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1、CAD/CAE/CAPP/CAM現(xiàn)代制造工程2009年第10期CAE技術(shù)在汽車覆蓋件模具設(shè)計(jì)中的研究與應(yīng)用12劉細(xì)芬,黃華艷(1廣西工學(xué)院機(jī)械工程系,柳州545006;2柳州六合方盛機(jī)械有限公司,柳州545006)摘要:簡(jiǎn)要介紹板料成形CAE技術(shù)的發(fā)展概況,闡述有限元模擬分析軟件AUTOFORM的特點(diǎn)和功能。以某汽車覆蓋件為例,利用AUTOFORM軟件實(shí)現(xiàn)汽車覆蓋件的模具設(shè)計(jì),包括模具壓料面、工藝補(bǔ)充面以及拉延筋設(shè)計(jì),對(duì)覆蓋件的成形過程進(jìn)行模擬和分析,為完善模面設(shè)計(jì)方案提供依據(jù)。數(shù)值模擬技術(shù)的應(yīng)用改變了傳統(tǒng)的在有限元模擬后依靠CAD軟件頻繁進(jìn)行模具修改的方法,在有限元軟件內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了模具的
2、參數(shù)化設(shè)計(jì),既縮短了模具設(shè)計(jì)時(shí)間,又提高了模具設(shè)計(jì)的可靠性。關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE);覆蓋件;模具設(shè)計(jì);板料成形數(shù)值模擬中圖分類號(hào):TP39117文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1671—3133(2009)10—0045—05StudyandapplicationofdieCAEtechnologytodiedesignfortheautomobilebodypanel12LIUXi2fen,HUANGHua2yan(1GuangxiUniversityofTechnology,Liuzhou545006,Guangxi,CHN;2LiuzhouLiuhefangshengMachin
3、eCo.Ltd.,Liuzhou545006,Guangxi,CHN)Abstract:ThegeneralsituationoftheCAEtechnologyforsheetmetalformingandfiniteelementsimulationsoftwareAUTOFORMwithfeaturesandfunctionsareintroduced.Takingtheautomobilebodypanelasanexample,thedesignofthediesfortheautomo2bilebodypanel,includingthedesignofthebindersu
4、rface,addendumsurfaceanddrawbead,andthesimulationsoftheformingprocessoftheautomobilebodypanelareimplementedwiththesoftwareAUTOFORM,whichprovidingthefoundationoftheopti2malschemefordiedesign.CAEtechnologychangsthetraditionalmethodthatneedsfrequentmodificationofthedieswithaCADsoftwareafterfiniteele
5、mentsimulation.Parameterizeddesignofthedieisrealizedinthefiniteelementsoftware,whichshortensthediedesignimgtimeandincreasesthereliabilityofthedesign.Keywords:CAE;automobilebodypanel;diedesign;sheetmetalformingsimulation理過程,這些非線性的綜合,加上不規(guī)則的工件形狀,0引言使覆蓋件的沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)成為非常復(fù)雜的工汽車覆蓋件具有結(jié)構(gòu)尺寸大、形狀復(fù)雜、材料薄程計(jì)算問題。傳統(tǒng)
6、的覆蓋件沖壓模具生產(chǎn)多是通過及精度高等特點(diǎn),從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、工藝分析及確定、模具試模法進(jìn)行逐步修改,直到滿足要求為止,這種方法設(shè)計(jì)、制造、調(diào)試到最終的生產(chǎn)都相當(dāng)復(fù)雜。通常覆生產(chǎn)周期長(zhǎng),效率低,消耗大量人力和物力,而且對(duì)工蓋件大都采用薄板沖壓而成,而模具制造周期影響汽人技術(shù)水平和經(jīng)驗(yàn)要求比較高,無法解決復(fù)雜的非線[1,2]車的制造成本以及新產(chǎn)品開發(fā)的周期,其中一個(gè)重要性工程計(jì)算問題。環(huán)節(jié)就是降低車身覆蓋件模具的制造費(fèi)用和減少生隨著非線性理論、板料成形有限元理論的完善和產(chǎn)周期。沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)是薄板沖壓成形技術(shù)計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,薄板沖壓成形的計(jì)算機(jī)仿真的關(guān)鍵,從力學(xué)角度而言,沖壓成形是一個(gè)
7、包含幾何技術(shù)日漸成熟,使零件在批量生產(chǎn)前,對(duì)其成形過程非線性(沖壓中板料產(chǎn)生大位移、大轉(zhuǎn)動(dòng)和大變形)、進(jìn)行模擬成為了可能,并在制定工藝和模具設(shè)計(jì)中發(fā)材料非線性(又稱物理非線性,指材料在沖壓中產(chǎn)生揮越來越大的作用。沖壓成形有限元模擬技術(shù)已經(jīng)的彈塑性變形)和邊界非線性(指模具與板料產(chǎn)生的成為覆蓋件沖壓工藝設(shè)計(jì)的重要輔助手段。通過對(duì)接觸摩擦引起的非線性關(guān)系)等問題的非常復(fù)雜的物板料變形全過程的數(shù)值模擬,判斷模具設(shè)計(jì)和工藝方45現(xiàn)代制造工程
