有限元数值模拟在汽车覆盖件设计和制造中的应用

汽车覆盖件成形同时包含大变形、（粘）塑性、接触、摩擦等多种非线性因素耦合，利用有限元法在计算机上模拟出板材从坯件到成品的全过程并加以图形显示，进而研究影响成形的各种因素，可以为板材成形的设计和生产提供可靠的依据。本文主要介绍有限元数值模拟技术的现状，并讨论了其在汽车覆盖设计和制造上的应用。     

基于UG的汽车覆盖件冲压CAPP/CAE集成系统的研究

对UG环境下汽车覆盖件冲压CAPP/CAE集成系统进行了研究,重点探讨了有限元网格的生成、数据模型转换以及后置处理相关技术.通过自行编制的模型转换程序,实现了有限元模型在CAD系统和CAE系统间的方便快捷的相互转换.应用实例表明,该系统可以进行快速的优化设计和成形性模拟,解决汽车覆盖件自适应工艺设计的优化问题,提高工艺设计的效率和质量.     

基于CAD/CAE的汽车覆盖件拉延件设计

介绍了CAD／CAE协调设计在汽车覆盖件拉延件设计中的应用，包括汽车覆盖件成形模拟的分析方法和几个关键技术以及CAD／CAE协同设计在产品开发整个过程中的作用，并对CAD／CAE协同设计的一般流程进行了详细的阐述。作为实例，用Unigraphics与Dynaform实现CAD／CAE协同设计，对某汽车覆盖件内板拉延件进行了设计。     

汽车覆盖件成形过程数值模拟技术研究进展

汽车覆盖件成形过程的数值模拟涉及几何，材料和接触三重非线性等一系列难题。对数值模拟中的诸多相关技术进行了回顾总结，并指出了在汽车覆盖件成形过程的数值模拟中应采取的技术和方法。     

数值模拟在汽车覆盖件成形中的应用

有限元分析方法已被广泛应用于力学过程的计算机仿真,对冲压生产等工程问题的应用也逐渐得到人们的重视与认可。本文应用法国ＥＳＩ－ＧＲＯＵＰ的大型有限元软件ＰＡＭ－ＳＴＡＭＰＴＭ进行了汽车覆盖件成形仿真,并与实际生产结果进行了对比分析,以此介绍数值模拟在汽车覆盖件成形过程中的应用。     

汽车覆盖件拉延件设计

汽车覆盖件拉延件设计是覆盖件冲压工艺设计的重要内容，不仅关系到模具调试的难易，更直接影响制造周期、成本、冲压件质量乃至全工序的成败。阐述了汽车覆盖件的成形特点和覆盖件拉延件设计的基本原则，提出了包括冲压方向、工艺补充面、压料面及拉延筋等几方面内容的拉延件设计的一般方法，讨论了在拉延件设计过程中对经济性的考虑。     

汽车覆盖件的坯料设计

汽车覆盖件的拉深毛坯，传统的做法是拉深前先落料，而IVECO（依维柯）车身覆盖件大多采用方块坯料直接拉深。这对缩短模具制造周期，节约生产成本，具有实际意义。本文介绍了IVECO车身覆盖件坯料设计的几种方法。     

汽车覆盖件成形过程的数值模拟

在汽车覆盖件成形过程中，预测与防止起皱现象的产生是极其重要的。本文采用了动力显式有限元算法，在实例分析的基础上，针对覆盖件坯料拉深过程中可能出现的起皱现象，给出相应的工艺和模具优化方案。     

基于CATIA的汽车覆盖件拉伸模设计

介绍了CATIA在汽车覆盖件模设计中的应用,重点阐述利用CATIA软件对拉伸模结构进行三维设计的过程,标准件的调用。     

基于有限元模拟的汽车覆盖件滑移线预测算法

根据汽车覆盖件冲压成形过程中滑移线的产生机理,在有限元增量法模拟板料变形过程的基础上,假设板料变形过程中,板料上的物质点在单元面积坐标系中的坐标值不变,逐步跟踪滑移线产生与终止过程中的材料流动过程,在FASTAMP后处理系统中实现了滑移线的预测功能。算法计算效率和计算精度较高,为预测汽车覆盖件滑移线缺陷提供了参考,减少了传统模具制造的反复试模过程,提高了生产效率。     

UG软件的二次开发工具在覆盖件冲模智能设计系统开发中的应用

介绍了UGII软件的二次开发工具UG/Open的结构和功能 ,重点总结了该开发工具中UIStyler、MenuScipt和UG/OpenAPI工具的使用和相关技术 ,并结合作者进行的汽车覆盖件冲压模具智能设计系统的开发工作 ,给出了具体的应用实例     

车身后盖板外板回弹优化控制

车身后盖板外板型面复杂、成形困难,且局部外轮廓需要翻边以进行焊接连接,在试模过程中发现外板翻边处回弹值较大。通过对后盖板外板成形工艺的分析,结合使用Auto Form进行成形仿真,发现翻边过程中产生的多余材料是引起翻边回弹的主要原因。探究了减小翻边高度和增加翻边豁口对翻边回弹值的影响,结合两种方法提出了减小翻边回弹值的方案:即在不影响焊接的情况下减小翻边高度,并增加3个翻边豁口,通过样件的试制和三坐标测量验证了方案的可行性和仿真结果的准确性。最后在不影响整车功能的前提下通过对零件优化减小了翻边回弹值。     

汽车覆盖件回弹试验及基于广义成形技术的回弹缺陷CAE分析方法

针对汽车外覆盖件冲压回弹缺陷,设计并制造4种不同的试验模具,在试验模具中包含了在汽车外覆盖件容易产生回弹的典型的反拉延特征。通过冲压试验,观察到表面回弹缺陷的产生,并搜集产生表面回弹缺陷处的最大和最小应力应变曲线图,及在回弹区域的位移偏移量云图。同时,以自主开发的商品化冲压成形CAE软件KMAS/UFT模块为平台,针对冲压过程中回弹缺陷进行精确预示,模拟计算结果与冲压试验结果基本一致。依据广义成形理论,提出针对回弹控制方案实施建议,对进一步修正冲压模具奠定基础。     

基于FASTAMP的汽车覆盖件拉延模具设计

以专业板料成形模拟软件FASTSTAMP为平台,介绍了汽车覆盖件拉延模具工艺型面设计过程,对其成形过程进行数值模拟,预测成形过程中减薄、拉裂、起皱、成形不充分等缺陷并分析缺陷产生的原因,进而优化成形工艺参数和模具结构.     

基于CAD/CAE的汽车覆盖件拉延模设计

对汽车覆盖件拉延模的设计进行了研究。以汽车发动机盖外板为例,在零件数模建立的基础上,借助拉延成形仿真对成形过程中的拉裂、起皱等缺陷进行预测,得到零件的成形极限图和厚度变化图,并依此来判断其成形效果。通过改变结构参数和工艺参数优化拉延成形方案,根据最佳的成形方案进行了拉延模结构设计。最后通过试验对设计结果进行验证,试模结果与仿真分析结果一致,零件的最大变薄率为27.5%,最大变厚率为9.5%,满足成形要求。研究结果表明,基于CAD/CAE的汽车覆盖件拉延模设计方法是可行的,能够缩短产品开发周期,提高设计水平。     

扇形加强筋结构对汽车后轮毂包成形质量的影响

以汽车后轮毂包零件在成形过程中所产生的起皱问题为研究对象,针对该零件采用传统矩形加强筋结构设计方法上存在的成形工艺缺陷,提出一种新的扇形加强筋结构。通过板料成形分析软件DYNAFORM对新结构方案进行数值模拟,结果显示采用扇形筋明显改善材料的流动方向,有效地控制起皱缺陷,从而验证了新结构方案的合理性和可行性。通过进一步研究不同高度和不同扇形角度下的扇形加强筋对起皱趋势的影响规律,获得了扇形筋合理的高度值5mm和扇形角45°,使其起皱部分的材料最小变薄率由-19.70%增为15.8%。最终按此在实际生产中获得了合格产品。     

轮罩外板的冲压数值模拟与拉延筋优化

以某型汽车的轮罩外板为研究对象,对其进行冲压模拟仿真,发现在其法兰部分存在起皱风险,在拉延深度较大的内弧侧存在拉裂风险。采用增设拉延筋的方式对成形过程进行改进。通过分析对比整圈拉延筋和分段拉延筋两种形式,得出分段拉延筋更有利于零件成形。对其进行优化设计,使零件缺陷消失,成形质量良好,为轮罩外板的模具设计提供理论依据。     

热冲压过程中压边力对工件成形质量的影响行为CAE分析

应用三维有限元模型和PAM-STAMP软件对汽车地板纵梁的热冲压成形过程进行了数值模拟,通过模拟地板纵梁在不同压边力作用下的热成形过程,着重考察了压边力对工件成形质量的影响.研究发现：压边力增大到一定值后,继续增大压边力导致工件成形质量下降,其中压边力在200kN时,工件成形质量最好,为热冲压工艺的制定提供良好的理论依据.     

发动机盖外板刚度研究

为了寻求发动机盖外板刚度不足的原因,从根本上解决该问题,对影响刚度和强度的关键因素进行了理论分析和研究,并运用AutoForm软件对发动机盖外板进行了抗凹刚度模拟试验,用试验结果验证理论分析,验证了影响发动机盖外板刚度的关键因素是曲率半径,为产品设计时保证零件的刚度提供理论依据,为提升零件刚度提供正确思路。