面向产品设计和工艺设计的板料CAE集成系统

基于模具行业广泛应用的NX平台,开发了面向产品和工艺设计的板料成形模拟参数化集成系统。该系统包括面向产品设计和工艺设计子系统,即帮助设计师在设计早期阶段即可发现潜在的设计缺陷;以及两个分析模块,即面向虚拟试模、实现板料成形的虚拟试模。在集成系统中可实现多工艺方案管理,自动生成多工艺方案,并进行并行计算,大幅度缩短了工艺参数的优化周期。通过工程实例,验证了集成方案的可行性。     

钣金零件设计与制造的辅助快速分析软件FASTAMP

基于改进的有限元逆算法开发了面向钣金零件设计与制造的商品化快速辅助分析软件FASTAMP.该软件考虑真实的冲压工艺参数和工艺条件,计算精度高、速度快,非常适合于分析钣金零件设计过程中可能存在的各种潜在缺陷,优化工艺设计,选择合适的板材,将产品设计、选材、工艺设计有机地联系起来,彻底改变传统产品与工艺设计过程中,主要依靠简单的解析理论、依靠经验和类比的设计思想.大幅度提高产品与模具设计制造效率,降低生产成本和开发周期,提高产品质量.     

汽车覆盖件成形工艺参数多方案管理系统

基于Siemens NX平台开发了汽车覆盖件冲压成形同步模拟系统Forming Analysis Wizard（FAW）,采用UDO关联技术与参数化关联技术,实现了工艺参数多方案管理功能。该系统可以在同一工序中定义多种方案,并对不同方案的工艺参数进行有效管理,为工艺优化提供参考依据。以某后排座靠背支架模型为实例,设置多组方案,通过后处理的比较分析,确定出最合理的工艺参数组合,验证了该系统的有效性和实用性。     

面向设计的板料成形快速仿真系统FASTAMP

FASTAMP是基于改进的有限元逆算法和动力显式算法的板料成形快速仿真软件。改进的逆算法求解器采用了考虑弯曲效应的DKQ四边形单元及方程组快速求解算法,真实考虑了摩擦、压边力、背压力和曲压料面等实际工艺条件,在模拟精度和速度上均有较大的提高。系统结合了两种算法的优势,将产品设计、选材和工艺设计三个独立的过程紧密结合起来,可快速分析产品设计中的潜在缺陷,为工艺设计人员提供有效的工艺设计参考和强有力的设计辅助分析工具。     

基于 NX 平台的汽车覆盖件模具网络标准件库系统

目的针对目前汽车覆盖件模具标准件库管理无序、属性信息不全面、操作重复等问题,在NX平台上开发网络标准件库系统。方法系统采用C/S模式,对标准件库进行统一管理和维护,利用属性关联技术自动对标准件赋属性。结果简化了BOM的操作,实现了BOM表的自动化生成。结论利用该系统,减少了重复设计、提高了设计效率,最后通过某汽车覆盖件的模具设计实例说明了标准件系统的可行性和实用性。     

管材液压成形中的数值模拟方法

根据动力显式增量有限元方法和BT壳单元提出了液压胀形模拟算法.该算法充分考虑了管材胀形时的液体压力加载曲线、管材外壁与模具的润滑情况、轴向进给、径向进给等实际工艺条件对管材成形性的影响,能够预测零件成形过程中的开裂、起皱等缺陷,从而优化成形工艺参数,提高零件的成形工艺性.算法具有通用性,能够模拟轴线为直线、曲线以及带径向侧冲头的各种复杂管材的成形.将算法集成到FASTAMP软件中,通过模拟三台阶轴的液压胀形,并与实验数据比较,验证了算法的准确性与实用性.     

先进高强度钢板DP590回弹试验及数值模拟研究

回弹是高强钢板应用面临的主要问题之一,基于NUMISHEET 96的S_Rail标准考题制作试验模具,利用伺服压机的特点来研究保压时间、保压次数、压边力大小和镦死力大小等对先进高强度钢板DP590回弹的影响。实验结果表明,通过压边力和镦死力及保压次数可以使板料在厚度方向发生挤压变形,即强压负间隙可以有效的减小回弹。最后结合数值模拟方法研究比较CAE分析的单元类型对厚向挤压变形情况下的回弹模拟影响。BT壳单元无法模拟负间隙和强压的冲压工况,实体壳单元和实体单元都可以有效模拟强压和模具负间隙的情况,且具有相同的精度,但实体单元受单元数量的限制,其计算效率相对较低。因此实体壳单元更加适合强压负间隙条件下的高强钢板冲压有限元分析。     

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。     

基于CATIA平台的汽车覆盖件翻边成形过程同步模拟

基于CATIA平台,开发了汽车覆盖件翻边成形模拟系统。系统将结构设计中模具结构行程图思想引入翻边成形模拟中,综合考虑了翻边方向、驱动角与翻边行程对实际工艺的影响,该系统可真实反映翻边运动关系,以及翻边镶块交刀对翻边成形过程的影响,并在求解计算前通过动画演示的方式进行运动仿真,对工具运动进行干涉检查。同时,系统将CAE模型作为CATIA的特征集成于CAD平台上,实现了CAD设计模型与CAE分析模型的同步更新,避免了平台转化过程中模型数据丢失与精度损失,缩短了CAE反复建模的时间,提高了设计效率。最后通过汽车后围外板的翻边实例分析,验证了系统的准确性和稳定性。     

基于有限元逆算法的拉深筋工艺设计和优化

汽车覆盖件拉深成形中，一般通过设置适当的拉深筋控制成形过程中的板料塑性流动规律来提高覆盖件成形质量。针对覆盖件工艺设计需求，提出一种基于有限元逆算法的拉深筋工艺优化算法。该算法以灵敏度优化方法为基础，考虑了板料的成形度、破裂和起皱等成形缺陷。在板料成形模拟FASTAMP系统中，开发了拉深筋优化模块，并以实际覆盖件为例，验证了该算法能快速准确地模拟等效拉深筋力的布置情况以及优化板料的成形性。