施,并研究了汽车引擎盖外板表面凹的形成原因和解决对策,分别通过采取调整液压机参数,修正拉延筋形状和位置,加大材料宽度等措施彻底解决了引擎盖外板表面凹的质量缺陷。本文通过研究发现,利用材料成形分析软件Auto-Form进行覆盖件成形过程的分析,可以初步代替部分实验,验证设计过程中出现的缺陷,并在仿真中初步给予解决,预测结果,指导实际生产,能够节约修模时间,对覆盖件实践生产有较强的指导意义。
王金武[6]2010年在《汽车覆盖件冲压成形缺陷的精细分析与仿真优化方法研究》文中研究指明本文针对汽车覆盖件板材成形理论进行仔细研究,发展了板材成形性理论。根据汽车覆盖件板材成形特征,对板材成形冲压变量、冲压缺陷进行分类,进行冲压件内部破裂、起皱、形状变化叁种缺陷的详细分析,以广义成形技术为理论依据并基于COMX开发汽车覆盖件冲压成形缺陷精细分析KMAS/UFT系统,该系统可以对内部破裂、起皱、形状变化等缺陷进行详细分析。本文主要研究内容如下:1.基于广义成形技术针对板材成形理论进行探讨,并对板材成形特征分析、冲压变量、冲压缺陷进行了分类,应用成形模式理论、弯曲过程模式理论及金属流动控制原理,以用于针对各种成形缺陷的分析和解决。2.介绍了板材成形应变测量技术,应用圆网格方法测量应变,并总结将应变信息转化为成形性指数的方案。3.开发汽车覆盖件冲压成形缺陷精细分析KMAS/UFT系统,该系统可对成形缺陷进行预示,并提出缺陷控制方法以及解决方案。4.分别介绍了内部破裂缺陷、起皱缺陷、形状变化缺陷的产生机理、解决方案及应用KMAS/UFT仿真流程,并分别对具体典型车身零件进行了仿真分析,用以验证本文的成形理论及缺陷解决方案的可靠性。
王飞[7]2009年在《基于数值模拟的汽车覆盖件充液拉深工艺研究》文中研究表明汽车覆盖件不仅结构较大、而且形状不规则、较复杂,在传统的冲压成形过程中容易出现起皱、破裂等缺陷,控制难度较大。汽车覆盖件充液拉深成形工艺属于先进的软模成形技术,其基本原理是用高压液体代替凹模进行拉深成形。具有成形工序少,制品质量高、成本低等特点,应用前景广阔,适合当今汽车业多品种、小批量的生产。工艺补充面和压料面设计合理与否是决定汽车覆盖件拉延能否顺利成形和获得合格工件的关键。针对汽车前翼子板弯曲部分处模型边界较高,弯度较大的型面结构特点,将该弯曲处补充面设计为渐平式凹槽结构,起到拉深槛的作用的同时保障进料均匀。应用DYNAFORM软件中的模面工程模块(DFE)实现覆盖件模面的参数化优化设计,以仿真模拟结果判断模面的优劣,能够快速高效的实现模具型面的设计优化。为了克服覆盖件在普通冲压拉深中出现的破裂、变形不足及多工序的问题,应用数值模拟的方法,采用以LS-DYNA3D为内核的大型动力显式分析软件ETA/DYNAFORM5.6,对汽车前翼子板及车门外板的普通冲压拉深成形和充液拉深成形进行模拟对比分析研究。以零件的最终壁厚分布及成形极限图(FLD)为评定标准,分析了普通冲压拉深及充液拉深对零件拉深成形工艺和质量的影响。模拟结果表明:对成形部位有一定冲压负角的车门外板及型面有较深沟槽的前翼子板,在合理的液室压力加载路径下,充液拉深成形具有良好的成形性。在工艺上能够有效的减少成形工序,实现复杂形状覆盖件的高质量一次成形;在零件的成形质量上能够明显地控制破裂和变形不足,提高板料流动均匀性和贴模程度。最终成形的零件厚度变化分布均匀,显着提高零件的成形质量。总结分析不同液室压力变化对汽车前翼子板及车门外板充液拉深成形性的影响规律,获得最佳的液压加载曲线。模拟结果表明:对曲面较大,浅拉深的汽车覆盖件充液拉深成形,初始液室压力要避免过大、过早,防止产生过大的初始反胀,从而拉裂坯料或者导致进料余量过大产生堆积起皱。
闫勇[8]2003年在《汽车覆盖件成形工艺数值模拟与试验研究》文中研究表明由于冲压工艺具有生产效率高、质量稳定、成本低以及可加工复杂形状等一系列优点，在机械行业的应用非常广泛，占有十分重要的地位。但是冲压模具的设计主要依据工程师长期积累的经验。对于复杂的成形工艺和模具，设计质量难以得到保证；一些关键性的设计参数要在模具制造出来之后，通过反复的调试、修改才能确定。这样就浪费了大量的人力、物力和时间。随着有限元技术和计算机技术的发展，数值模拟已逐渐成为工艺分析及优化设计的有效工具。计算机和计算机辅助技术在板料塑性成形方面的应用，与其他学科专业一样也越来越广泛和深入。本文针对汽车覆盖件冲压的有限元模拟方面的具体问题进行了研究，采用弹塑性有限元的数值模拟及试验研究的方法，对汽车覆盖件拉延过程中的成形进行了研究。针对拉延和回弹的模拟结果进行应力应变分析，寻找工艺参数的优化方案和工艺改进方案。采用自行设计的拉延筋阻力和摩擦系数测试试验系统，进行了拉延过程中拉延筋阻力和摩擦系数测试，为数值模拟提供了基础数据。
代洪庆[9]2007年在《基于成组技术的汽车覆盖件冲压工艺设计及数值模拟》文中进行了进一步梳理由于汽车冲压件外形和结构的复杂性,冲压工艺设计仍然是以设计人员的经验和知识为主,通过类比进行设计。以往的汽车覆盖件成形工艺设计,一般需参考类似零件的现有工艺资料,并根据对成形零件的工艺性和成形性分析,制定出初步工艺方案,然后再通过试冲来不断修改、完善,以形成最终合理的工艺方案。这种方法需要耗费大量人力物力并且大大延长新车型和配套模具的开发周期。近年来,随着数据库技术和有限元技术的发展,计算机辅助设计(CAPP)和计算机数值模拟(CAE)己逐渐成为工艺设计及工艺分析的有效工具。本文根据成组技术的原理,对零件进行分类编码,并借助Visual FoxPro6.0可视化软件,建立了以零件查询系统、工艺查询系统、经验查询系统和资源查询系统等为主的数据库系统。并应用VisualBasic6.0环境开发基于知识的工艺设计系统基本框架,主要设计拉深工艺、翻边工艺、冲裁工艺、局部成形等工艺系统,采用人机交互方式,实现汽车冲压件计算机辅助工艺设计。本文较系统的阐述和讨论了冲压成形动态仿真非线性分析的有限元理论,包括材料模型、单元算法及接触处理算法等。并通过采用大型非线性动力显式分析软件ETA/Dynaform5.2模拟,讨论了汽车门外板压料面,工艺补充面的生成方法。结合汽车门外板冲压仿真模拟预测出可能出现的起皱、破裂等缺陷,通过调整压边力、拉深筋、开工艺切口等工艺参数,从理论成形极限图上讨论了可能的工艺改进方案,为板材成形工艺设计和生产实践提供了有效的理论指导,同时也缩短了冲压覆盖件的模具开发周期,大大降低了产品的开发成本,缩短了产品的市场化周期。
张渤涛[10]2005年在《复杂形状汽车覆盖件成形过程数值仿真模式的研究》文中研究指明近年来,随着冷冲压技术的不断发展,国内外各大汽车制造企业都将车身外形的设计和制造能力作为衡量汽车,特别是轿车车型开发水平的重要标志,而覆盖件模具正是车身生产的主要工艺装备。汽车覆盖件不同于一般的冲压件,它具有曲面多、尺寸大、材料薄、结构形状复杂、精度要求高等特点,其模具制造技术难度大,成本高,开发周期和质量都难以控制。CAD/CAE/CAM技术作为一种现代设计制造方法,把它引入汽车覆盖件模具生产实际中,可以大大缩短汽车开发周期,提高生产效率和市场竞争力。 随着计算机软硬件技术、有限元方法及计算机图形学等学科的迅猛发展,基于数值模拟的计算机辅助工程技术在金属塑性成形领域得到了广泛应用,实现了金属成形过程的计算机仿真。应用叁维有限元数值模拟技术研究板料拉深成形工艺,可以获得变形过程金属的流动规律和工件内部应力、应变分布等,是工艺和模具设计的有力工具。近年来,以数值模拟等先进方法解决工业生产中的实际问题已成为金属成形技术的发展方向。本文主要采用了计算机数值模拟的方法,对复杂形状汽车覆盖件的成形工艺及其关键技术进行了研究。 分析了数值模拟技术的现状,提出采用模块化思想,将CAD和CAE技术有机结合起来,并根据复杂形状汽车覆盖件自身的特点,应用美国PTC公司开发的专业叁维造型软件PRO/E对其进行结构设计和曲面造型,应用ETA公司开发的板料成形模拟软件DYNAFORM对复杂形状汽车覆盖件的成形过程进行叁维有限数值模拟,分析其冲压成形过程中板材成形性,根据所得结果给出优化方案,最终形成一套复杂形状汽车覆盖件成形过程的数值仿真体系。 以复杂形状汽车覆盖件中的典型工件汽车发动机油底壳作为具体研究对象,首先对其进行叁维CAD造型。在PRO/E系统中,利用实体造型技术的各种方法,包括拉伸、剪切、倒圆角、抽壳等,对发动机油底壳及其拉深件进行了虚拟设计,不仅使其在视觉上达到美观要求,在质量方面也达到了要求。然后以拉深件的模型为基础,通过模具型芯创建命令,利用布尔运算,完成了拉深凸模、凹模及压
参考文献：
[1]. 汽车覆盖件冲压成型计算机仿真专用前处理系统研究与开发[D]. 成艾国. 湖南大学. 2001
[2]. 车身覆盖件冲压成形仿真及工艺优化[D]. 李泽. 重庆大学. 2010
[3]. 汽车覆盖件冲压成形非线性有限元仿真分析及质量管理[D]. 邓伟林. 湖南大学. 2009
[4]. 基于SolidWorks的板料成形全工序仿真前处理系统的研究和开发[D]. 程习学. 华中科技大学. 2009
[5]. 汽车覆盖件冲压成形非线性有限元仿真分析[D]. 黄民中. 湖南大学. 2010
[6]. 汽车覆盖件冲压成形缺陷的精细分析与仿真优化方法研究[D]. 王金武. 吉林大学. 2010
[7]. 基于数值模拟的汽车覆盖件充液拉深工艺研究[D]. 王飞. 哈尔滨理工大学. 2009
[8]. 汽车覆盖件成形工艺数值模拟与试验研究[D]. 闫勇. 天津大学. 2003
[9]. 基于成组技术的汽车覆盖件冲压工艺设计及数值模拟[D]. 代洪庆. 哈尔滨理工大学. 2007
[10]. 复杂形状汽车覆盖件成形过程数值仿真模式的研究[D]. 张渤涛. 山东大学. 2005
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