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1、CAD/CAE/CAPP/CAM现代制造工程2009年第10期CAE技术在汽车覆盖件模具设计中的研究与应用12刘细芬,黄华艳(1广西工学院机械工程系,柳州545006;2柳州六合方盛机械有限公司,柳州545006)摘要:简要介绍板料成形CAE技术的发展概况,阐述有限元模拟分析软件AUTOFORM的特点和功能。以某汽车覆盖件为例,利用AUTOFORM软件实现汽车覆盖件的模具设计,包括模具压料面、工艺补充面以及拉延筋设计,对覆盖件的成形过程进行模拟和分析,为完善模面设计方案提供依据。数值模拟技术的应用改变了传统的在有限元模拟后依靠CAD软件频繁进行模具修改的方法,在有限元软件内部实现了模具的
2、参数化设计,既缩短了模具设计时间,又提高了模具设计的可靠性。关键词:计算机辅助工程(CAE);覆盖件;模具设计;板料成形数值模拟中图分类号:TP39117文献标识码:A文章编号:1671—3133(2009)10—0045—05StudyandapplicationofdieCAEtechnologytodiedesignfortheautomobilebodypanel12LIUXi2fen,HUANGHua2yan(1GuangxiUniversityofTechnology,Liuzhou545006,Guangxi,CHN;2LiuzhouLiuhefangshengMachin
3、eCo.Ltd.,Liuzhou545006,Guangxi,CHN)Abstract:ThegeneralsituationoftheCAEtechnologyforsheetmetalformingandfiniteelementsimulationsoftwareAUTOFORMwithfeaturesandfunctionsareintroduced.Takingtheautomobilebodypanelasanexample,thedesignofthediesfortheautomo2bilebodypanel,includingthedesignofthebindersu
4、rface,addendumsurfaceanddrawbead,andthesimulationsoftheformingprocessoftheautomobilebodypanelareimplementedwiththesoftwareAUTOFORM,whichprovidingthefoundationoftheopti2malschemefordiedesign.CAEtechnologychangsthetraditionalmethodthatneedsfrequentmodificationofthedieswithaCADsoftwareafterfiniteele
5、mentsimulation.Parameterizeddesignofthedieisrealizedinthefiniteelementsoftware,whichshortensthediedesignimgtimeandincreasesthereliabilityofthedesign.Keywords:CAE;automobilebodypanel;diedesign;sheetmetalformingsimulation理过程,这些非线性的综合,加上不规则的工件形状,0引言使覆盖件的冲压工艺与模具设计成为非常复杂的工汽车覆盖件具有结构尺寸大、形状复杂、材料薄程计算问题。传统
6、的覆盖件冲压模具生产多是通过及精度高等特点,从产品设计、工艺分析及确定、模具试模法进行逐步修改,直到满足要求为止,这种方法设计、制造、调试到最终的生产都相当复杂。通常覆生产周期长,效率低,消耗大量人力和物力,而且对工盖件大都采用薄板冲压而成,而模具制造周期影响汽人技术水平和经验要求比较高,无法解决复杂的非线[1,2]车的制造成本以及新产品开发的周期,其中一个重要性工程计算问题。环节就是降低车身覆盖件模具的制造费用和减少生随着非线性理论、板料成形有限元理论的完善和产周期。冲压工艺与模具设计是薄板冲压成形技术计算机技术的迅速发展,薄板冲压成形的计算机仿真的关键,从力学角度而言,冲压成形是一个
7、包含几何技术日渐成熟,使零件在批量生产前,对其成形过程非线性(冲压中板料产生大位移、大转动和大变形)、进行模拟成为了可能,并在制定工艺和模具设计中发材料非线性(又称物理非线性,指材料在冲压中产生挥越来越大的作用。冲压成形有限元模拟技术已经的弹塑性变形)和边界非线性(指模具与板料产生的成为覆盖件冲压工艺设计的重要辅助手段。通过对接触摩擦引起的非线性关系)等问题的非常复杂的物板料变形全过程的数值模拟,判断模具设计和工艺方45现代制造工程
