基于UG的汽车钣金模具设计及有限元分析

论文摘要

随着制造业的快速发展,面向用户的UG软件的二次开发越来越体现出个性化功能,极大地满足了广大用户的多样化需求。UG的二次开发是计算机辅助模具设计顶端的应用,是企业针对自身情况开发的应用程序或系统。随着企业精细化和无人化生产的发展,车身覆盖件冲压成形的三维有限元仿真技术已经从实验阶段走向使用阶段,在汽车钣金模具设计中也得到了重要的应用。本文针对目前汽车钣金模具设计中的不足和相关问题,拟从新的理论研究视角--复杂适应系统理论着手,研究企业设计模具零件的复杂性、单一性与共性问题。主要完成了以下研究:（1）分析了针对汽车钣金模具的复杂适应特性——自组织性、聚集性、协调性等特性。运用TRIZ原理,对模具零件进行分类,使同类的模具成套化;（2）结合企业发展的特点以及汽车钣金零件的复杂性,阐述了制约模具设计程序发展的主要因素,并运用UG软件构建了钣金模具的模型;（3）运用多主体的建模工具及UG/GRIP二次开发语言对系统进行了模拟设计和建模仿真、整理图元,并制作出方便快捷的工具条;（4）利用Autoform软件对部分钣金件进行了有限元分析,然后针对企业自主设计的软件开发系统的发展提出了建设性建议。上述关于UG系统的研究与开发工作,其研究价值主要体现在三个方面:一是开发了汽车冲模标准件库,并实现了在UG软件启动时自动加载该标准件库到UG主菜单上,简捷直观、操作方便;二是能实现与UG系统的无缝集成,具有良好的人机交互性、可扩充性和可移植性;三是验证了相关理论方法和开发系统的正确性和实用性。本系统的设计思想和设计方法不仅适合于汽车冲模标准件库的二次开发,同时还能为其它产品的标准件建库以及专用CAD系统的二次开发提供参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1-1 论文的研究背景及意义
• 1-1-1 论文的研究背景
• 1-1-2 论文的研究现状
• 1-1-3 论文的研究意义
• 1-2 论文的研究内容和研究框架
• 1-2-1 论文的研究内容
• 1-2-2 论文的研究框架
• 1-3 论文的创新点
• 1-4 本章小结
• 第二章 基于UG 的钣金模具设计理论分析
• 2-1 国内外UG 系统特点和主要功能
• 2-1-1 国内外企业UG 系统的特点和工作模式
• 2-1-2 国内外企业UG 系统二次开发的主要功能和特点
• 2-2 汽车钣金模具设计的重要性
• 2-2-1 汽车钣金模具设计的分类介绍
• 2-2-2 汽车钣金模具的设计仿真建模技术
• 2-3 UG 模具有限元分析
• 2-3-1 有限元分析原理
• 2-3-2 有限元分析的特点
• 2-4 TRIZ 理论的主要功能
• 2-4-1 TRIZ 理论的主要观点和方法
• 2-4-2 TRIZ 体系结构
• 2-5 本章小结
• 第三章 钣金模具的数字化建模及仿真
• 3-1 UG 软件快捷工具条特点和主要功能
• 3-2 快捷工具条设计过程
• 3-2-1 快捷工具条研发的基本步骤
• 3-2-2 快捷工具条的构建准则
• 3-3 基于TRIZ 的钣金模具数字化建模的应用
• 3-3-1 解决问题的方法
• 3-3-2 顾客需求获取
• 3-3-3 顾客需求情境分析
• 3-3-4 需求层次化分析
• 3-3-5 需求重要度排序
• 3-3-6 技术冲突解决方法
• 3-3-7 TRIZ 原理的应用
• 3-4 快捷工具条的模型构建
• 3-4-1 快捷工具条的总体构建思路
• 3-4-2 快捷工具条的构建主程序
• 3-4-3 快捷工具条创建和访问要求
• 3-4-4 快捷工具条的操作实施流程
• 3-4-5 快捷工具条的具体设计及应用举例
• 3-5 仿真结果分析
• 3-6 本章小结
• 第四章 汽车钣金模具的有限元分析
• 4-1 汽车钣金模具有限元分析的重要性
• 4-1-1 汽车钣金件的特点
• 4-1-2 汽车钣金件有限元分析的重要性
• 4-2 汽车部分钣金件的有限元分析
• 4-2-1 汽车后侧门内板的有限元分析
• 4-2-2 分析前的准备工作
• 4-2-3 过程分析
• 4-2-4 效果图分析
• 4-2-5 结果分析
• 4-3 本章小结
• 第五章 结论
• 5-1 全文总结
• 5-2 进一步研究展望
• 参考文献
• 附录A
• 致谢