基于ACIS的车身覆盖件冲压方向自动生成及内孔修补

论文摘要

我国汽车工业的迅速发展、新车型的快速更新换代给汽车模具提供了巨大的市场,CAE技术使模具设计更为合理并且缩短模具调模和制造周期,降低制模成本。因此开发基于CAE的冲压模面工程系统具有重要意义。汽车工业的迅速发展促使新车型的开发时间不断缩短市场竞争越来越激烈。在基本车型不能满足市场需求情况下,汽车的更新换代很大程度上取决于车身,车身设计和制造是整车开发的关键。而车身覆盖件的冲压质量是保证车身质量的关键和基础。其技术难点是冲压工艺的制定和大型冲压模具的设计与制造。冲压方向的确定是制定覆盖件冲压工艺时首先遇到的问题,他不但决定是否能冲出满意的覆盖件来,而且影响工艺补充部分的多少和压料面的形状。有些形状复杂的覆盖件会由于冲压方向的不当而冲压不出满意的零件,此时就需要修改冲压模以及后续工序的模具,影响生产的进行,所以必须合理确定冲压方向。本文结合吉林大学‘985工程’汽车工程科技创新平台项目,以基于CAE的冲压模面工程系统开发为目的,基于ACIS软件开发平台对冲压模面工程中冲压方向的自动生成及内孔修补做了以下研究:1)研究了模面工程中利用网格单元的最大投影面积自动生成覆盖件冲压方向的技术。主要利用遗传算法实现。2)研究了模面工程中利用网格单元的平均法线自动生成覆盖件冲压方向的技术。3)研究了曲面修复中的内孔的修补,保证模面工程下通过改变孔与曲面的拓扑关系而生成较好的网格。

论文目录

• 提要
• 第一章 绪论
• 1.1 选题的依据和意义
• 1.2 国内外CAD/CAE的研究现状
• 1.3 汽车覆盖件模面工程概述
• 1.3.1 汽车覆盖件
• 1.3.2 汽车覆盖件冲压生产特点
• 1.3.3 先进技术在汽车覆盖件模具中的应用
• 1.4 本文的研究内容
• 第二章 基础知识
• 2.1 关于ACIS
• 2.1.1 概述
• 2.1.2 几何与拓扑
• 2.1.2.1 ACIS曲线和曲面类型
• 2.1.2.2 ACIS中几何体的实现形式
• 2.1.2.3 ACIS拓扑和边界比表示法
• 2.1.2.4 ACIS中的实体对象
• 2.2 关于冲压方向
• 2.2.1 确定冲压方向的原则
• 2.2.2 冲压方向优化的发展情况
• 第三章 遗传算法的基本实现技术
• 3.1 引言
• 3.2 生物进化理论和遗传学的基本知识
• 3.3 遗传算法概要
• 3.4 遗传算法的实现
• 3.4.1 二进制编码方法
• 3.4.2 个体适应度评价
• 3.4.3 比例选择算子
• 3.4.4 单点交叉算子
• 3.4.5 基本变异算子
• 3.4.6 遗传算法的运行参数
• 3.4.7 约束条件的处理方法
• 3.4.8 遗传算法的应用
• 3.5 本章小结
• 第四章 最大投影法自动确定冲压方向
• 4.1 简化应用实例
• 4.2 遗传算法求解最大投影面积的方向
• 4.2.1 初步确定算法及约束条件
• 4.2.2 确定目标函数的类型
• 4.2.3 编码与解码
• 4.2.4 初始群体的确定
• 4.2.5 设计适应度函数
• 4.2.6 设计遗传算子
• 4.2.7 遗传算法运行参数的设定
• 4.3 实例验证
• 4.4 本章小结
• 第五章 平均法线法自动获得冲压方向及内孔的修补
• 5.1 平均法线法自动生成冲压方向
• 5.2 内孔的修补
• 第六章 测试
• 6.1 对前围横梁的测试
• 6.2 对前翼子板的测试
• 第七章 结束语
• 参考文献
• 摘要
• Abstract
• 致谢