某汽车风道成型生产线仿真及其模压机的设计与优化

学校代码10530学号200807051309分类号TH12密级硕士学位论文某汽车风道成型生产线仿真及其模压机的设计与优化学位申请人王毅强指导教师胡自化教授学院名称机械工程学院学科专业机械制造及其自动化研究方向数字化设计与制造二〇一一年五月二十日TheSimulationoftheAutomobileAirPassageMoldingProductionLineandtheDesignandOptimizationofIt’sMoldingMachineCandidateWangYiqiangSupervisorProf.HuZihuaCollegeSchoolofMechanicalEngineeringProgramMechanicalManufactureandAutomationSpecializationDigitalDesignandManufacturingDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateMay20,2011湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湘潭大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日湘潭大学硕士学位论文摘要I摘要汽车风道成型生产线是生产汽车风道的重要成套设备，其制造精度直接决定了汽车风道的质量。随着现代汽车工业的快速发展，风道成型生产线已成为衡量汽车内饰装备制造水平的重要标志之一。但是目前国内的风道成型生产技术远远落后于国外，高档风道产品几乎依赖进口。究其原因主要是国内大多数内饰生产企业仍采用传统以手工操作为主的生产方式，该生产方式已经不能满足汽车工业发展的需要，这严重制约了国内汽车内饰业的发展。如何提高风道成型生产线的制造水平，实现风道产品高质、高效生产是目前我国高档汽车风道产品开发的一项重要课题。因此，迫切亟待开展汽车风道成型生产线的研究工作，实现风道产品高质、高效的生产。为此，本文综合利用CAD技术、数字化仿真技术和有限元技术等技术和理论，从工艺流程出发，探索了汽车风道成型生产线仿真技术及其关键设备成型模压机的设计与优化等关键技术。具体研究工作如下：（1）综述了汽车内饰成型技术、模压机结构设计技术和数字化工厂技术的研究现状，分析了汽车内饰行业的发展方向，为后续研究奠定了基础。（2）从工艺流程出发，分析了汽车风道成型生产线的生产方式及工艺流程，并运用生产线平衡原理评价汽车风道成型生产线节拍的科学合理性。（3）进行了数字化工厂的开发与探索，利用数字化工厂软件DELMIA对汽车风道成型生产线进行了虚拟仿真，以验证整个风道成型生产线设计方案的可行性。（4）依据汽车风道成型生产线的设计要求，应用ANSYS软件对生产线关键设备成型模压机的上下模架进行了结构设计与优化和模态分析。综上，本文开展汽车风道成型生产线仿真及其模压机的设计与优化为汽车风道成型生产线的研发提供了高效、合理的解决方案，为该生产线后续成功制造奠定了基础。关键词：汽车风道；成型生产线；优化设计；有限元；仿真湘潭大学硕士学位论文AbstractIIAbstractAutomobileairpassagemoldingproductionlineisanimportantcompletesetofequipmentforproducingautomobileairpassageparts,whosemanufacturingaccuracydirectlydeterminesthequalityoftheautomobileairpassageparts.Withtherapiddevelopmentofthemodernautomobileindustry,automobileairpassagemoldingproductionlinehasbecomeoneoftheimportantflagsformeasuringthelevelofautomobileinteriorpartsequipmentmanufacturing.However,nowadaysthedomesticautomobileairpassagemoldingproductiontechnologylagsfarbehindthedevelopedcountries,andhigh-endairpassagesalmostdependontheimports.Themainreasonisthatthetraditionalmanualmethodforproducingautomobileairpassagepartsisstillthemainmethodindomestic,whichcannotmeettheneedsofautomobileindustrydevelopment.Asaresult,thedevelopmentofthedomesticautomobileinteriorindustryhasbeenseverelyrestricted.Howtoimprovetheautomobileairpassagemoldingproductiontechnology,soastoachievehigh-qualityandefficientproductionisoneoftheimportanttopicsforthehigh-endautomobileairpassagepartsproduction.Therefore,itisurgenttocarryouttheresearchontheautomobileairpassagemoldingproductionline,toachievehigh-qualityandefficientproduction.So,startingfromthetechnologicalprocess,thekeytechnologiesincludingthesimulationoftheautomobileairpassagemoldingproductionlineandthedesignandoptimizationofthemoldingmachineoftheproductionlineareexploredbyusingtheCADtechnology,digitalfactorytechnologyandfiniteelementanalysistechnologyinthispaper.Themainworksareasfollows:(1)Theproductionprocessandresearchstatusofautomobileinteriorpartsaresummedup.Andthetrendofthedevelopmentofautomobileairpassagesisanalyzed.So,thebasisisestablishedforfurtherresearch.(2)Startingfromthetechnologicalprocess,thecompositionoftheproductionlineisstudied,whosescientificrationalityisevaluatedbyapplyingsomerelatedtheories.(3)ByusingDELMIAdigitalfactorysoftware,theoverallvirtualsimulationoftheautomobileairpassagepartsproductionlineiscarriedouttoverifythefeasibilityofthescheme.(4)Atlast,basedonthedesignrequirementsoftheautomobileairpassagepartsmoldingproductionline,finiteelementanalysisandoptimizationdesign,andthemodalanalysisofupandlowdiecarriersofthemoldingmachinearecarriedoutbyusingtheANSYSsoftware.Insummary,aneffectivesolutionforhighqualityandefficientproductiontosimulate湘潭大学硕士学位论文AbstractIIItheautomobileairpassagepartsmoldingproductionlineandthedesignandoptimizationofthemoldingmachineisprovided.Andthefoundationisfoundedformanufacturingthisproductionlinesuccessfully.Keywords:Automobileairpassageparts;Moldingproductionline;Optimaldesign;Finiteelementanalysis;Simulation湘潭大学硕士学位论文目录IV目录第1章绪论..........................................................................................................................11.1研究的背景及意义....................................................................................................11.2国内外研究现状分析................................................................................................11.2.1汽车内饰发展趋势........................................................................................11.2.2模压机机身结构分析....................................................................................41.2.3数字化工厂技术............................................................................................51.2.4目前存在的问题............................................................................................61.3研究目标和研究内容................................................................................................71