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
) a# R! Y0 {6 ZCAD/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
. a" a$ E7 }0 [, Q2 \0 s型
9 n" L7 i8 u4 l/ k9 a3 x: R' C•传统制造与
& m9 \0 {( P5 q2 N: }( |CAM别离
•模具试模
4～5次
•模具开发周
期为6～8个
月
•……
•车身掩盖件设计SE
; P& Y6 l" ]' l: t% }: n, J9 B; S% C" f工程
3 r$ m4 o+ q: i•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
•模具试模1～2次
•模具开发周期缩短
. t4 b( k. [! {6 v+ Q% a30％以上
% @0 H0 d) d( |0 z( Z9 A$ C•……
1 Y  z0 m2 l' B0 L3 G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
7 g/ `  }0 f" n1、显式加载隐式卸载的混合计算方法
0 ?9 f2 J  _# V3 c& f9 l( [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
8 k7 I" A# e6 |3 t; \0 F4、三维应力状态板壳理论与混合单元理论
% n+ _& G- E( m) U1 B$ B. r5、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
+ X1 j8 O2 I4 d; ^# H的定时通讯理论
冲压工艺仿真分析计算方法

, z8 y) |3 G  K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。
不规则板料16个
, _4 N- v+ [) o6 ]3 \8 W& ?- ~3 KCPU的分区结果
图
国际标准算例S型梁
( x. p7 }9 w2 z2 X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
$ j3 L  j( P- ^/ @4 o# X5 q理论曲
0 w% ~' @' U. g3 D2 \- ^$ A线
( h; k. m' X5 w+ ?2 ~  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 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
影响冲压成型中心技术：冲压工艺、模具设计制造
# A! `& E' |) p; Q% r9 G( G9 U$ j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
$ s9 d" `+ U6 @' S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。
8 T: @( I% X$ Z9 @3 t7 n; U6 h  y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
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
; W& ?: x. J; i: Y2.以板料的塑性变形为特征的材料非线性
# `+ l9 W+ R5 `0 ~, F* ~; l% k3.以板料与模具间接触摩擦为特征的边境非线性
; G4 I) z% ~: B( I7 q, a# V. ?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
" u9 r$ w' F2 ]5 [7 X8 x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
0 r0 v6 b4 \2 p! D8 j9 R/ vCAD模型 板料仿真计算结果
; Q& K$ l; Y3 n! h# P由数控轨迹所生成
的凸模有限元网格 CAD模型
% d) S! Z: \+ ^% n- c6 I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
网格划分等计算方法进步了理论拉
5 R' C! H5 h* J% B1 G0 Z. s4 n) b延筋的计算精度
z在对冲压过程精确分析的根底上
( s& P; g9 h- y! K7 \1 F创造了新型斜拉延筋工艺
0 W+ Y! p5 N" {1 qz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
. v) X- W# A2 w8 D! `- H  n凸模
凹模 板料
斜筋
" k5 K) }1 r, h" i% T" |6 y1 F! e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
* W4 ~  F$ S- p形的变化，模具构造特征及尺寸参数，压边力，冲压速度等
4 i/ Y+ U* Q# X, k. z5 |5 W60·
<60度回弹
2 z2 U: }2 Y- ?) m6 T! V回弹 →众多参数→复杂的互相作用机制 （非线性，强耦合）
( l+ x8 X% v1 K高强度板冲压回弹控制技术
在国度自然科学基金-福特基金的资助下，对回弹及其控制
, L3 U& j# g: w, Y; h技术停止了深化的研讨。