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
•模具设计的
三维实体造
- r) r( v, {2 u$ w/ e型
/ ^- H5 {# |; b, q$ W; W/ |•传统制造与
CAM别离
•模具试模
) [8 U3 M3 P( c) P# x8 d$ A; X4～5次
•模具开发周
/ E) D2 p4 k$ T+ o期为6～8个
" ?! x4 D1 E  c3 W/ B/ T月
" n2 w2 }9 H" G) {; H•……
•车身掩盖件设计SE
工程
) I6 l8 K# r: \' E0 C8 F$ q•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
+ E) M1 A+ i2 {0 a# U  y: Q- \( N7 o•模具试模1～2次
•模具开发周期缩短
30％以上
* e& [" ^; N3 H# e. V% F•……
/ |1 L$ K# a& R; e! t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
% U% I( \* e' {/ W1、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
2 s5 r8 X0 l- A3、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
5、基于实验与仿真的材料参数反求理论
+ B; k% x) z; f0 k3 E9 L8 j' A6、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
# o& b# n0 `; V0 |冲压工艺仿真分析计算方法

/ e4 S" |% J' p$ S应用并行处置技术停止冲压工艺分析与优化处置，到达理
想的优化速度和仿真精度。
( N8 B* R  z$ F7 }& }+ {不规则板料16个
CPU的分区结果
图
* `$ p! J( _+ ?% F+ R国际标准算例S型梁
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
# t* v0 Y& |: d7 T7 K- ]+ t* f果分区显现
理想曲线
理论曲
! d3 P4 ]% C" y& y4 m线
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
3 P- U6 i6 N* w# u7 g) C6 ]‘ ‘ 高强度板冲压回弹控制技术 高强度板冲压回弹控制技术
‘ ‘ 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
3 L& S( y3 P  ?3 e# y影响冲压成型中心技术：冲压工艺、模具设计制造
: {; y9 f7 h* ~2 `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
. Y; {6 h  n  E5 [板料变形的变化，模具构造特征及尺寸参数，压边力，冲压
* G3 z& P( U2 t速度等
起皱对应的受力状态：板料平面内过度的压应力。
拉裂对应的受力状态：板料平面内过度的拉应力。
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
0 Z: D1 G( t1 M( c$ ]6 d$ g/ N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：
1.以板料的大位移、大变形为特征的几何非线性
$ l! T/ D2 H, a! w0 g+ R3 n2 i: N5 R2.以板料的塑性变形为特征的材料非线性
8 `1 L. x1 z, F3.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
作用，招致冲压工艺的精确高效计算极为困难
3 d7 Z/ f3 `2 V( r1 f* `& [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
) V( O2 z) W7 @1 B! D) y% |地板件冲压工艺性分析
/ |0 I) p4 A4 W0 \( p! g8 vCAD模型 板料仿真计算结果
( j- I% r: ]. k6 W6 n由数控轨迹所生成
. U" H: N! [# w% L的凸模有限元网格 CAD模型
& M) Y' Y- z  t# s+ b; ]. E冲压工艺仿真分析计算方法
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
7 ~! v4 \. n* [$ f9 J# H/ |网格划分等计算方法进步了理论拉
延筋的计算精度
9 B# j" g7 Q) h! e9 rz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
: J' G* d$ I# g; _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
凸模
凹模 板料
' g9 o  a/ q. ^% G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
形的变化，模具构造特征及尺寸参数，压边力，冲压速度等
9 C+ `5 E* R+ w9 B60·
<60度回弹
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
* k$ r, E, V& V# @在国度自然科学基金-福特基金的资助下，对回弹及其控制
2 k6 @+ b3 M5 F+ t) ^& p8 G技术停止了深化的研讨。