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
" J) U9 [- ^6 d( {/ R•模具设计的
三维实体造
$ V+ C2 d! {& `* v" K型
•传统制造与
CAM别离
1 b, s& R8 j: n" w* H' l+ @; X3 A# R•模具试模
4～5次
•模具开发周
期为6～8个
月
/ a- f! d1 u( k- b; p0 |) ?•……
•车身掩盖件设计SE
工程
•冲压工艺分析的数
字化和智能化
/ r8 z2 |/ t, x( m  J4 u" I•模具设计的智能化
* {# ?7 O8 j! w2 {' e( |7 N9 Y•模具制造的精细化
  F8 K' s7 {' g# s& }! n! y•模具试模1～2次
•模具开发周期缩短
' e5 c7 A4 F3 U+ T" I$ W30％以上
9 S$ I: s% |8 d) u•……
& ^& c" \2 n  l, ]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
1、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
2 b0 b1 j  H% t  P6 E1 d4、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
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
  o( ^( |) M- D  y冲压工艺仿真分析计算方法

* I. Z7 x4 r, v0 L  w0 M8 r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。
; f& [4 w( u. E5 f* |' z不规则板料16个
; B- \  f% v8 A% f) I% R$ H) q$ lCPU的分区结果
! F& [7 X6 k. ?! _; R图
国际标准算例S型梁
冲压结果分区显现
7 Q% L+ M& p/ X# |0 F5 y( `车顶盖冲压结果分区显现 前围挡泥板冲压结
" X0 h/ {  ?9 x6 L, e5 m果分区显现
理想曲线
, [. g$ ~. V7 k4 M# e, ^. S- [理论曲
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
‘ ‘ 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
9 E. i+ x7 {! |/ a0 U8 V0 T( Z9 X影响冲压成型中心技术：冲压工艺、模具设计制造
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
0 e; g0 e1 ^' S/ Z3 }影响起皱和拉裂的要素：材料特性参数，摩擦系数分布及随
" I$ W4 V# y' @, B* C6 a3 I" b板料变形的变化，模具构造特征及尺寸参数，压边力，冲压
+ M& p! H# g; I2 q3 T; w* S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。
0 @: d# h+ J5 N* a# S: t, X' ^# _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
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
2.以板料的塑性变形为特征的材料非线性
$ n2 r5 Q& I# r( ~3.以板料与模具间接触摩擦为特征的边境非线性
) J2 e' u- K# G. g% X. `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
& S9 m9 z" q$ q作用，招致冲压工艺的精确高效计算极为困难
0 R( O9 F+ {# [% {+ {5 O+ `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
CAD模型 板料仿真计算结果
由数控轨迹所生成
( L: ^( d. }, r& @1 e4 K的凸模有限元网格 CAD模型
冲压工艺仿真分析计算方法
  w6 W7 d) C/ t$ r: Z% F: W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
: ?% P7 S1 {3 ^, y" e6 c& L网格划分等计算方法进步了理论拉
延筋的计算精度
9 v2 i. o7 L4 V/ P6 O- |* Sz在对冲压过程精确分析的根底上
6 v$ A2 A" e+ A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
2 ~* l! ~* W9 M1 k$ g压边圈
  U) e2 o  z. K7 l# R+ w凸模
" a5 P' E7 v" \凹模 板料
0 b8 Z! e0 p% ]/ K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
+ Z4 _, k4 B& I5 E形的变化，模具构造特征及尺寸参数，压边力，冲压速度等
60·
<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
0 V& G3 N! p% a& _在国度自然科学基金-福特基金的资助下，对回弹及其控制
4 _* X: d1 v) u9 w* ]4 P技术停止了深化的研讨。