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基于知识的车身覆盖件拉延模型面设计关键技术研究

作　者: 何伟
导　师: 李迪; 刘鑫明
学　校: 山东理工大学
专　业: 车辆工程
关键词: 车身覆盖件拉延模型面冲压方向 UG DYNAFORM
分类号: TG386
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

随着汽车工业的迅速发展,车型的快速更新换代,以及人们对汽车外观和质量提出的更高要求,都迫使汽车公司必须在较短时问内完成新车型的开发与生产。然而,国内车身覆盖件模具的设计水平不够高,是制约新车型开发周期的主要因素。拉延工序作为车身覆盖件成形过程最关键的工序,拉延模设计得是否合理将直接影响覆盖件质量和新车型的开发周期,所以,对车身覆盖件拉延模型面设计关键技术进行研究,将有利于缩短模具设计时间。本文首先对拉延模工艺设计基础知识进行了归纳与总结,为拉延模型面的设计作理论指导。其次,计算覆盖件的冲压方向,以UG NX的二次开发功能作为冲压方向优化算法平台,根据冲压方向的影响因素建立目标函数,以无负角为约束条件求出冲压方向的可行域,通过线性加权和法将多目标函数转化为单目标函数进行优化,并以此算法编写了程序代码,求出了覆盖件的冲压方向。再次,根据冲压方向确定出零件在模具中的坐标位置,通过系统研究影响车身覆盖件成形缺陷的因素,结合压料面、工艺补充面及拉延筋的设计规则,以几种典型车身覆盖件作为浅拉延和深拉延的例子进行拉延模型面设计,并利用成形度对设计好的型面进行成形性分析,通过分析结果预测零件是否会出现成形缺陷,并判断是否需要对压料面或工艺补充面做出修改。将通过成形性分析的型面导入DYNAFORM中进行仿真,然后视仿真结果的好坏确定是否需要对拉延模型面进行修改,对模拟结果不好的型面,针对出现的问题给出了解决方案。最后,根据对问题的分析与解决,总结了覆盖件拉延模型面的设计知识,以及覆盖件在拉深成形过程中容易出现的拉裂和起皱等问题的原因与解决措施。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
第一章绪论  9-15
  1.1 课题的研究背景和意义  9-10
  1.2 国内外车身覆盖件拉延模型面设计发展现状  10-12
    1.2.1 基于知识的工程的发展现状  10-11
    1.2.2 车身覆盖件拉延模设计发展现状  11-12
  1.3 研究目标及内容  12-13
    1.3.1 研究目标  12
    1.3.2 研究内容  12-13
  1.4 论文各章节内容安排  13-15
第二章车身覆盖件拉延模工艺设计知识  15-21
  2.1 凸、凹模间隙的确定  16-17
  2.2 凸、凹模圆角半径的确定  17-18
    2.2.1 凹模圆角半径的确定  17-18
    2.2.2 凸模圆角半径的确定  18
  2.3 成形度  18-20
  2.4 拉延模工艺设计的其他知识  20
  2.5 本章小结  20-21
第三章车身覆盖件拉延方向的确定  21-34
  3.1 UGNX软件简介  21-24
    3.1.1 UGNX功能特点  21-22
    3.1.2 UG二次开发功能简介  22
    3.1.3 UG二次开发流程  22-24
  3.2 基于冲压方向影响因素建立的优化模型  24-26
    3.2.1 影响冲压方向确立的主要因素  24-25
    3.2.2 优化模型的建立  25-26
  3.3 目标函数的优化  26-28
    3.3.1 多目标函数优化问题  26-27
    3.3.2 权系数的确定  27-28
  3.4 优化方法—复形调优法  28-29
  3.5 冲压方向的求取  29-31
    3.5.1 可行域的算法原理  29
    3.5.2 可行域算法实现过程  29-30
    3.5.3 冲压方向优化  30-31
  3.6 应用举例  31-33
  3.7 本章小结  33-34
第四章基于知识的拉延模型面设计  34-48
  4.1 车身覆盖件模型准备  34-35
  4.2 压料面的设计  35-38
    4.2.1 压料面的两种形式  35-36
    4.2.2 压料面设计的基本原则  36-37
    4.2.3 压料面的设计过程  37-38
  4.3 工艺补充面的设计  38-41
    4.3.1 工艺补充面的分类  38
    4.3.2 工艺补充面的设计原则  38-39
    4.3.3 工艺补充截面线类型  39-40
    4.3.4 工艺补充面的设计过程  40-41
  4.4 压边圈设计  41-42
  4.5 拉延筋设计  42-47
    4.5.1 拉延筋的主要作用  42
    4.5.2 拉延筋的种类  42-44
    4.5.3 拉延筋的布置原则  44-45
    4.5.4 拉延筋几何参数设计  45
    4.5.5 拉延筋设计过程  45-47
  4.6 本章小结  47-48
第五章拉延模型面的实例仿真与成形度分析  48-57
  5.1 DYNAFORM简介  48
  5.2 浅拉延件的成形仿真与成形度分析  48-51
    5.2.1 成形度分析  49
    5.2.2 成形仿真  49-51
  5.3 深拉延件的成形仿真  51-55
    5.3.1 成形度分析  52-53
    5.3.2 成形仿真  53-55
  5.4 拉裂和起皱等问题的防止与解决措施  55-56
  5.5 本章小结  56-57
第六章总结与展望  57-59
  6.1 总结  57-58
  6.2 展望  58-59
参考文献  59-63
致谢  63-64
附录：作者在读硕士期间参加课题和发表论文  64

基于知识的车身覆盖件拉延模型面设计关键技术研究

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