CAE在汽车钣金零件设计中的应用
8 [: N8 V7 q$ v& K7 J- V3 F6 w由于汽车覆盖件形状及其成行过程的多样性和复杂性,多数情况下,成形工序与工艺参数要通过多次试验才能确定出来。加工过程的控制、模具的设计和制造都直接影响到产品的质量和价格。加工过程不当或模具形状不合适很容易出现成形件破裂、起皱或其他成形缺陷。为了避免这类情况的发生,通常需要修改成形工序和工艺参数或修改模具形状。传统的方法主要依靠定性分析和实际经验,是一个反复研制过程,开发周期长,投资大。随着工业化的日益发展,产品更新换代周期越来越短,传统的设计方法已经明显不适应现代工业的发展要求。汽车企业为了缩短开发周期,提高新产品开发的综合效益,大量采用计算机辅助技术来设计和模拟分析车身覆盖件,从而大大缩短了车身覆盖件的开发周期。 ; e+ Z; r! I5 A7 b
. B3 O7 ?, I/ f& A, S7 V设计任何一个产品时,首先要考虑该产品的成形性,可以应用Autoform对产品的成形性进行初步估算,从图1看出,板料在四种情况下最终的成形情况:
L5 |4 S8 G- JB 对板料稍加约束的情况 A 对板料不加约束的情况
3 l0 T2 x8 f! S( a8 _C 对板料加大约束的情况 D 锁死板料移动的情况
% C" P4 A6 G! L: l4 K" f# q( Y, A图1 估算板料的成型情况 6 ]2 q5 Y U" ]0 |' L' _1 z
由图1可知,当板料被锁死时,整个零件拉裂的情况比较严重,而当对板料不施加任何约束时,板料成形后起皱现象比较严重,当板料有一定的约束时,可以形成较好的产品。
+ j. H& d& _2 ~) ^- X ]" r" w( _( W7 A9 r3 K' W
根据产品的形状设计模具型面,进行板料成形模拟。 # H$ ^# n9 X, v! B8 @4 W& V
* G) N+ T/ S" {% b* o' Q2 e
方案1:板料尺寸:710*440mm,压边力:1000kn,最终板料的成形性如图2:
1 O. {/ ?. j+ X1 K
# L2 H8 h4 P$ E% [8 q% [" r* J成形板料的颜色所代表的意思如上图所示。由图2可以看出,在方案1中,板料已经被拉裂! % ?1 ?" z4 O3 I+ c$ w
2 u$ }2 F9 P9 b- B方案2:板料尺寸:650*400mm,压边力:500kn,最终板料的成形性如图3:
$ l0 t6 R8 M S5 g5 ?. \5 R1 Q2 Z4 k1 t3 ?1 n! M Z8 S8 R' Y* U
由图3可以看出,板料被拉裂,同时产品型面的板料有起皱发生,大部分地方变行不充分! - Y% Q( i8 o: R: m

/ H" k& S( h( z4 T; A方案3:板料尺寸:如图4,且四周布置拉延筋,压边力:450kn,最终板料的成形性如图5: 
 $ h7 q7 m' L% R8 h
由图5可知,板料被拉裂!!
. T$ n. s4 b$ J# J! p8 I8 u) L: B9 s7 ~
方案4:板料尺寸:如图6,且四周布置拉延筋,压边力:650kn,最终板料的成形性如图7: 
 # E4 R/ n/ D/ ^* H$ i
由图7可以看出,板料的成形性较好,没有破裂情况发生在产品型面上也没有起皱和拉延不充分的现象,符合产品要求,板料变形比较充分! |