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汽车覆盖件成形过程数值模拟与优化技术研究

在汽车覆盖件设计过程中,由于技术能力、开发周期和开发成本等诸多因素的限制,技术人员不可能仅依靠大量的传统试错分析对覆盖件的成形方案进行改进。而近年来得到迅速推广的弹塑性有限元数值模拟技术为成形过程设计的自动化奠定了重要基础,并已成为提高车身开发水平不可缺少的重要工具。现有的覆盖件成形研究主要以验证是否能避免出现明显的产品缺陷为主,对于如何在设计阶段提高汽车覆盖件各项性能指标等问题缺乏全面、系统的研究。这主要是由于塑性成形数值模拟的高度非线性和大计算量特征,使得成形过程优化变得非常困难。因此,基于成形过程数值模拟,寻求适用于汽车覆盖件成形过程的优化方法,具有重要的工程意义和研究价值。本文首先阐述了覆盖件成形过程模拟与优化技术的研究背景,其次概述了覆盖件成形过程设计的基本内容,并对覆盖件成形分析方法进行了详细地比较,进而在论述国内外相关领域数值模拟与工程优化技术研究现状的基础上,结合浙江省重大科技攻关项目(021101557),提出  (本文共140页) 本文目录 | 阅读全文>>

《金属成形工艺》1999年06期
金属成形工艺

汽车覆盖件成形过程数值模拟技术研究进展

汽车覆盖件成形过程是一个复杂的变形过程.制 文件IGES格式输出,再由有限元软件的前置处理工J件的成形质量受到多种因素的影响,包括材料的成形 读人,进行有限元模型的建立。性能、毛坯的形状和尺寸、模具的几何形状、接触条件1.2 覆盖件毛坯形状和尺寸的确定以及各种工艺参数等。成形过程的数值摸拟涉及几何、在构造的模具结构中,覆盖件的初始状态为个ffi材料和边界条件三重非线性等一系列难题,10多年来 毛坯。毛坯的形状和尺寸对于板料的流动情况有着显一直是国际塑性加工领域的一个研究热点。世界各国 (〕影响。如何根据工序制件形状和尺寸来预测毛坯尤其是发达国家的汽车制造业主都投入了大量人力来Z.JM显得十分重要.这方面国外一些学者从不同的角研究,并与大学、研究所展开了广泛的合作,开发自己 度做了一些工作。Gerrdeen‘’和Sow,rby‘提出和发展的数值模拟软件。国内近几年来无论从开发自己的软 的几何映射法不计材料在成彤过程中厚度变化.对于...  (本文共5页) 阅读全文>>

新疆大学
新疆大学

汽车覆盖件成形过程有限元数值模拟技术研究及应用

汽车整车开发周期主要决定于汽车覆盖件的开发时间。但是,长期以来,覆盖件的模具设计往往需要反复调试和修正,费时费力。这导致了模具生产效率低、质量差、开发周期长、综合成本高的严重弊端。所以人们需要一种在较短时间内找到最优的设计方案的方法,这就是数值模拟的方法。本文首先介绍了数值模拟技术及回弹的发展历史,回顾了国内外学者在这方面的研究成果,随后介绍了数值模拟的理论基础,包括弹塑性有限元方程和DYNAFORM所使用的动力显式算法及静力隐式算法。DYNAFORM使用动力显式算法来模拟冲压成形过程,而使用静力隐式算法来模拟回弹过程。因为DYNAFORM本身的建模功能不是很强大,所以本文所使用的模型都是用UG建立的。最后,利用DYNAFORM软件对汽车横梁和车顶内部支撑进行了数值模拟,并在实际生产中对车顶内支撑的回弹做了验证。说明了覆盖件数值模拟对于实际的生产是具有指导意义的,为进一步研究和推广积累了一些经验。汽车横梁是汽车内覆盖件中重要的部...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
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汽车覆盖件成形性分析和数值模拟

汽车工业是我国重要的支柱产业。汽车覆盖件成形与模具现代设计是制约我国模具工业特别是汽车工业发展的关键性技术。汽车覆盖件成形过程的数值模拟技术是金属塑性加工理论和工艺、计算力学、CAD技术、计算机图形学等多个学科相互交叉渗透的研究方向。涉及到连续介质力学中材料非线性、几何非线性和边界条件非线性三重非线性问题的计算,难度很大。目前,西方发达国家已经将数值模拟分析作为产品设计与制造流程中不可逾越的工艺规范加以实施,而我国的工业企业界还处于对数值模拟技术的初步认同和浅显的应用阶段。为此,本文作者致力于汽车覆盖件的成形性分析和数值模拟,所模拟的复杂汽车覆盖件主要来源于日本フレス株式会社和第一汽车集团吉林轻型汽车制造厂。以Pro/E和UGII软件为三维造型平台,通过标准交换格式IGES导入DYNAFORM软件,依据工业应用中的实际工况进行模拟。本文作者在认真学习和总结现有的国内外研究成果的基础上,探讨和深化了板料成形数值模拟的实际应用,主要...  (本文共91页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
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一步模拟中冲压方向、单元模型及松驰因子算法研究

板材冲压成形是一种非常重要的钣金零部件加工方法,在汽车、飞机、电器仪表等工业领域有着广泛的应用。目前,我国的汽车工业,大多数生产厂家在汽车覆盖件成形模具的设计制造中仍然采用传统的方法,工艺分析及模具设计主要依靠经验,制造模具需要反复调试,生产效率低,成本高,周期长,而且产品质量难以保证。本文结合国家自然科学基金重点项目“冲压成形与模具设计的基础理论、计算方法和关键技术”(19832020)初步研究了冲压方向优化问题以及深入研究了一步成形模拟方法中的几个关键问题:首先,研究了在采用增量法和一步法模拟板材成形时所遇到的冲压方向优化问题,提出了平均法线法,采用了计算机图形学理论,实施了计算程序。其次,介绍了在板材成形中直接预示最终工件坯料形状和应变分布的一种新的有限元方法,也就是一步成形模拟方法,它是一种基于全量理论的一种有限元逆算法,是近几年国际冲压成形领域的研究热点之一,其突出优点是计算效率高,既可以在初始设计阶段快速预示其成形性...  (本文共68页) 本文目录 | 阅读全文>>

吉林大学
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一步成形模拟中初始场预示、效率优化及弯曲修正的算法研究

随着计算机技术的迅猛发展,在汽车覆盖件模具的设计和制造过程中,广泛采用CAD/CAE/CAM技术已成为提高质量,缩短研制周期,降低成本,提高市场竞争的最有效手段。对CAD/CAE/CAM技术的研究系统应用,已成为衡量一个国家科技和工业化水平的重要标志之一。本文结合国家自然科学基金重点项目“冲压成形与模具设计的基础理论、计算方法和关键技术”,重点研究了一步成形模拟初始场预示算法,以及在该过程中初始坯料面积对计算效率的影响,并提出了一种可弯曲修正的膜单元来考虑板料冲压成形过程中的弯曲效应。研究内容主要如下:论文第一章绪论考察了汽车工业中板材冲压成形技术的发展概况,提出了覆盖件成形过程中快速模拟技术的必要性,分析了可用于工艺设计早期的一步成形模拟方法的发展趋势,以及在板料成形的工艺设计中的广泛应用。论文第二章系统地阐述了一步成形模拟法的基本思想,基本假设和特征,并在此基础上论述了一步成形模拟的有限变形理论:利用薄板弯曲理论和膜理论给出...  (本文共76页) 本文目录 | 阅读全文>>