汽车紧固件冷镦模具CAD_CAE一体化研究与应用

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1、学校代码：10259学号：156091103密级：公开上海应用技术大学硕士学位论文题目：汽车紧固件冷镦模具CAD/CAE一体化研究与应用英文题目：AppliedResearchonCAD/CAEofAutomotiveFastenersColdHeatingDie专业：机械制造及其自动化学院：机械工程学院研究方向：模具CAD/CAM姓名：瞿伟指导教师：褚忠2018年05月31日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学位论文保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。允许论文

2、被查阅和借阅。本人授权上海应用技术大学可以将本学位论文的全部内容或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密年本学位论文属于不保密（必须在相应处打√，否则按不保密处理）学位论文作者签名：指导教师签名：2018年06月04日2018年06月04日学位论文作者声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在

3、文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：2018年06月04日汽车紧固件冷镦模具CAD/CAE一体化研究与应用摘要汽车紧固件的冷镦工艺是近几十年在紧固件行业中广泛运用的生产工艺，在冷镦成型过程中，坯料的变形和材料的流动比较复杂，因此在模具设计制造的过程中需要反复试模、修模，导致新产品的生产周期延长。伴随着CAD/CAE/CAM技术推广普及应用，将模具设计制造的经验与CAX技术相结合，已经成为工业生产制造的重要研究方向。本文运用冷镦成型理论和体积成型理论研究了冷镦成型工艺。以六角螺栓为例，制定六角螺栓

4、的两种多工位冷镦成型工艺方案。同时，通过计算安排各工步变形量，分析各因素对两种工艺方案成型的影响，确定两套工艺方案的可行性。建立两套工艺方案的有限元模型，进行参数设置、边界条件设定，然后通过有限元软件——DEFORM-3D分别对两套工艺方案的各个工位进行数值模拟，并通过软件的后处理功能，分析两套工艺中各工位中应力、应变、温度场、晶体晶粒等参数的数值，从而选出合理的工艺方案，用于指导后续多工位模具的设计。设计三水平四因素的正交试验，以第二套工艺中的第四工步头部挤压为例，将冲棒下压速度、摩擦系数、凹模硬度、凹模圆角四因素作为影响

5、模具的重要参数，通过极差分析和方差分析，确定最优水平，并根据最优组合来预测模具寿命，同时用于指导模具的设计。通过冷镦模具的工艺设计分析、数值模拟、工艺优化，对冷镦模具进行参数化设计。本文还对NX进行二次开发，主要包括设计NX界面菜单，MFC参数化设计对话框，以及依据表达式建立的二维图形模板。通过编写回调函数，运用自定义的MFC对话框，实现冷镦模具模芯、冷镦模具凸模、冷镦模具模架的参数化设计。依据参数化设计的三维模型，生成冷镦模具的二维工程图，对冷镦模具的二维工程图进行管理。利用AutoCAD的二次开发技术，实现冷镦模具和冷镦

6、模具工程图的信息管理、加工管理、存储管理。运用ObjectARX二次开发技术实现在AutoCAD中冷镦模具信息与数据库的连接，同时实现在AutoCAD自动生成条形码和二维码的功能，用于冷镦模具的加工、图纸的管理和存储。关键词：冷镦模具；CAD/CAE；有限元模拟；参数化设计；模具工程图.AppliedResearchonCAD/CAEofAutomotiveFastenersColdHeatingDieAbstractThecoldheadingprocessofautomotivefastenersisawidelyuse

7、dproductiontechnicinthefastenerindustryinrecentdecades.Duringthecoldheadingprocess,thebilletdeformationandmaterialflowarerelativelycomplicated.Soduringtheprocessofmolddesignandmanufacturing,repeatedtrialsandrepairsarerequired,resultinginprolongingtheproductioncycle

8、ofnewproducts.WiththepopularizationandapplicationofCAD/CAE/CAMtechnology,thatcombiningtheexperienceofmolddesignandmanufacturingwithCAxtechnologyh