汽车覆盖件模具CAD/CAE技术研究

论文摘要

汽车工业是国民经济支柱产业之一,随着市场竞争的加剧和需求的变化,汽车的更新换代速度日趋加快,作为汽车车身制造的关键装备—汽车覆盖件模具是制约汽车更新换代的瓶颈环节。传统覆盖件模具设计过程中存在设计周期过长、对经验依赖过重、信息共享程度低等问题,以致废模率高、风险性大、效率低、耗资大、其结果难以预测、难以保证质量的要求,严重阻碍了汽车产品的更新换代。因此,如何缩短模具设计周期、提高模具生产效率、保证模具质量,是促进模具企业及汽车行业发展的重要课题。而在车身的设计中采用CAD/CAE技术,是汽车工业发展的必然趋势。针对当今汽车模具行业的现实情况,结合美国EDS公司的UG软件,本文开发了一套在功能上实用、可行的汽车覆盖件模具CAD系统,并以板料成形非线性有限元分析软件eta/DYNAFORM为平台,实现了汽车覆盖件模具CAD/CAE一体化。本文总结了汽车覆盖件模具CAD一般流程,开发了基于UG的汽车覆盖件模具CAD系统,主要包括压料面设计、工艺补充面设计、拉延筋设计三个模块,对汽车覆盖件模具设计流程中的其它部分,提出了在UG中的具体操作方法。本文对汽车覆盖件成形CAE技术进行了研究,阐述了汽车覆盖件模拟的关键技术,以汽车覆盖件安装板为例,从计算模型的建立、模拟参数的设定、仿真结果及成形性分析几个方面总结了利用DYNAFORM进行汽车覆盖件数值模拟的方法。最后本文以引擎盖内板为例,对汽车覆盖件模具CAD/CAE一体化技术的应用进行了研究。

论文目录

• 目录
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 汽车覆盖件模具CAD/CAE技术简介
• 1.3 本课题的选题意义及研究内容
• 第二章 UG二次开发
• 2.1 引言
• 2.2 UG/Open Menuscript
• 2.3 UG/Open UIStyler
• 2.4 UG/Open GRIP
• 2.5 UG/Open API
• 2.6 本章小结
• 第三章 基于UG汽车覆盖件模具CAD模块的开发
• 3.1 引言
• 3.2 覆盖件的工艺处理
• 3.2.1 覆盖件片体的曲面重构
• 3.2.2 冲压方向的选择
• 3.2.3 翻边的展开
• 3.2.4 内孔的填充
• 3.3 压料面的设计
• 3.3.1 压料面的作用
• 3.3.2 压料面设计原则
• 3.3.3 压料面生成模块
• 3.4 工艺补充面的设计
• 3.4.1 工艺补充面的概念
• 3.4.2 工艺补充面的作用
• 3.4.3 工艺补充面设计的研究现状
• 3.4.4 工艺补充面设计原则
• 3.4.5 工艺补充面典型的二维截面特征线参数化
• 3.4.6 工艺补充面生成模块开发
• 3.5 模具型面及板料的生成
• 3.6 模具及铸件模具的设计
• 3.6.1 凸凹模压边圈的设计
• 3.6.2 铸件模具的设计
• 3.7 拉延筋的设计
• 3.7.1 拉延筋的作用
• 3.7.2 拉延筋的研究现状
• 3.7.3 拉延筋生成模块的开发
• 3.8 本章小结
• 第四章 基于DYNAFORM的汽车覆盖件模具CAE技术
• 4.1 引言
• 4.2 汽车覆盖件模拟的关键技术
• 4.3 数值模拟软件DYNAFORM
• 4.3.1 DYNAFORM简介
• 4.3.2 DYNAFORM数值模拟分析步骤
• 4.4 基于DYNAFORM的汽车覆盖件数值模拟
• 4.4.1 计算模型的建立
• 4.4.2 模拟参数的设定
• 4.4.3 仿真结果及成形性分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 汽车覆盖件模具CAD/CAE技术的应用
• 5.1 引言
• 5.2 汽车覆盖件模具CAD/CAE一体化技术
• 5.3 汽车覆盖件模具CAD、CAE的实例应用
• 5.3.1 冲压方向的确定和必要的工艺处理
• 5.3.2 压料面的添加和工艺补充面的搭建
• 5.3.3 模具型面及板料的生成
• 5.3.4 DYNAFORM数值模拟
• 5.3.5 返回CAD系统修改模型
• 5.3.6 返回DYNAFORM数值模拟
• 5.3.7 模具及铸件模具的设计
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 学位论文评阅及答辩情况表