论文摘要
汽车覆盖件成形是一个典型的多工序问题,而早期的板料成形模拟技术主要针对汽车覆盖件拉延成形单工序模拟,对整个冲压工艺流程设计分析缺乏相应的解决方案。而且传统CAE软件一般操作都比较繁琐,需要工程技术人员掌握较强的数值模拟知识,同时模型在CAD与CAE之间转化时会出现数据丢失现象。因此开发CAD/CAE无缝集成的全工序模拟系统,模拟汽车覆盖件以及五金领域的全工序成形过程具有重要的实际应用价值。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,利用UG二次开发技术,设计并实现了国内首个真正意义上的面向汽车覆盖件和五金模等领域的全工序CAD/CAE集成系统。论文阐述了CAD/CAE的集成现状以及发展趋势,介绍了UG二次开发的开发环境和开发工具,研究了UG二次开发的框架和功能实现方式。针对增量法求解器,分析现有板料成形多工序有限元软件的结构和设计方法,总结出系统的设计原则。在紧密结合实际生产需要的前提下,以“顶层基本骨架”的自上而下参数化全工序为主导设计思想,完成了系统的功能设计。在此基础上,解决了参数化虚拟装配技术、工序管理器、工具装配,基于UDO和属性技术的数据保存,以及UDO数据与模型关联的实时更新等关键问题,实现了系统的各项功能。基于UG平台开发了板料成形全工序仿真系统,实现了与UG的无缝集成。该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,通过对典型汽车覆盖件和级进模进行全工序模拟,充分体现了系统的全工序和参数化的特点,验证了系统的准确性和实用性。