汽车覆盖模具标准件库系统开发与覆盖件成形回弹研究

发布时间:2013-01-13 11:35:05 论文编辑:lgg

1绪论


1.1概述
汽车覆盖件是指组成汽车驾驶室、乍身以及汽车底盘的薄板金属材料,的零件,它的厚度不大于3mm,其设计制造是开发汽车整车的关键环。标准件库是计算机辅助技术(CAD)的重要组成部分,它将各种标准件存放在一起,并配有管理系统和相应CAD标准接口的大型软件系统。用户可以对标准件库进行查询、检索、访问、提取所需的零件信息,供设计、制造等工序使用。
随着经济全球化、现代信息技术的发展,制造全球化、虚拟化、网络化和绿色化已经成为当代制造业发展的主要趋势。基于汽车覆盖件冲压模具标准件库系统,是设计一技术与信息技术的结合,能够使产品信息在互联网内实现异地共享,减少对客户端的要求,有效提高企业的工作效率。因此,有必要对基于WEB的汽车覆盖件冲压模具标准件库系统进行研究。汽车覆盖件具有材料薄、尺寸大、形状复杂、表面质量和尺寸精度要求高等特点,其冲压成形过程是弹塑性大位移、大变形的过程,涉及到儿何、材料等非线性问题,在生产实际中常出现破裂现象、起皱现象、回弹现象等各种不可避免的缺陷。因此,研究汽车覆盖件冲压成形及其回弹具有重要茸义。


1.2汽车覆盖件冲压模具标准件库系统开发的研究现状


1.2.1汽车覆盖件模具技术发展现状
随着计算机的软硬件技术、数值计算(Numeriea-eomputation)方法、计算机图形学(ComputerGraphics)、人工智能(ArtifieialIntexligeliee)不11板料塑性力学变形理论等的发展,形成了CAD/CAE/CAM(3C)一体化技术,它是现代设计4制造技术与传统的设计、制造技术的有机结合。目前,以计一算机作为主要技术手段和工作平台的3C一体化技术,是一种经济、高效的综合性计算机应用技术,该技术在国外企业中已得到普及。上个世纪60年代开始,国外的一些汽车公司开始了汽车模具CAD的开发研究,发展并形成了基于复杂造型曲面特征的设计与理论分析的方法。


1.2.2基于WEB的汽车覆盖件冲压模具标准件库发展现状
随着现代信息技术和先进制造技术的发展,企业的经营管理模式也产生了重要的变革,制造业实现了重红,少}加剧了现代企业的竞争。标准件库是在CAD系统中将大量的标准件按一定的体系结构组织起来,便于设计人员在设计过程中方便、快速、准确的获取标准件数据。标准件库使得设计人员不必在模具设计中重复的创建标准件数据,而直接从标准件库标准件数据。
(1)被日本oassaultsyst亡mes公司收购的Spatial提供软件组服务,用于3D协公司设计工作不可视化操作。spatial的30Modeling组件、Interop组件、可视化组件、CAAvs(eomponentApplieationArchiteeturevs)和专业技术服务等为用户提供的3D解决方案,可以使用户率先成功开发出商业的或用于企业内部的3D软件产品,用于3C、动画和造船等不同的领域。
(2)荷兰的Eindhoven爱因霍芬科技大学的DS(设计系统)提出了概念分布式对象模型框架。通过对象版本控制,对象banb的流程线管理来提高访问及多用户编辑对象的完整性。
(3)美国Purdue大学计算机科学系开发的Shastra。Shastra采用的方法是将一系列具有特定功能的工具进行集成,形成一个分布的、可扩展的多媒体设计环境。Shastra协公司设计环境的核心是一叻、同基(CollaborationSubstrate),Shastra环境包括4个软件工具:核心管理器、对话管理器、设计工具集和服务集。
(4)瑞士的st.Gallen应用科技大学将elassoAe,KooperativesAutoeAo,Netmeeting,Picture,eoRBA技术综合在一起,建立一个支持、同构造设计的原型,着重致力于同步CSCW系统的可行性研究。该系统特别考虑了不同的CAD系统,信息内容可以在不同的CAD系统中演示。


2汽车覆盖件冲压模具标准件库系统开发


2.1参数化建模技术
参数化建模,就是根据约束方式、参数方程式等方法驱动模型。现今流行的三维CAD造型系统大多数都提供了参数化设计的功能,只需驱动零部件的特征尺寸,就可以进行产品设一计。参数化设(ametricdesign),是指通过对应的参数关系来表示模型的尺寸,例如基于约束的、基于特征的关系。参数化设计技术以其强有力的草图设计、尺寸驱动修改图形的功能,成为初始设计、产品建模及修改、系列化设计、多种方案比较和动态设计的有效手段。参数化设计的主要特点有:基于特征、全尺寸约束以及基于尺寸驱动的设计一修改与全数据相关。参数化设计不再是无约束状态,它以尺寸参数的形式实现七何形状的设计、修改。参数化设计能够有效提高产品设计的工作效率、保证模型的设计可靠性。利用从对一话框标准件库中获得的零件的尺寸信息,先打一开需要调用的零件模板图形,当输入不同的参数序列时,按照选定的零件尺寸对零件模板文件进行参数化驱动,马区动原始儿何模型形成新的儿何图形。SolidworkS软件是基于全参数化特征造型的专业应用软件,图形界面友好,用户使用方便,可以应用于机械产品设计及生产准备工作。Solidworks主要提供了以下模块:参数化特征定义实体造型的基本模块;参数化装配管理模块;饭金模块;复杂曲面造型模块;用户自定义特征库:二维绘图系统;与其他系统进行数据交换标准接口;动画仿真模块和渲染模块等。


第三章 汽车覆盖件模具的设计规范...................... 26-52
    3.1 汽车覆盖件...................... 26
    3.2 汽车覆盖件模具...................... 26-27
    3.3 汽车覆盖件模具通用部分结构......................27-34
    3.4 拉深模的设计规范...................... 34-40
    3.5 修边冲孔模的设计规范...................... 40-46
    3.6 翻边模的设计规范 ......................46-50
    3.7 本章小结 ......................50-52
第四章 汽车覆盖件模具的制造规范...................... 52-70
    4.1 汽车覆盖件模具的制造特点...................... 52-53
    4.2 拉深模的制造规范 ......................53-56
    4.3 修边(冲孔)模的制造规范...................... 56-59
    4.4 翻边模的制造规范...................... 59-60
        4.4.1 翻边模的质量要求 ......................59-60
        4.4.2 翻边模的制造工艺要点...................... 60
    4.6 本章小结...................... 68-70
第五章 覆盖件模具数字化设计制造...................... 70-84
    5.1 模块的开发背景...................... 70-71
        5.1.1 企业概况...................... 70
        5.1.2 存在的问题...................... 70-71
    5.2 开发环境的设置...................... 71
    5.3 模块的知识应用 ......................71-72
    5.4 模块的构成及功能 ......................72-73
    5.5 模块的工作流程...................... 73-74
    5.6 模具数字化设计制造规范模块...................... 74-78
    5.7 模块的应用实例...................... 78-83
5.8 本章小结 ......................83-84


结论


本文似!究了基于Web的标准件的建库原理,应用SolidWOrkS二次开发等相关技术,建立了汽车覆盖件冲压模具标准件库系统系统。分析了复杂形状汽车覆盖件的成形与回弹机理,以汽车右前立柱加强件为例,应用DYNAFORM进行数值成形模拟与回弹分析。本文的主要工作有:
(1)以SolidV人)rks软件作为平台,以VisualBasic6.0作为开发语言,应用Web数据库访问技术,开发基于Web汽车覆盖件冲压模具标准件库系统,实现客户端与服务器端的联机协作。
(2)在DYNAFoRM平台下完成汽车右前立柱加强件冲压成形过程的数值模拟,分析了力强件的FLD图和THICKNESS图,得到了加强件冲压成形缺陷产生的原因和各缺陷间的相互制约关系以及厚度变化值等相关数据。
(3)对汽车右前立柱加强件的回弹进行了分析,得到了汽车右前立柱加强件在不同截面线处的回弹量值,提出了控制加强件回弹的措施,应用工艺控制的增大压边力法,经仿真试验,达到了预期的回弹控制效果。


参考文献
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