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基于CATIA平台的汽车覆盖件翻边成形与运动仿真系统开发
| 论文题名： | 基于CATIA平台的汽车覆盖件翻边成形与运动仿真系统开发 |
| 关键词： | 汽车覆盖件;翻边成形系统;运动仿真系统;产品开发;结构行程图 |
| 摘要： | 翻边是汽车覆盖件冲压成形中非常重要的工序，几乎所有的汽车覆盖件都需要翻边成形，有些复杂零件甚至要进行三到四次翻边成形，而且翻边成形通常是零件成形的收尾工序，成形质量的好坏直接影响到产品制件的成形精度及后续的装配和焊接质量。在实际翻边工艺及翻边模具设计中，工艺人员通常依赖经验设计，经过反复调试来确保翻边成形的质量。这不仅造成了人力、财力等资源的浪费，而且严重影响了设计效率。为了辅助设计人员设计翻边工艺及模具，提高设计效率，开发面向模具结构设计的翻边成形模拟CAD/CAE集成系统是十分必要的。 论文获得国家数控重大专项项目“C级轿车覆盖件整体侧围、翼子板和新型环保材料内饰件冲压成形模具”(No.2009ZX04013-031)资助。论文采用CATIA-CAA应用开发技术，设计开发了基于CATIA平台的汽车覆盖件翻边成形与运动仿真系统FMSS(Flanging and Motion Simulation System)。系统基于动力显式算法，可真实的模拟翻边成形过程，预测翻边成形中的起皱、破裂以及成形后的回弹现象，帮助企业进行翻边模具工艺设计与校核，缩短模具设计周期，节省开发成本。 论文对系统的开发工具CAA和翻边成形工艺基础进行了分析概述。详细讨论了系统的需求分析，确定了系统的整体架构，以系统流程为轴线，确定了系统的功能界面及实现过程。 论文对系统的关键技术进行了重点研究，将结构设计中模具结构行程图的思想引入翻边成形模拟，提出了翻边模拟行程图。翻边模拟行程图可真实的反映实际翻边镶块和上下压料板间的运动顺序、翻边镶块交刀情况及压料力对上下压料板和翻边镶块运动顺序的影响。采用基于Rep的可视化显示技术，实现了翻边运动动画演示功能，既不破坏模型的设计结构，又保证了大模型动画播放流畅性，从而正确把握装配关系，保证运动关系的合理性。结合参数化设计的基本思想，采用了基于CATIA自定义特征的更新机制，实现了CAD/CAE的同步更新，并且与CATIA无缝集成，避免了平台转换中数据与精度的损失，大大提高了设计效率。 论文最后以具有代表性的汽车前翼子板和某翼子板里板为例，采用全工序模拟仿真平台并结合本文开发的翻边成形与运动仿真系统进行完整的翻边成形模拟，并通过与实验结果的对比，验证了系统的准确性和实用性，证明系统可以满足实际翻边模拟的基本要求。 |
| 作者： | 丁天旭 |
| 专业： | 材料加工工程 |
| 导师： | 柳玉起 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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