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
; M: P9 P2 ?; j•模具设计的
三维实体造
型
  p0 p' }0 M# v& [  E•传统制造与
CAM别离
! q) K! R- t9 K+ J; `. q•模具试模
4～5次
•模具开发周
' Q- p; U& ]# Z; ~期为6～8个
月
) Y9 y; M5 ?4 [" x' r+ r- h•……
# g1 n, ], r* r0 C3 q•车身掩盖件设计SE
工程
3 G: l7 R! S. }8 v  z•冲压工艺分析的数
字化和智能化
" L0 L, f. h- ?% c5 m. R7 ^) T•模具设计的智能化
9 b4 ^& p1 d1 M, C•模具制造的精细化
8 D" p9 P+ z& m' F•模具试模1～2次
•模具开发周期缩短
5 J9 P+ ?! z3 q( I9 O: ^0 j  f30％以上
•……
$ m/ E4 |2 u" s8 B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
8 l+ ?0 c) M; I) I$ C# t) Q$ U1、显式加载隐式卸载的混合计算方法
+ S0 q9 F3 w( K3 Q: i& E2、基于级域概念的冲压成型一体化算法
1 F* a0 d" `/ L/ _0 X3、显式仿真算法中接触力计算的质量密度因子法
  s/ P: w  G1 w# F4、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
" G; ?$ g9 ~4 X; @冲压工艺仿真分析计算方法

/ G2 J; D6 z1 `- Z应用并行处置技术停止冲压工艺分析与优化处置，到达理
* A$ p7 C; Y  z1 h- S; l* M想的优化速度和仿真精度。
不规则板料16个
CPU的分区结果
( e4 ^8 ^+ r) p* a2 b1 U图
国际标准算例S型梁
冲压结果分区显现
% O2 w& @' V3 ^" B车顶盖冲压结果分区显现 前围挡泥板冲压结
1 Z& l7 A; d8 i! k0 o3 o4 J果分区显现
( X, x/ M' R' f( S% a# S理想曲线
# C# j8 @7 ?$ v理论曲
线
( r7 j7 q" n' k+ |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
" M5 i9 b& z  \) i; e0 Q‘ ‘ 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
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
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
速度等
起皱对应的受力状态：板料平面内过度的压应力。
$ \, e& _7 m. o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
- z+ P8 M. E) U; _, O( w( U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
) B/ B5 |3 T* `4 j( d2 h9 X2.以板料的塑性变形为特征的材料非线性
3.以板料与模具间接触摩擦为特征的边境非线性
  ^% x  v8 V- o( T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
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
- V* F6 D6 Y. u' {4 o由数控轨迹所生成
, a' D$ a0 y! l* \' C* T的凸模有限元网格 CAD模型
4 f1 n6 h2 Y" }, X& V: U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
3 K2 |' Q4 ~, b网格划分等计算方法进步了理论拉
" ^1 K( J3 k% F延筋的计算精度
/ Q0 k! i% [& F7 Z1 uz在对冲压过程精确分析的根底上
" E; Q, f8 O; u/ h% G创造了新型斜拉延筋工艺
' B/ y2 A  P; p  fz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
斜筋
% D) F* }- J& W1 R( a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
5 `/ K& V. ~* H9 `8 t60·
3 ~* ]& ?2 S$ y5 `- E<60度回弹
* g2 S, N& P' G/ g- u% e& s$ y! X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
; [! ^! a. a! ?4 O4 q! R在国度自然科学基金-福特基金的资助下，对回弹及其控制
技术停止了深化的研讨。