多目标优化的汽车覆盖件顶盖冲压模具的设计㊣精品文档值得下载

多目标优化的汽车覆盖件顶盖冲压模具的设计

技术的前景我国冷冲压模具的发展现状技术的发展前景.论文的提出及研究意义论文的提出研究意义.研究的主要内容汽车覆盖件拉延模冲压工艺分析.产品的工艺分析覆盖件冲压工艺的特点.冲压工艺的确定冲压方向的确定工艺补充部分设计压料面的确定工艺孔及工艺切口增加拉延筋或拉延槛加工方案的确定对汽车覆盖件的拉延工艺的有限元分析.软件的三大组成部分前处理求解器的后处理.软件在板料成形过程中的分析流程.采用仿真技术的优点.模具设计的有限元分析与仿真参数初步确定模型的建立对零件进行网格划分冲压方向的调整创建压料面和工艺补充部分对压料面进行裁剪毛坯的确定模块参数设置成形缺陷的分析判断解决起皱的方法解决开裂的方法模具结构设计的确定及分析.对仿真结果进行多目标优化简介响应面法的简单介绍多目标优化的基本思路目标函数对产品的影响与控制.选用模具的类型及结构三种拉延模的比较确定拉延模的类型压力机的选择.汽车覆盖件冲压成形的冲压方式拉延模的主要组成部分.结构尺寸参数凸模结构空气孔的设计导向板压边圈和凹模的导向压料筋和压料槛升降机顶件器模具总体装配图总结参考文献致谢绪论.汽车覆盖件的概念与特点汽车覆盖件的概念汽车覆盖件以下简称覆盖件是指构成汽车车身或驾驶室覆盖发动机和底盘的薄金属板料制成的异形体表面和内部零件。轿车的车前板和车身载重车的车前板和驾驶室等都是由覆盖件和般冲压件构成的。覆盖件组装后构成了车身或驾驶室的全部外部和内部形状，它既是外观装饰性的零件，又是封闭薄壳状的受力零件。覆盖件的制造是汽车车身制造的关键环节。覆盖件的分类按功能和部位分类可分为外部覆盖件内部覆盖件和骨架类覆盖件三类。外部覆盖件和骨架类覆盖件的外观质量有特殊要求，内部覆盖件的形状往往更复杂。按工艺特征分类对称于个平面的覆盖件。诸如发动机罩前围板后围板散热器罩和水箱罩等。这类覆盖件又可分为深度浅呈凹形弯曲形状的深度均匀形状比较复杂的深度相差大形状复杂的和深度深的几种。不对称的覆盖件。诸如车门的内外板，翼子板，侧围板等。这类覆盖件又可分为深度浅度比较平坦的深度均匀形状较复杂的和深度深的几种。可以成双冲压的覆盖件。所谓成双冲压既指左右件组成个便于成型的封闭件，也指切开后变成两件的半封闭型的覆盖件。具有凸缘平面的覆盖件。如车门内板，其凸缘面可直接选作压料面。压弯成型的覆盖件。以上各类覆盖件的工艺方案各有不同，模具设计结构亦有很大差别。本论文研究的是外部覆盖件，属于对称于个平面的覆盖件。汽车覆盖件的成形特点与般冲压件相比，覆盖件具有材料薄形状复杂结构尺寸大和表面质量要求高等特点。覆盖件的工艺设计冲模结构设计和冲模制造工艺都具有特殊性。因此，在实践中常把覆盖件从般冲压件中分离出来，作为各特殊的类别加以研究和分析。在板材冲压成形中，汽车覆盖件是最复杂的冲压件。零件上经常有许多局部的凸起筋条等形状，且零件尺寸大，毛坯相对厚度小。往往要经过拉延切边翻边等多道工序甚至十几道工序才能得到个汽车覆盖件的成品件。覆盖件的特殊要求表面质量覆盖件表面上任何微小的缺陷都会在涂漆后引起光线的漫反射而损坏外形的美观，因此覆盖件表面不允许有波纹皱折凹痕擦伤边缘拉痕和其他破坏表面美感的缺陷。覆盖件上的装饰棱线和筋条要求清晰平滑左右对称和过渡均匀，覆盖件之间的棱线衔接应吻合流畅，不允许参差不齐。总之覆盖件不仅要满足结构上的功能要求，更要满足表面装饰的美观要求。尺寸形状覆盖件的形状多为空间立体曲面，其形状很难在覆盖件图上完整准确地表达出来，因此覆盖件的尺寸形状常常借助主模型来描述。主模型是覆盖件的主要制造依据，覆盖件图上标注出来的尺寸形状，其中包括立体曲面形状各种孔的位置尺寸形状过渡尺寸等，都应和主模型致，图面上无法标注的尺寸要依赖主模型量取，从这个意义上看，主模型是覆盖件图必要的补充。刚性覆盖件拉延成型时，由于其塑性变形的不均匀性，往往会使些部位刚性较差。刚性差的覆盖件受至振动后会产生空洞声，用这样零件装车，汽车在高速行驶时就会发生振动，造成覆盖件早期破坏，因此覆盖件的刚性要求不可忽视。检查覆盖件刚性的方法，是敲打零件以分辨其不同部位声音的异同，另种是用手按看其是否发生松驰和鼓动现象。工艺性覆盖件的结构形状和尺寸决定该件的工艺性。覆盖件的工艺性关键是拉延工艺性。覆盖件般都采用次成型法，为了创造个良好的拉延条件，通常将翻边展开，窗口补满，再加添上工艺补充部分，构成个拉延件。工艺补充是拉延件不可缺少的组成部分，它既是实现拉延的条件，又是增加变形程度获得刚性零件的必要补充。工艺补充的多少取决于覆盖件的形状和尺寸，也和材料的的性能有关，形状复杂的深拉延件，要使用钢板。工艺补充的多余料需要在以后工序中去除。拉延工序以后的工艺性，仅仅是确定工序次数和安排工序顺序的问题。工艺性好可以减少工序次数，进行必要的工序合并。审查后续工序的工艺性要注意定位基准的致性或定位基准的转换，前道工序为后续工序创造必要的条件，后道工序要注意和前道工序衔接好。有限元模拟软件的应用汽车覆盖件多为空间自由曲面，具有结构尺寸大，形状复杂，材料薄等特点，成形过程涉及几何非线性，材料非线性和复杂的接触摩擦问题。传统的模具设计方法难以预先估计板料成形过程中板料的成形性和模具设计的正确性。利用板料冲压成形有限元模拟软件可以预测成形过程中板料的裂纹起皱减薄划痕和回弹，评估板料的成形性能。.冷冲压模具发展现状及技术的前景我国冷冲压模具的发展现状由于冷冲压模具有表面质量好重量轻成本低的优点,它还是种经济的加工方法,这是其他加工方法不能与之竞争的。因而冷冲压工艺在机械制造业中得到广泛应用,它在现代汽车拖拉机电机电器仪器仪表以及飞机导弹枪弹炮弹和各种民用轻工业中已成为主要的工艺之。目前,大量产品均可以通过钢板冲压直接生产,有些机械设备往往以冲压件所占的比例作为评价结构是否先进的指标之。其中，汽车摩托车行业的冷冲压模具需求占国内冷冲压模具市场的半左右。汽车摩托车行业的发展将会大大推动冷冲压模具工业的高速增长,特别是汽车覆盖件冷冲压模具塑料冷冲压模具和压铸冷冲压模具的发展，对中国冷冲压模具工业和技术的发展产生巨大的推动作用。从年开始对部分冷冲压模具企业实行了增值税返还的优惠政策。所有这些国家对冷冲压模具工业采取的优惠政策也将对其发展提供有力支持。虽然我国的冷冲压模具工业和技术在过去的十多年得到了快速发展,但与国外工业发达国家相比仍存在较大差距,尚不能完全满足国民经济高速发展的需求。技术的发展前景为了加快产品更新换代的速度,克服模具设计周期长等缺点。应大力开展模具计算机辅助设计和制造技术的研究。因为利用技术，可以有效地降低对模具设计人员的技术和经验要求，对模具设计中常出现的起皱拉裂等现象制止于设计阶段，提高模具的设计精度，降低模具的生产成本，缩短模具的设计开发周期。中国冷冲压模具工业和技术的主要发展方向包括在冷冲压模具设计制造中广泛应用技术研究和应用冷冲压模具的高速测量技术与逆向工程开发新的成形工艺和冷冲压模具。.论文的提出及研究意义论文的提出目前国外汽车覆盖件模具技术的发展已进入实质性的应用阶段，不仅全面提高了模具设计的质量，而且大大缩短了模具的生产周期。近些年来，我国在汽车覆盖件模具技术的应用方面也取得了显著的进步，但传统的冲压模具加工工艺依然占据着主导地位。从理论上说，模具设计是技术最能发挥优越性的领域。但我国目前模具的成果并不十分显著，尤其是在汽车覆盖件模具技术应用方面，这项技术的巨大潜力还未充分发挥出来，解决这个问题的关键就是要提高技术在模具设计领域的应用水平。欧美推出种新车型需要个月，日本则只需个月。我国在对汽车新车型，尤其是轿车车型的开发设计技术方面比较落后，其中个重要的原因就是覆盖件模具的设计效率低。国内传统的模具设计方法已适应不了汽车工业的发展需要，而引进国外的覆盖件模具产品不仅要花费大量的外汇，而且会严重阻碍汽车产品的更新换代。要解决上述问题，就必须研究开发我国自己的模具技术。同时引进国外先进的通用造型软件进行二次开发无疑是种必要而又有效的手段。本论题就是在这样的背景下提出的。研究意义在传统的汽车覆盖件模具开发过程中，当模具设计及制造完成后，需要经过反复的调试修改，才能得到满意的汽车零件。在调试过程中，些成形缺陷，如破裂起皱回弹翘角等问题，主要是凭借模具钳工师的经验，通过试模修模再试模再修模的循环过程才能解决。这种方法不但降低了生产效率，而且生产出的模具精度往往达不到预期的要求，还会加长模具的开发周期。在汽车覆盖件设计过程中,由于技术能力开发周期和开发成本等诸多因素的限制,技术人员不可能仅依靠大量的传统试错分析对覆盖件的成形方案进行改进。因此,基于成形过程数值模拟,寻求适用于汽车覆盖件成形过程的优化方法,具有重要的工程意义和研究价值。通过和集成设计了汽车覆盖件模具压料面以及工艺补充部分，在有限元分析软件内部实现了覆盖件模具设计，解决了模拟后的模具形状参数化调整问题，不但节省了大量时间，而且也能保证模拟顺利进行，提高了设计可靠性。.研究的主要内容本论文主要研究内容包括以下几个方面.用软件对产品汽车顶盖进行三维建模并生成格式的图纸，同时也转换成格式的文件。.通过有限元软件对冲压成形过程的仿真选择适合的材料。.利用的模块精确的计算毛坯的外形尺寸。.分析车顶盖在冲压成型过程中可能会出现的局部减薄破裂增厚起皱现象。通过分析预测，可以有效的提高产品的生产效率，减少单件的生产成本。本课题选用软件对车顶盖冲压成形进行数值模拟，因为对用户的工程背景及理论知识要求并不高，具有界面友好和方便以及操作流程自动的特点。图.是应用进行车门冲压成形模拟分析的方法过程。从软件读入几何模型有限元网格划分并进行模型检查定义成形工具生成毛坯设置成形参数求解器计算后置处理，分析计算结果得到应力极限图应力应变图和厚度云图图.软件车顶盖成形分析流程图汽车覆盖件拉延模冲压工艺分析.产品的工艺分析覆盖件冲压工艺的特点尽可能用道工序成形出覆盖件的形状。因为二次成形经常发生成形不完整的情况，造成覆盖件表面质量恶化。覆盖件的成形深度尽可能平缓均匀，使各处的变形程度趋于致。在多道工序成形时，预先要很好考虑前后各工序间的相互协调，并保证使各工序成形条件都达到良好状态。覆盖件上的孔般应在零件成形之后冲出，以防预先的孔在成形过程中发生变形。如孔位于零件上不变形或变形极小的部位时，当孔的精度要求不高时，也可在零件成形前冲出。覆盖件在主成形之后，般为翻边修边等工序，在进行主成形工序的坯料形状尺寸和成形工艺设计时