论文题目: 汽车覆盖件拉延工艺的关键技术研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 机械电子工程
作者: 李建心
导师: 项辉宇,黄克正
关键词: 汽车覆盖件,拉延工艺,二次开发,拉深方向,坯料展开,工艺补充面
文献来源: 山东大学
发表年度: 2005
论文摘要: 覆盖件是车身的基本组成部分,其质量优劣对整车性能的影响十分明显。由于覆盖件一般具有复杂的形状并且对零件各部位的拉延均匀性有极高的要求,因而设计合理的拉延工艺就极为重要。覆盖件拉延工艺的设计一般包括以下内容:翻边展开、拉深方向选择、坯料估算、工艺补充面的搭建、压料面的添加以及拉深筋的布置等等。 本文对汽车覆盖件拉延工艺的关键技术,即拉深方向的优化设计、坯料估算、工艺补充面的自动搭建等进行研究,以通用的UG软件为平台,借助其二次开发工具UG/Open API,利用VC++来对UG做二次开发,开发了一个内嵌于UG系统的专用汽车覆盖件拉延成形工艺设计的软件功能模块。具体研究内容如下: (1)在拉深方向优化设计的开发中,主要研究了在UG环境下开发优化汽车覆盖件拉深方向模块的方法,总结了拉深方向确定的基本原则。根据原则主要建立了三方面的数学模型:确定拉深方向可行域的数学模型、优化拉深方向的目标函数和评价函数。在所建数学模型的基础上,开发出了可以快速、准确地确定覆盖件拉深方向的软件模块,并且给出具体的应用实例。 (2)在覆盖件坯料展开方面,概述了目前普遍采用的反算覆盖件毛坯展开尺寸的方法。然后利用几何分析法,建立了估算最大毛坯尺寸的数学模型。根据数学模型,开发出了求解毛坯尺寸的软件模块,并采用实际例子对模块进行验证。为了求解结果更接近实际,采用成型度概念对所求得的最大结果进行优化。 (3)拉深方向确定之后,对汽车覆盖件进行工艺补充。首先对常见的工艺补充面截面线类型进行分析,建立数学解析模型并进行参数化设计,并且给出特殊问题的处理方法。然后详述了工艺补充面的自动搭建过程,系统阐述了实现坐标系变换的三种方法,为程序开发奠定了理论基础。本章以微型车后门为实例,对工艺补充面模块进行考核。 通过应用实例验证,本文独立开发的软件功能模块是可行的,并且将对
论文目录:
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 汽车工业发展的现状及背景
1.2 UG系统概述
1.2.1 UG系统环境
1.2.2 UG系统的主要特点
1.2.3 UG系统包含的主要功能模块
1.3 汽车覆盖件的拉延工艺特点
1.4 汽车覆盖件的拉延工艺设计
1.4.1 翻边展开
1.4.2 拉深方向的确定
1.4.3 坯料估算
1.4.4 工艺补充面的搭建
1.4.5 压料面的添加
1.4.6 工艺孔和工艺切口
1.4.7 拉深变形阻力与拉延筋
1.5 国内外汽车覆盖件CAD/CAM/CAE技术的开发应用状况
1.5.1 国外应用状况
1.5.2 国内开发应用现状
1.6 课题研究内容及意义
第2章 UG系统的二次开发技术研究
2.1 UG系统二次开发工具
2.2 UG应用程序界面设计
2.2.1 UG/Open UIStyler
2.2.2 UG/Open MenuScript
2.3 UG应用程序接口
2.3.1 UG/Open API程序的分类
2.3.2 UG/Open API程序的编译链接和执行
2.3.3 UG/Open API程序的调试
2.4 利用UG开发用户程序
2.4.1 开发前的准备工作
2.4.2 具体开发过程
2.5 本章小结
第3章 汽车覆盖件拉深方向的优化设计
3.1 确定拉深方向的基本原则
3.1.1 保证凸模能够进入凹模
3.1.2 凸模开始拉深时与拉深毛坯的接触状态
3.1.3 压料面各部位进料阻力均匀
3.1.4 其它原则
3.2 建立优化数学模型的基本思想
3.3 确定拉深方向可行域
3.3.1 拉深方向和方向域的表示方法
3.3.2 覆盖件问题的简化
3.3.3 拉深方向可行域的求解原理
3.4 拉深方向的优化
3.4.1 建立目标函数
3.4.2 建立评价函数
3.4.3 求最佳的拉深方向
3.5 程序实现与操作界面设计
3.5.1 求拉深方向可行域的算法实现
3.5.2 程序实现过程中的难点问题
3.5.3 用户操作界面设计
3.6 应用实例
3.7 本章小结
第4章 汽车覆盖件毛坯材料的展开计算
4.1 坯料展开计算方法概述
4.1.1 逐次逼近法
4.1.2 经验图解法
4.1.3 滑移线场法
4.1.4 数值模拟法
4.1.5 增量有限元法
4.1.6 边界元法
4.2 坯料最大尺寸估算
4.2.1 基本原理
4.2.2 不动点的确定
4.2.3 估算过程
4.3 根据成型度优化坯料尺寸形状
4.3.1 成型度α值
4.3.2 成型度值的判断
4.3.3 优化最大坯料尺寸形状
4.4 程序设计
4.4.1 程序流程
4.4.2 编程实现过程中涉及的主要问题
4.4.3 用户操作界面设计
4.5 应用实例
4.6 本章小结
第5章 汽车覆盖件工艺补充面的自动搭建
5.1 工艺补充面设计基础
5.1.1 工艺补充面的作用与对拉延工艺的影响
5.1.2 工艺补充面设计的一般原则
5.1.3 工艺补充面的截面线类型
5.2 工艺补充面截面线的参数化设计
5.2.1 工艺补充面截面线的分析
5.2.2 截面线参数化定义中的关键问题
5.2.3 特殊情况的处理
5.3 工艺补充面的自动搭建过程
5.3.1 零件的预处理
5.3.2 工艺补充截面线空间位置的确定
5.3.3 坐标系的自动变换
5.3.4 在UG中实现工艺补充面的自动搭建
5.4 用户操作界面设计
5.5 应用实例
5.6 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文
发布时间: 2005-10-17
参考文献
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