DYNAFORM数值模拟技术在汽车覆盖件成形中的应用

DYNAFORM数值模拟技术在汽车覆盖件成形中的应用作者：陈小芳，扶名福，袁志军，CHENXiaofang，FUMingfu，YUANZhijun作者单位：南昌大学,机电工程学院,江西,南昌,330031刊名：热加工工艺英文刊名：HOTWORKINGTECHNOLOGY年，卷(期)：2009，38(11)被引用次数：0次参考文献(6条)1.焦学健.柴山.孔祥贵轻型载货汽车驾驶室顶部覆盖件成形过程的计算机仿真[期刊论文]-拖拉机与农用运输车2008(10)2.阳意慧.刘强.阮锋用DYNAFORM软件预测冲压工序[期刊论文]-新技术新工艺2006(04)3.陈文亮板料成形CAE教程20054.陈冀东.余世浩.王宁基于Dynaform的汽车覆盖件拉延模具设计[期刊论文]-现代制程2007(06)5.周天瑞汽车覆盖件冲压成形技术20006.刘世豪.王东方.唐绍华基于Dynaform的汽车覆盖件冲压成形仿真研究与应用[期刊论文]-电加工与模具2008(z1)相似文献(10条)1.学位论文阮景奎汽车覆盖件模具高速切削加工过程的数值模拟与关键工艺技术研究2007汽车覆盖件模具是汽车生产的大型复杂工艺装备，高速切削加工可大幅度提高汽车覆盖件模具的加工效率、加工精度和加工表面质量，降低生产成本。高速切削的工艺技术是成功进行高速切削加工的关键技术之一。汽车覆盖件模具高速切削加工的数值模拟与关键工艺技术的研究具有十分重要的理论意义和实用价值。论文首先通过高温拉伸试验和高速压缩试验研究了汽车覆盖件模具常用重要材料钼铬合金铸铁的静、动态力学性能，得到材料的弹性模量、屈服极限、强度极限以及不同温度和应变率下的应力一应变关系，获得建立高速切削加工有限元模型所需要的初始数据；通过高速切削试验，获得了针对模具型面特征采用不同切削参数时的切削力数据，作为有限元模型验证和完善的指标，为进行高精度的汽车覆盖件模具高速切削加工过程数值模拟奠定了基础。为了研究高速切削加工机理，实现工艺参数的优化，建立了汽车覆盖件模具高速切削加工过程数值模拟的技术路线；深入剖析高速切削产生的热、力及其耦合等复杂现象，将大变形理论和虚功原理应用于高速切削加工过程分析，建立了符合高速切削加工过程的有限元控制方程；研究了高速切削有限元热力耦合模型所涉及的关键技术，利用材料性能试验数据建立了材料本构模型，引用切屑断裂标准，采用DEFORM软件对钼铬合金铸铁进行了高速切削加工数值模拟，模拟结果中切削力、切屑形状同理论模型和试验结果吻合度较高；以加工效率、刀具寿命、加工表面质量为优化目标，对高速切削加工工艺参数进行优选分析，获得了工艺参数对刀具寿命和加工表面质量的影响规律。汽车覆盖件模具型面的加工质量是模具制造技术中的关键。在分析比较了高速切削时3轴联动数控加工方式和5轴联动数控加工方式的优缺点的基础上，指出了分区域3+2轴(亦称定位5轴)数控加工方式在汽车覆盖件模具型面高速切削应用上的优势。研究了分区域3+2轴数控加工方式在汽车覆盖件模具型面高速切削应用中的关键技术，包括刀轴矢量与加工表面法矢倾角的优化，模具型面加工区域划分和最佳刀轴方向设计。开发了高速数控加工最佳刀轴方向计算工具，解决了汽车覆盖件模具型面数控高速切削加工质量难以保证的问题。建立高速切削数据库是推广应用高速切削技术的重要手段，基于实例推理是建立高速切削数据库的有效途径。论文规划了基于实例推理的汽车覆盖件模具高速切削数据库系统功能，设计了系统的结构，着重研究和解决了高速切削加工中的实例表示、实例相似度及其算法、实例特征权重及其算法、相似度与权重的动态调整、实例检索、实例改写以及实例保存与系统的学习机制等关键技术，开发了集成于UG环境的基于实例推理的汽车覆盖件模具高速切削数据库系统。高速切削加工技术的应用为高硬度的模具型面的快速修复奠定了基础。针对存在局部物理缺陷或疲劳磨损的汽车车身覆盖件冲压模具的可重用性，提出了缺陷特征提取和有限元分析耦合技术方案。以抽取模具点云中诸如缺陷边界、缺陷原形等特征为基础，并利用特征诱导技术恢复原始模具在缺陷处的基本特征形态。通过冲压过程的动态模拟来矫正基本的特征形态，修复模具型面局部缺陷处的CAD模型，最后以数控高速切削加工技术为手段，实现汽车覆盖件模具的快速物理修复。本文研究为促进高速切削加工在汽车覆盖件模具全生命周期的高质量应用提供了理论依据和技术保证，研究成果已在生产实际中应用，效果良好。随着研究的深入，高速切削加工有限元模拟的精确度还有待改进，汽车覆盖件模具型面高速切削加工的误差补偿技术也是今后研究的方向之一，更加智能化、基于网络协同工作的汽车覆盖件模具高速切削数据库系统还有待进一步研究与开发。2.期刊论文杨曼云.孙希平.胡忠勇.YANGMan-yun.SUNXi-ping.HUZhong-yong汽车覆盖件成形数值模拟过程及影响因素研究-模具技术2006,(1)在基于板料冲压成形技术、板料冲压数值成形原理和方法的基础上,将板料冲压数值模拟技术具体应用于汽车覆盖件冲压数值成形仿真中.结合这一应用过程阐述了汽车覆盖件冲压数值成形有限元方法、原理及影响因素.并将数值模拟技术应用于汽车覆盖件产品冲压的工业设计过程中,从而优化成形工艺过程,解决冲压成形的工艺难题.3.学位论文李福禄汽车覆盖件冲模结构分析与冲压成形数值模拟2007汽车覆盖件冲压成形技术是我国模具工业和汽车工业发展的关键技术之一。覆盖件冲压模具结构的正确合理与先进程度对覆盖件的质量、模具寿命和生产效率有重要影响。本文给出了大量先进的汽车覆盖件冲压模具结构，分别对覆盖件冲孔模、切口切舌模、弯曲模、拉深模、成形模和复合模的结构进行了全面系统的研究。对各种覆盖件冲压模具的适用范围和设计要点进行了分析总结，以供模具设计人员借鉴，提高设计效率。本文针对汽车侧围外板在拉深中出现法兰起皱的问题，对侧围外板拉深成形进行了数值模拟。首先，设计了汽车侧围外板拉深工艺和模具，使用UG建立了零件数模，将数模导入DYNAFORM数值模拟软件对汽车侧围外板的拉深过程进行数值模拟分析，总结了在数值模拟前后处理阶段应该注意的问题和影响数值模拟结果的主要因素。根据数值模拟结果改进了工艺方案和模具结构，制造了模具，进行了拉深工艺试验，生产的产品满足设计使用要求。冲压工艺实验结果和模拟结果的对比结果表明，工艺试验和数值模拟结果吻合，使用有限元数值模拟方法可对覆盖件冲压成形结果进行有效预测。本文所述侧围外板冲压工艺和模具的优化设计方法，为有限元数值模拟技术在汽车覆盖件冲压工艺设计中的应用提供了重要依据。4.期刊论文陈思.阎开印.丁国富.CHENSi.YANKai-yin.DINGGuo-fu基于Dynaform的汽车覆盖件冲压数值模拟可成形性研究-机械2009,36(4)介绍了汽车覆盖件冲压成形研究背景,简要论述了板料冲压成形的研究原理、冲压数值模拟仿真的理论和流程.对Dynaform冲压数值模拟可成形性设计中的部分关键技术进行分析,旨在得出相应问题的通用解决方法和解决步骤.以典型汽车覆盖件(某型号汽车行李箱盖板)为例,对成形过程进行模拟并验证所得方法的正确性.实践结果证明了仿真设计方法具有实用性,通过反复模拟,找出了合理的模拟步骤,有利于优化冲压成形的过程及其结果.5.学位论文闫勇汽车覆盖件成形的数值模拟与拉延筋试验2003由于冲压工艺具有生产效率高、质量稳定、成本低以及可加工复杂形状等一系列优点,在机械行业的应用非常广泛,占有十分重要的地位.但是冲压模具的设计主要依据工程师长期积累的经验.对于复杂的成形工艺和模具,设计质量难以得到保证;一些关键性的设计参数要在模具制造出来之后,通过反复的调试、修改才能确定.这样就浪费了大量的人力、物力和时间.随着有限元技术和计算机技术的发展,数值模拟已逐渐成为工艺分析及优化设计的有效工具.计算机和计算机辅助技术在板料塑性成形方面的应用,与其他学科专业一样也越来越广泛和深入.该文针对汽车覆盖件冲压的有限元模拟方面的具体问题进行了研究,采用弹塑性有限元的数值模拟及试验研究的方法,对汽车覆盖件拉延过程中的成形进行了研究.针对拉延和回弹的模拟结果进行应力应变分析,寻找工艺参数的优化方案和工艺改进方案.采用自行设计的拉延筋阻力和摩擦系数测试试验系统,进行了拉延过程中拉延筋阻力和摩擦系数测试,为数值模拟提供了基础数据.6.期刊论文包向军.杨曦.何丹农.李从心.BAOXiang-jun.YANGXi.HEDan-nong.LICong-xin测量造型技术在汽车覆盖件成形数值模拟中的应用-计算机应用研究2001,18(3)汽车覆盖件冲压成形数值模拟需要有精确的曲面CAD模型来划分有限元网格，利用测量造型技术从覆盖件产品的原模型获得CAD模型，并在此基础上建立成形数值模拟所需有限元模型的全过程，讨论了其中的关键技术和难点。7.学位论文陈小芳汽车覆盖件成形数值模拟及工艺参数优化2009汽车整车开发周期主要决定于汽车覆盖件的开发时间。但是，长期以来，覆盖件的模具设计往往需要反复调试和修正，费时费力。这导致了模具生产效率低、质量差、开发周期长、综合成本高的严重弊端。所以人们需要一种在较短时间内找到最优的设计方案的方法，这就是数值模拟的方法。汽车覆盖件冲压成形仿真技术在缩短汽车制造周期、降低成本、提高设计质量、增强市场竞争力等方面具有重要的意义。本文总结了国内外板料有限元的发展状况，研究阐述了汽车覆盖件冲压成形有限元理论，主要有：动力显式算法、静力隐式算法、壳单元类型、屈服准则、本构关系、接触及沙漏的处理等。同时归纳了覆盖件的成形特点、要求及工艺流程，讨论了覆盖件成形数值模拟的关键技术，总结了模拟的一般步骤。论文采用大型非线性动力显式分析软件DYNAFORM对汽车门外板进行冲压仿真模拟。讨论了汽车门外板压料面，工艺补充面的生成方法。结合汽车门外板冲压仿真模拟预测出可能出现的起皱、破裂等缺陷，通过调整压边力、拉深筋等工艺参数，根据成形极限图讨论了可能的工艺改进方案，随后通过反复模拟得到最佳的成形条件，对实际生产具有参考意义。以汽车行李箱门为典型零件，建立了它的有限元模型，并应用正交设计方法制定了相关冲压成形参数，试验结果表明：汽车覆盖件成形时，冲压速度对产品质量的影响作用大于压边力、拉延筋和摩擦系数对产品质量的影响，冲压速度越大，产品的局部厚度越小。归纳了回弹数值模拟技术的基本特点和影响回弹模拟精度的主要因素。对成形后的汽车行李箱门零件进行回弹模拟，找出了回弹的趋势，并对行李箱门拉深成形阶段得到的三个优方案的回弹量进行了比对。8.期刊论文孙开胜.安晓超.王雷刚.黄瑶.SunKaisheng.AnXiaochao.WangLeigang.HuangYao汽车覆盖件的模面参数化设计与数值模拟-电加工与模具2007,(5)工艺补充面和压料面是汽车覆盖件拉延模型面设计的重要环节,其设计合理与否是决定拉延能否顺利成形和获得合格工件的关键.介绍了应用DYNAFORM软件中的模面工程模块实现汽车覆盖件模面的参数化设计,以仿真模拟判断模面的优劣,再根据模拟结果对模面进行快速修改.以汽车右翼子板为例,介绍了型面设计及成形性分析的过程.9.学位论文陈宏远汽车覆盖件CAD模型重构及成形过程数值模拟2006加入WTO后，随着全球经济一体化的不断发展，我国汽车业面临严峻的挑战。当前最紧迫的任务是，将先进的科学理论和方法，特别是数字化信息技术应用到我国汽车工业的研发工作中，在技术引进和消化吸收的基础上，建立具有自主知识产权和较强市场竞争力的企业核心技术和开发平台，迅速摆脱我国汽车业受制于国外企业和创新能力低下的局面。在上述背景下，论文工作的内容是对汽车覆盖件的典型零件——汽车后备箱内板的冲压成形模具的曲面逆向重构技术和冲压成形过程CAE仿真技术进行系统地研究，为缩短新型汽车研发周期、提高汽车覆盖件和汽车的整体质量提供技术上的支持。为了建立汽车覆盖件冲压成形过程有限元模型，对用ATOS激光扫描测量系统获取的覆盖件及冲压模具的曲面点云数据进行精简和去噪工作，然后应用CATIA软件的有