汽车掩盖件冲压工艺与模具关键技术

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车身冲压工艺与模具设计制造技术
CAD/CAE/CAM一体化提升冲压工艺与模具程度
: v- \, _5 w  G" P+ v•模具设计的
% g$ Q/ x* u& J6 ~/ }/ C三维实体造
型
•传统制造与
, t- l8 `2 P2 w( G3 YCAM别离
•模具试模
. Z1 y, S  Z. e/ a# Z/ g1 c4～5次
4 s' t: V$ x( v•模具开发周
) g3 h. R* i9 y8 k" ~2 u期为6～8个
4 k) X& x5 D# E. H- T  ]* t) t月
: h" o. p& x! \% A9 ]' B' ^•……
•车身掩盖件设计SE
' ?- Y/ X5 _' B! m& F0 T工程
•冲压工艺分析的数
字化和智能化
•模具设计的智能化
•模具制造的精细化
; @. j% Z" R" H3 g' _2 a6 `•模具试模1～2次
" q, a; {" a. O/ c1 y7 h9 E) _•模具开发周期缩短
2 \0 X3 @9 v9 B4 O% G6 `30％以上
/ `% c' i$ W# x8 _* Q; _' d•……
以冲压成形仿真分析为核 心的一体化技术与配备

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多种先进理论与计算方法
6 r. t9 z' k' R% a$ x1、显式加载隐式卸载的混合计算方法
2、基于级域概念的冲压成型一体化算法
3、显式仿真算法中接触力计算的质量密度因子法
4、三维应力状态板壳理论与混合单元理论
$ r% K% C, l" w9 \5、基于实验与仿真的材料参数反求理论
6、超大范围计算中的计算任务动态分配方法和多CPU间
的定时通讯理论
冲压工艺仿真分析计算方法

应用并行处置技术停止冲压工艺分析与优化处置，到达理
! P+ n. g6 B& J8 h想的优化速度和仿真精度。
不规则板料16个
CPU的分区结果
* Z' H3 N- t  h4 A( I) s图
/ v0 S2 V$ t+ e国际标准算例S型梁
; q% L. O$ b2 W$ l# e冲压结果分区显现
车顶盖冲压结果分区显现 前围挡泥板冲压结
果分区显现
理想曲线
3 s- K7 X: R8 S& B% L- o理论曲
线
* _4 u2 \; H9 V& S+ r, [; ?冲压工艺仿真分析计算方法

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‘ ‘ 冲压工艺仿真分析计算方法 冲压工艺仿真分析计算方法
2 w; v2 i  I% Q8 c$ x' h7 C4 h‘ ‘ 高强度板冲压回弹控制技术 高强度板冲压回弹控制技术
/ c, p7 s/ x7 g  F  {( Z  M7 {3 n‘ ‘ 模具模块化设计制造技术 模具模块化设计制造技术

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常遇到的工艺技术问题： 冲压件的起皱、拉裂、回弹等
( Z# |' F% \( w8 x: b+ m" `影响冲压成型中心技术：冲压工艺、模具设计制造
/ q4 b; j9 J+ C0 h冲压工艺仿真分析计算方法

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冲压工艺仿真分析计算方法
影响起皱和拉裂的要素：材料特性参数，摩擦系数分布及随
板料变形的变化，模具构造特征及尺寸参数，压边力，冲压
) h! p% A3 ]' l" v) |6 z; u% i& @速度等
起皱对应的受力状态：板料平面内过度的压应力。
/ T7 N4 m3 _" [' ?9 c拉裂对应的受力状态：板料平面内过度的拉应力。
, _, g/ q0 M6 c8 L3 l' B' l" M' v( b在消费理论中，起皱和拉裂本质上都是由于材料在冲压中流
) o: H( A0 H: k# Z" a; T+ Z动不均匀构成的，可经过调理压边力等措施促使其互相转化。

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分析计算的难点及关键技术：三重非线性：
) m: O0 T& h2 y5 j% E. x1.以板料的大位移、大变形为特征的几何非线性
% b0 a' ]- s+ v# K0 p7 E2.以板料的塑性变形为特征的材料非线性
# }" C* g- h; _; N, ^" C& i1 H9 i& r3.以板料与模具间接触摩擦为特征的边境非线性
三重非线性研讨不只是力学计算中的难题，关于冲压成型过程中的综合
3 {7 ?( S8 ]( \7 }* }作用，招致冲压工艺的精确高效计算极为困难
冲压工艺仿真分析计算方法

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油底壳有限元建模及冲压工艺性仿真计算实例
地板件冲压工艺性分析
! q; g" h2 I& cCAD模型 板料仿真计算结果
由数控轨迹所生成
8 `8 e) Y- P1 f3 A4 R* \. v的凸模有限元网格 CAD模型
( ^5 ~% p$ e9 B% C冲压工艺仿真分析计算方法
$ d2 d5 b( b8 o6 J$ Y( ?  P. V经过先进的计算方法完成有限元分析的精细高效仿真计算

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z经过共同的阻尼子循环和自顺应
网格划分等计算方法进步了理论拉
延筋的计算精度
z在对冲压过程精确分析的根底上
创造了新型斜拉延筋工艺
z斜拉延筋工艺可以主动引导材料
向不产生成形缺陷的方向活动
压边圈
; K4 H9 i) q' R' @6 J- S: ~凸模
凹模 板料
斜筋
冲压工艺仿真分析计算方法

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冲压工艺仿真分析计算方法

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影响回弹的要素：材料特性参数，摩擦系数分布及随板料变
+ K# x) \* U0 l' w7 Z7 G形的变化，模具构造特征及尺寸参数，压边力，冲压速度等
60·
8 R( a! |, w/ b( R; W<60度回弹
3 [. q) M* r. ]/ f+ F回弹 →众多参数→复杂的互相作用机制 （非线性，强耦合）
高强度板冲压回弹控制技术
0 X5 r7 l' y- u7 |在国度自然科学基金-福特基金的资助下，对回弹及其控制
! C5 W, F. S7 k5 `3 ~技术停止了深化的研讨。