基于Dynaform的汽车覆盖件拉延模具设计

以板料成形非线性有限元分析软件Dynaform为平台,介绍汽车覆盖件拉延模具型面设计过程,对某种汽车引擎盖冲压成形过程进行数值模拟,根据模拟结果进行成形性分析,为优化工艺参数和模具结构提供强有力的工具。

覆盖件冲压仿真参数化建模方法

针对在覆盖件冲压成形领域对快速、自动化的有限元网格建模方法的迫切需求,提出一种快速的汽车覆盖件冲压仿真建模的思路与方法。将覆盖件冲压工艺设计与冲压成形仿真前处理集成,使用散乱三角面片模型,在自主开发的CAE前处理软件中,进行参数化的工艺补充面和压料面设计。模型的网格剖分与冲压工艺设计同时进行,自动生成整套模具的网格模型供冲压仿真计算。为了真实地模拟板料网格的流动,提出了参数化的真实拉深筋的模型建模方法和板料网格的预细分方法。完成了相关软件的开发。多个汽车覆盖件冲压工艺设计和冲压仿真计算实例说明了该方法的有效性。

基于响应面法的板料成形工作模面几何参数优化

阐述了以响应面法建立板料成形参数与有限元模拟结果的代理模型的基本原理;介绍了板料成形中的设计变量、目标函数、约束条件,多目标优化的处理方法;基于响应面法,以汽车后桥悬架内板零件为研究对象,成形后最小板料厚度为优化目标,成形极限图为约束条件,建立了模面几何参数优化模型;对模面几何参数进行优化并获得最优参数组合;以最优几何参数组合进行了实际的冲压试验,验证了优化结果。

汽车覆盖件模面设计中补充曲面的生成方法

研究了基于复杂曲线的NURBS曲面生成技术,提出了应用于模面参数化设计过程中补孔曲面、外轮廓线光顺曲面和工艺补充面等补充曲面的生成算法,开发了相应的参数化设计模块。通过生成某汽车前翼子板、车门框等实际覆盖件的各种补充曲面,验证了算法的有效性。

面向CAE的汽车覆盖件模面设计中零件边界光顺技术

探讨了面向CAE的汽车覆盖件模面设计中光顺零件边界的几个关键技术,给出了零件边界需要光顺区域的判断依据和NURBS光顺曲线的生成方法和流程,开发了相应的参数化设计模块。通过对某汽车前翼子板等实际覆盖件边界的光顺验证了算法的可行性。

基于响应面和空间映射技术的模面设计优化

阐述了响应面近似模型和空间映射技术用于快速模面设计优化的基本原理 为避免数值噪声干扰和求解隐函数敏度 ,提出通过多项式响应面方法构造真实目标和约束的逼近曲面 ,以光滑响应进行全局最优 ;并利用空间映射技术的代理模型确定新的响应面及其梯度 ,经精细模型修正优化方向和设计子域 ,使计算成本降低 算法结合有限元模拟实施 ,通过对金钣拉延成形和回弹补偿的分析证明 ,该算法具有很高的效率和鲁棒性 。

数值模拟技术在汽车覆盖件拉延模具设计中的应用

介绍了板料数值模拟软件Autoform的功能、特点。以某汽车覆盖件的拉延模具为例,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;模拟在给定工艺条件下板料成形的全过程,预测可能出现的缺陷,并根据结果优化结构参数。与传统的模具设计相比,利用数值模拟技术提高了模具设计的质量和效率。

基于几何补偿的回弹零件模具形面设计

板料回弹对零件的精度影响很大。为了减轻重量,铝等材料的大量使用,使回弹问题更加突出,增加了模具设计的难度与周期。传统的试错法将耗费大量的人力和物力。利用有限元模拟几何补偿对U形件模具形面进行回弹补偿,然后将获得的补偿形面转化为CAD数据,实现回弹零件模具型面的设计,为后继的模具结构设计、制造提供依据。最后总结了回弹零件模具形面设计流程。

汽车覆盖件工艺补充面参数化设计方法

工艺补充面设计的合理性,是保证覆盖件成形质量的重要条件。工艺补充曲面设计和修改的便利性,是提高设计效率的重要途径。本文提出了建立可修改特征参数的截面线类型库,用双向NURBS蒙皮法分片生成工艺补充面的方法和流程,开发了相应的参数化设计模块。在此基础上可以快速实现基于用户控制的工艺补充面的参数化设计和修改。通过对汽车某些零件等实际覆盖件生成工艺补充面的数值仿真验证了可行性。

汽车覆盖件模具设计方法研究

针对汽车覆盖件模具设计特点,应用特征参数化设计和特征组优化装配技术进行覆盖件拉延模型面设计,借助板料成形数值模拟方法验证了拉延模型面设计的合理性,最后以拉延模型面三维数学模型为设计依据,进行面向装配、自顶向下的模具结构建模,并实现了覆盖件模具结构的基于实例的设计。

基于网格的汽车覆盖件冲压方向快速算法

为了合理确定覆盖件的冲压方向,基于覆盖件网格数据,提出以无负角、最小拉延深度、最大初始接触面积为确立冲压方向的主要准则,建立以冲压方向矢量为设计变量的算法模型,通过单位球面网格求交法快速获取矢量可行域,使用该算法整体流程开发了相应的程序模块,可以快速确定覆盖件冲压方向。对比分析本文算法与商用软件Dynaform对某些汽车零件在冲压方向的深度模拟,结果验证了算法的可行性。

基于DYNAFORM的汽车覆盖件模具型面设计及成形性分析

以板料成形非线性有限元分析软件eta/DYNAFORM为平台,介绍了汽车覆盖件模具型面设计过程,对某种汽车引擎罩零件冲压成形过程进行数值模拟,根据模拟结果进行成形性分析,为优化工艺参数和模具结构提供了强有力的工具。

知识驱动的覆盖件模具型面参数化设计

覆盖件模具工艺设计过程中,模具型面设计是设计出合格工序件的关键。根据研究覆盖件模具型面的设计方法和设计原则,分析现有设计方法的优点和不足,为了全面支持"设计-分析评价-优化设计"的设计模式,采用参数化设计方法,研究模具型面设计的关键技术,用承载工程约束的截面线和控制线控制生成工艺补充面和压料面,实现知识驱动的模具型面设计,提高覆盖件模具工艺设计的自动化程度和智能化程度。

基于ETA/DYNAFORM的某车型前围内板拉延模面优化设计

介绍了CAE仿真技术的原理及特点,总结了模面设计的基本要素及优化方法;并基于DY-NAFORM软件的实际案例分析,介绍了CAE在板料成型工艺中的应用。证明了仿真设计方法的实用性,通过反复模拟,找出了合理的工艺参数,对于参数优化后仍存在缺陷的制件。通过模拟结果,找出现有工艺的不足并提出改进方案,或向设计部门提出ECR,以降低后期模具开发的风险与成本。通过本课题的研究,对数值模拟技术在板料成型中的应用有了非常深刻的认识;同时,也证明了仿真技术在冲压加工中的重要地位。

基于回弹补偿的模具型面修正方向

在分析基于回弹补偿的模面几何位移修正法中不同补偿方向对结果影响的基础上,提出了一种新的考虑方向补偿因子的模面综合补偿修正方法。以V形弯曲件和复杂叶片为研究对象,对位移修正法中不同补偿方向的结果进行了有限元仿真对比验证,并以U形工件为例进行了实验验证。结果表明:本文方法以回弹前后工件的法向夹角对连线方向补偿进行了修正并引入了方向补偿因子,更符合实际的模面补偿修正方向,适应性广,且补偿结果的精度比其他方法高。

覆盖件模面设计的三维零件轮廓曲线匹配算法

三维零件轮廓曲线匹配算法是基于模板的覆盖件模面设计的重要研究内容。在研究已有的三维曲线匹配算法基础上,根据复杂零件轮廓曲线特点,提出了基于多尺度滤波、特征提取、Hausdorff距离划分等价类、ISODATA聚类分析方法计算最佳匹配变换矩阵等技术的三维零件轮廓曲线匹配算法,开发了相应程序模块,并通过完全相同、大小不同、形状略有变化3种典型情况实际零件匹配实例验证了该算法的有效性、鲁棒性和容错性。

基于PAM-STAMP的汽车地板拉延模模面快速设计及CAE分析

采用PAM-STAMP 2G仿真软件对汽车地板进行了快速模面设计,并对其进行了成形工艺有限元分析。通过模面成形可行性及成形工件的稳定性(回弹)分析,确保模具设计的合理性,从而达到缩短模具开发制造周期、减少调模工作强度、提高模具设计效率的目的。

基于蒙皮法的零件边界光顺方法

提出了对零件边界待光顺区域的参数化搜索方法,设计了滚柱映射算法生成光顺曲线,并利用零件边界轮廓线及光顺曲线应用蒙皮法生成光顺曲面来光顺零件边界,最后由数件汽车覆盖件零件的成功光顺证明了算法的有效性,结果显示算法运行速度块,生成的曲面光顺度好。

基于网格的拉延模型面设计方法

提出了一种在零件网格模型的基础上直接生成工艺补充网格,得到拉延件网格模型,以用于有限元分析计算的方法。该网格生成算法不同于传统的网格剖分问题,不需要工艺补充部分的几何数据,从而避免了CAD数据在向CAE软件传输过程中可能遇到的问题,实现了模面设计与CAE功能的无缝结合。实例证明所提出的算法是有效的。

汽车覆盖件拉深模型面设计

阐述了汽车覆盖件的成形特点和覆盖件拉深模型面设计的基本原则,提出了包括冲压方向、工艺补充面、压料面、拉深筋及拉深台阶等设计的常用方法。以前车门外板为实例,具体分析了其成形特点,找出车门外板类冲压件成形的共性,分析车门外板类覆盖件的成形方法,为类似零件成形工艺的制定提供一定的经验。