原文传递
汽车覆盖件铝代钢成形仿真的研究
| 论文题名： | 汽车覆盖件铝代钢成形仿真的研究 |
| 关键词： | 汽车覆盖件;发动机罩;车身覆盖件;工艺参数;外板;铝合金板;技术发展;冲压工艺;仿真;轻量化材料;正交试验;优化;设计;成形;曲面;数字模型;方法;研究对象;摩擦系数;理论分析 |
| 摘要： | 汽车轻量化是当前世界汽车材料技术发展的主导方向。在发达国家的汽车技术发展规划中，均将轻量化材料及其支撑技术的开发作为其中的一个重要内容，并进行了长期持续的努力。轿车车身质量约占整车的50％，所以车身覆盖件的轻量化问题尤为重要。而铝合金是最有前途的车身覆盖件轻量化材料。因此，研究铝合金板材用于车身覆盖件的设计和工艺具有重要的意义。 利用板料成形CAE技术及正交试验的方法，先以汽车翼子板为研究对象建立仿真模型，综合考察及评价了冲压工艺参数压边力、摩擦系数、模具间隙和冲压速度等对车身覆盖件冲压质量的影响。利用CATIA软件中的逆向工程模块，成功建立了发动机罩内外板的数字模型，在此过程中，对数据的测量和曲面的逆向等关键技术进行了研究。再以发动机罩内外板为研究对象建立仿真模型，利用翼子板仿真得出的结论，采用正交试验的方法优化了钢制发动机罩内外板的冲压工艺参数。对发动机罩由铝合金代替钢板的可行性和关键技术进行了研究，并基于钢制发动机罩内外板的优化工艺参数，通过CAE仿真得出铝制发动机罩内外板的优化工艺参数。 研究的成果和结论主要有： 1．在总结国内外已有资料的基础上，系统综述了车身轻量化技术、覆盖件设计和材料的选择、冲压成形工艺等技术发展的现状和趋势，分析了接触和摩擦、回弹和起皱、毛坯形状设计及工艺参数如压边力、摩擦系数、拉延筋等对材料成形的影响，明确了铝合金用于车身覆盖件制造的可行性。 2．提出了利用辅助平面求出散乱点的对应参数(u<,i>，w<,i>)的方法，生成满足最小二乘意义的拟合NURBS曲面，进而提出了发动机罩内外板逆向建模的流程和A级曲面构造方案。通过ATOS扫描测量和点云预处理，建立了发动机罩外板A级曲面和内板曲面的数字模型。 3．将正交试验设计理论应用于车身覆盖件冲压工艺参数优化，从概率上保证了冲压工艺参数优化的准确和高效，并实例验证了其可靠性。 4．探讨了车身覆盖件仿真过程中的工艺补充面、拉延筋、压料面、凸凹模的设计、冲压方向的优化、毛坯尺寸的设计、CAE网格的修补方法；总结了DYNAFORM运行的常见错误及处理措施，并给出了有限元网格破洞修补的方法。 5．仿真分析了现有工艺材料下发动机罩内外板的成形，通过实际验证，证明了理论分析和模型的可靠性。 6．对铝合金代替钢板后的发动机罩内外板进行了理论分析和成形仿真，给出了材料和工艺参数对成形的影响，并表明了铝合金板代替钢板具有可行性。 |
| 作者： | 王玉超 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 周锋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华南理工大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
