应用CAE技术对汽车覆盖件模具进行优化设计

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由于车身覆盖件的精度要求高、生产批量大,汽车制造业均采用冲压成形技术进行生产。板料成形过程是一个大挠度、大变形的塑性变形过程,涉及金属板在拉伸和弯曲的复杂应力状态下的塑性流动、塑性强化,以及引起的起皱、破裂和回弹等问题。同时,冲压过程也是一个复杂的多体接触的力学分析问题。因此,对冲压成形过程中板料成形性而言,单凭经验很难预先估计,致使模具设计正确性也难以评价,问题只有在模具加工以后才能暴露出来,给模具调试造成极大的困难,甚至导致模具报废。利用板料成形过程模拟技术可以及早发现问题,改进模具设计,从而大大缩短模具调试周期,降低制模成本。采用板料成形的数值模拟技术可以很好的预测及消除起皱和破裂,多年来的生产经验证实许多CAE软件的模拟结果与现实结果相比较已具备相当高的精度,像AUTOFORM、DYNAFORM、PAM-STAMP等已广泛应用于国内的各大汽车模具厂家,本文分别用上述的三种CAE分析软件对一些不同造型的零件做了成形过程的数值模拟,并把数值模拟的结果与现实成形结果做了对比,从结果比对中,分析了各个软件的模拟精度和优缺点,同时针对不同零件的成形特性,从参数修改的角度来分析了不同的参数设置对成形模拟精度的影响。对于目前各个板料成形CAE分析软件在回弹的计算结果上都与实际结果存在或大或小的误差的问题,本文将多个零件回弹的数值模拟结果与现实回弹结果作比对,根据回弹的特点从中分析误差产生的原因,使得计算的回弹结果更接近现实,并且介绍了一种用CAE技术做回弹补偿的方法。
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