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汽车覆盖件冲压模具精细化设计的关键技术研究
| 论文题名： | 汽车覆盖件冲压模具精细化设计的关键技术研究 |
| 关键词： | 汽车覆盖件;冲压模具;型面补偿;数值仿真;合模率 |
| 摘要： | 大型汽车覆盖件冲压模具的设计制造是汽车制造业的关键技术之一，是制约我国汽车工业发展的一个瓶颈环节。凸、凹模动态配合精度是覆盖件模具在高频次工作时稳定性的重要保障，而动态配合精度可以通过合模率来评价。传统合模率测算与改进方法处于修模阶段，钳工研配工作量大，严重制约了模具的生产周期。开发汽车覆盖件冲压模具精细化设计技术，在设计阶段预测、分析影响合模率的因素，计算模具型面补偿量，对模具型面进行补偿修正，使得模具型面加工后就能满足或接近型面配合精度要求，有效地减少钳工研配工作量，缩短模具制造周期，提高模具品质。论文在国家科技重大专项（2009ZX04013-031）的支持下，完成的主要研究成果总结如下： 讨论了影响模具动态配合精度的两个重要因素——制件料厚减薄与模具弹性变形，提出了基于冲压成形数值仿真与模具结构分析的覆盖件冲压模具型面补偿与合模率改进方案，该方案主要包括三部分：基于冲压成形数值仿真的制件料厚减薄补偿量计算、基于模具结构分析的模具弹性变形补偿量计算和补偿量叠加与模具型面补偿修正。 针对冲压成形数值仿真软件（Autoform和LS-DYNA），深入探讨了制件料厚减薄补偿量的计算流程及其关键算法。通过冲压成形过程数值仿真，提取制件料厚减薄量或制件表面网格信息，进行数据处理获得料厚减薄补偿量。在LS-DYNA模式下，可进行循环迭代运算，补偿修正模具型面网格。提取冲压成形数值仿真得到的接触力信息，利用分块载荷映射算法，将接触力映射到模具结构分析网格上作为边界力条件，对模具进行结构分析，可输出模具型面变形的位移信息。模具型面变形位移信息经过处理，可以得到模具弹性变形补偿量。引入了补偿系数，对制件料厚减薄补偿量和模具弹性变形补偿量进行叠加，得到总的补偿量。确立补偿规则，对模具型面进行补偿修正。 总结分析了合模率传统测算与改进方法及其影响因素，并以模具型面补偿量的计算为依托，提出了基于数值仿真的覆盖件冲压合模率测算法。 基于上述方法，利用C++语言开发了基于数值仿真技术的汽车覆盖件冲压模具型面补偿与合模率测算软件系统。利用该软件系统，对轿车翼子板冲压模具和轿车内板冲压模具进行冲压成形数值仿真、模具结构分析以及模具型面补偿量的计算，验证了所提方法的有效性。 |
| 作者： | 夏国栋 |
| 专业： | 材料加工工程 |
| 导师： | 陈军;陈劼实 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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