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冲压成形数值模拟工艺方案管理系统的开发
| 论文题名： | 冲压成形数值模拟工艺方案管理系统的开发 |
| 关键词： | 汽车覆盖件;成形工艺;数值模拟方案管理系统;软件开发 |
| 摘要： | 近年来随着板料成形有限元数值模拟技术的不断发展,越来越多的汽车企业开始使用CAE软件对汽车覆盖件成形工艺进行仿真模拟,但汽车覆盖件形状及其复杂,影响其成形的因素很多,尤其是拉深筋、压边力等工艺参数甚至直接决定零件最后的成形质量。因此在产品或工艺设计初期过程中,经常需要进行方案的改进、对比、优化和完善,确定最合理的工艺方案。然而传统的商用冲压CAE软件通常都只能进行单方案模拟,一旦模拟结果不满足要求,只能修改工艺参数重新进行下一次的模拟,修改方案不能较好地记录下来,不利于方案的改进,从而极大的延长了模拟周期,降低了生产效率。此外,现有冲压CAE软件造型能力较弱,一般需要与CAD软件配合使用,设计模型在CAD与CAE平台中的不断转换也会导致数据丢失、精度下降等问题。为了解决上述问题,亟需开发出具有CAD/CAE集成功能的数值模拟方案管理系统。 本文结合国家自然科学基金资助项目(No.50905067)、国家数控重大专项项目(No.2010ZX04014-072),对板料冲压成形CAD/CAE集成、参数化关联、工艺参数多方案管理等相关技术做了比较深入的研究,结合华中科技大学模具国家重点实验室研发的增量法求解器,开发出基于UG_NX平台的冲压成形数值模拟工艺方案方案管理系统。 本系统以UG_NX为基础平台,完全实现了CAD/CAE的无缝集成功能,解决了在修改工艺方案后需要重新建模的问题,同时开发了工艺参数管理模块,对相同工序中不同方案的工艺参数进行了有效管理,为后续优化提供了参考依据。 本文通过对汽车覆盖件冲压成形的工艺特点以及传统商用CAE软件工作流程的研究,通过详细分析方案管理软件的功能需求设计出系统总体框架,采用UDO关联技术对不同方案工艺参数实现了有效的管理,结合虚拟装配技术实现了拉延工序中板料与工具间的自动定位,同时利用参数化关联技术将不同工艺参数有效关联起来,最后通过批处理计算功能计算出各方案的后处理结果,为后续的方案优化提供了参考依据。 文中以某汽车后排座靠背支架为实例,根据工艺参数的不同,设置多组方案进行计算,最后通过对不同方案后处理结果进行比较分析,确定出最合理的工艺参数组合,验证了本系统的高效性和实用性。 |
| 作者： | 苏睿 |
| 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： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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