《2020（数控模具设计）汽车车门拉延模具设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020（数控模具设计）汽车车门拉延模具设计（86页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、安徽工程大学机电学院本科 毕业设计 论文 专 业 机械设计制造及其自动化 题 目 汽车车门拉延模具设计 与成形模拟 作 者 姓 名 导师及职称 导师所在单位 机械与汽车工程学院 汽车车门拉延模具设计及成形模拟 I 汽车车门拉延模具设计与成形模拟 摘 要 本课题把汽车覆盖件车门内板作为研究的对象 以常见的板料成形分析软件 Dynaform 作为工具对拉延成形工艺参数进行研究 本课题设计的意义是拉延成形 CAE 分析可以提前预测冲压产品的缺陷 帮助工程技术人员对拉延成形工艺进行优化 以减少反复试模修模的次数 缩短产品的设计和生产周期 完成的主要工作有通过 UG 对汽车车门进行拉延模具的设计 再根据
2、零件的结构特点制定合理的成形工序 采用 Dynaform 软件对拉深成形过程进行数值模拟 查看模拟结果中的板料流入量 根据 经验和反复对试验结果的验证与分析后 重新设定相关系数 找到最合适的参数设置 通过 Dynaform 软件的模拟仿真结果的分析 板料的厚度 拉延筋的设计 压边 力的大小 成形的尺寸设计 冲压的次数与力度等对板料的成形结果都有很大影响 要想获得最理想的仿真结果 只有通过经验和不断地实验才能找出最佳方案 本毕业设计的有用结论主要是用 Dynaform 软件可以模拟板料成形的真实过程 从而避免生产过程耗费很大的人力物力财力去试验 很大程度上节约成本 CAE 数值 分析仿真结果也十
3、分准确 在中国仿真率达到 97 在国外达到 100 它的应用将 越来越广泛 关键词 拉延成形 CAE 分析 Dynaform 软件 汽车车门拉延模具设计及成形模拟 II Mold design and Forming Simulation of the Drawing of Car Door Abstract This topic do research on forming process parameters with the car door inner panel as the object of study and common sheet metal forming analysi
4、s software Dynaform as a tool studied Design of this project is the significance of drawing forming CAE analysis can predict in advance stamping product defects helping engineers and technicians on the drawing forming process optimization to reduce repair mode repeatedly tryout times shorten product
5、 design and production cycle The main work completed through the car door for UG drawing die design according to the structural characteristics of the part forming process to develop a reasonable using software Dynaform deep drawing process is simulated view simulation results sheet inflows based on
6、 experience and repeated validation of the test results and analysis re set the correlation coefficient to find the most suitable parameter settings Through the analysis of Dynaform software simulation results we can conclude that sheet thickness drawing beads design BHF size the size of the design
7、forming stamping the number and intensity of such results has a significant impact on the sheet metal forming Only through experience and constantly experiments can we find out the best solution and get the best simulation results The main useful conclusions of graduation design is that the real pro
8、cess of sheet metal forming can be simulated by Dynaform software in order to avoid labor intensive production processes and material resources to test and to save the cost largely CAE Numerical analysis and simulation results are also very accurate simulation in China reached 97 to 100 in a foreign
9、 country its application will be more widely Keywords drawing forming CAE analysis Dynaform Software 汽车车门拉延模具设计及成形模拟 IV 目 录 引 言 1 第 1 章 绪论 2 1 1 冲压数值模拟技术的研究现状及发展趋势 2 1 2 冲压模具 CAE 数值模拟分析的目的 2 1 3 AUTOFORM软件简介 3 1 4 课题研究的主要内容 4 1 5 课题的研究方案 6 1 6 本章小结 6 第 2 章 汽车覆盖件拉延成形理论 7 2 1 汽车覆盖件拉延成形有限元仿真理论概述 7 2 2
10、汽车覆盖件拉延成形数值模拟有限元理论 8 2 2 1 几何非线性 8 2 2 2 Barlat 屈服准则 9 2 2 3 汽车覆盖件冲压成形单元模型 11 2 2 4 有限元控制方程的求解 16 2 5 本章小结 18 第 3 章 基于 DYNAFORM 模面前处理与参数设置 19 3 1 模面前处理 19 3 1 1 Dynaform 初步处理 19 3 1 2 创建 DIE 19 3 1 3 创建 PUNCH 零件层 22 3 1 4 创建 BINDER 零件层 23 3 1 5 创建 BLANK 零件层 25 3 1 6 板料成形设置 26 3 1 7 凸凹模 压边圈定位 28 3 2
11、参数设置 29 3 2 1 设置工序 控制参数 29 3 2 2 动画预览 30 3 2 3 Dynaform 求解器计算 30 3 3 本章小节 32 第 4 章 CAE 分析数值模拟仿真结果 33 4 1 读入结果文件到 ETA POST 33 4 2 绘制变形过程 33 4 3 成型极限图 FLD 34 4 4 厚度变化情况 36 4 5 录制 AVI 成形过程 37 4 6 本章小结 38 第 5 章 拉延模结构设计 39 5 1 拉延模工作部分计算 39 5 1 1 凸模圆角半径 39 5 1 2 凹模圆角半径 39 5 1 3 凹模工作深度计算 40 5 1 4 凹凸模间隙 40
12、汽车车门拉延模具设计及成形模拟 VI 5 1 5 凹凸模横向尺寸及公差 41 5 2 其他零部件的设计与选用 42 5 3 拉延模比和高度的计算 42 5 4 模具主要零部件设计 42 5 4 1 凸模部分 42 5 4 2 凹模部分 43 5 4 3 压边圈部分 44 5 4 4 装配部分 44 5 5 本章小结 45 第 6 章 结论与展望 46 附录 B 英文文献及翻译 49 附录 C 主要参考文献的题录及摘要 57 汽车车门拉延模具设计及成形模拟 VIII 插图清单 图 1 1 汽车门内板零件 4 图 1 2 汽车覆盖件拉延成形数值模拟技术路线图 5 图 2 1 应变的度量 8 图 2
13、 2 BT 单元局部共转坐标系 12 图 3 1 车门 IGES 曲面 19 图 3 2 显示选项 19 图 3 3 当前零件层 19 图 3 4 网格划分 20 图 3 5 单元选项框一 20 图 3 6 曲面网格划分结果 20 图 3 7 网格检查后的缺陷 21 图 3 8 模型修补工具 22 图 3 9 创建单元 22 图 3 10 零件层显示 23 图 3 11 DIE 复制到 PUNCH 23 图 3 12 添加到选项 23 图 3 13 选择单元 23 图 3 14 分离出的 BINDER 零件层 24 图 3 15 分离出的 PUNCH 24 图 3 16 毛坯生成器选项 25
14、图 3 17 定义毛坯选项 25 图 3 18 材料选项 汽车车门拉延模具设计及成形模拟 X 26 图 3 19 薄壳单元选项 26 图 3 20 BELYTSCHKO TSAY 属性卡选项 26 图 3 21 材料属性 上 27 图 3 22 材料属性 中 27 图 3 23 材料属性 下 28 图 3 24 板料属性 28 图 3 25 DIE BINDER PUNCH 的定位 28 图 3 26 工序参数 29 图 3 27 参数设置 29 图 3 28 动画预览 30 图 3 29 dyn 文件导入 30 图 3 30 dyn 文件导入 31 图 3 31 eta LS DYNA jo
15、bs Submitter 窗口 31 图 3 32 dyn 文件计算窗口 32 图 4 1 后处理选项 33 图 4 2 文件导入 33 图 4 3 Frame 选项图 33 图 4 4 FLD 对话框图 34 图 4 5 等值线数值图 34 图 4 6 毛坯成形结果的 FLD 图 34 图 4 7 局部拉裂数据 35 图 4 8 边框起皱情况 汽车车门拉延模具设计及成形模拟 XII 35 图 4 9 板料成形的厚薄图 36 图 4 10 局部厚度参数 36 图 4 11 局部相对减薄率 37 图 4 12 AVI 电影录制 37 图 4 13 压缩程序对话框 37 图 5 1 工件尺寸标注在
16、外侧的情况 41 图 5 2 工件尺寸标注在内侧的情况 41 图 5 3 凸模 俯视 三维模型 42 图 5 3 凸模 仰视 三维模型 42 图 5 4 凸模座三维模型 43 图 5 5 凹模 43 图 5 6 压边圈 44 图 5 7 总装图 44 列表清单 表 5 1 凹模圆角半径与凹模深度 mm 40 表 5 2 间隙系数 n 10 40 汽车车门拉延模具设计及成形模拟 XIV 引 言 发展汽车 模具先行 1 汽车覆盖件 95 以上为冲压冲压产品 只有少量的是注 塑产品 因此汽车覆盖件冲压成形技术是汽车车身制造技术的核心部分 直接影响到 车身产品质量和整车的开发进程 汽车覆盖件是汽车的重要组成部分 即是汽车车身的主要组成部分 2 3 汽车覆盖 件的特点是 材料薄 尺寸大 形状复杂 表面质量和精度要求高等 随着汽车产业 的井喷式发展 传统覆盖件模具的制造方式越来越不适应汽车产业进一步发展的需求 严重阻碍汽车产业新的发展模式 工业的迅猛发展对仿真软件的需求越来越迫切 20 世纪 70 年代末 冲压成形 CAE 仿真软件开始了商业化之旅 如 Autoform Dynaform 等 这些
