多目标优化的汽车覆盖件顶盖冲压模具的设计摘要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，应充分考虑为后续翻边修边等工序提供良好的工艺条件，包括变形条件模具结构零件定位送料取件等。.冲压工艺的确定拉伸件的工艺性是编制覆盖件冲压工艺首先要考虑的问题，只有设计出个合理的工艺性好的拉伸件，才能保证在拉伸过程中不起皱不开裂或少起皱少开裂。在设计拉伸件时不但要考虑冲压方向冲压位置压料面形状拉伸筋的形状及配置工艺补充部分等可变量的设计，还要合理地增加工艺补充部分，正确确定压料面。各可变量设计之间又有相辅相成的关系，如何协调各变量的关系是成形技术的关键，要使之不但满足该工序的拉伸，还要满足该工序冲模设计和制造工艺的需要，并给下道熔边翻边工序创造有利条件。冲压方向的确定零件的冲压方向是确定拉伸工艺首先要遇到的问题，它不但决定能否拉伸出满意的拉伸件，而且还影响到工艺补充部分的多少和压料面的形状。合理确定冲压方向应满足以下方面的要求保证凸模能够进入凹模如图.所示，凹模右方下边的形状向外凸出，最凸出点超过凹模口尺寸，使凸模不能进入凹模，这个拉伸方向是不能进行拉伸的，必须改变拉伸方向，使凸模能够进入凹模。如图.所示，将图.沿逆时针方向旋转个角度．使凸棋能够进入凹模。图.冲压方向调整图使凸模接触毛坯的面积大接触面越大，接触面与水平面的夹角越小．毛坯越不易发生局部应力过载而使零件产生破裂。材料在拉伸时贴模性能提高，容易获得完整的凸模形状，有利于提高零件的变形程度。压料面各部分进料阻力要均匀可靠压料应尽量保证毛料平放，压料面各部位进料阻力应均匀。拉延深度均匀，拉入角相等，才能有效地保证进料阻力均匀。工艺补充部分设计为了给覆盖件创造个良好的拉延条件，需要将覆盖件上的窗口填平，开口部分连接成封闭形状，有凸缘的需要平顺改造使之成为有利成型的压料面，无凸缘的需要增补压料面，这些增添的部分称为工艺补充部分。工艺补充是拉延工艺不可缺少的部分，拉延后又需要将它们修切掉，所以工艺补充部分应尽量减少，以提