汽车覆盖件拉深模型面的优化设计

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1、重庆大学硕士学位论文汽车覆盖件拉深模型面的优化设计姓名：常桂静申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：周杰20060401重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要汽车整车产品中，覆盖件的市场生命周期最短，变化频繁。覆盖件具有形状复杂、结构尺寸大、精度高、表面质量要求严格的特点，其模具型面的设计成为整车开发中的一个“瓶颈”。而汽车覆盖件拉深模的设计长期以来是研究的热点和难点，其模具工作型面的设计，是覆盖件拉深模设计的中心环节，也是影响覆盖件产品开发的重要因素。覆盖件产品的绝大多数都是通过一道拉深工序成形，而拉深过程可以认为是坯料不断贴模的过程，因而与坯料接触的模具工作型面成

2、为决定覆盖件最终形状的关键因素。然而拉深模型面的设计更是以其设计的经验性、主观性而困扰着设计人员。随着汽车工业的迅猛发展，传统的覆盖件模具设计方法已无法适应激烈的市场竞争要求和覆盖件产品的更高要求。同时，板料成形过程的计算机仿真技术得到迅速发展和应用，显著提高了模具设计的效率和质量，减少了模具开发中的成本和时间消耗，已成为推动覆盖件模具设计领域发展的重要技术基础。本论文参考了大量国内外技术资料，阐述了板料成形数值模拟理论中的关键技术，指出在分析板料成形问题时应采用大变形弹塑性有限元法。其次，分析了覆盖件成形的工艺特点和要求，同时详细介绍了覆盖件拉深模型面设计的原则，提出

3、了一种拉深模型面的优化设计方法，即设计—评价—再设计。立足于成形度的概念，在型面设计过程中，对零件进行成形性分析研究；在型面设计的初期利用反向模拟方法进行可成形性分析，以初步评判冲压方向、压料面和工艺补充的合理性；通过前两个阶段的成形性分析后，进行冲压成形数值模拟，分析零件的成形工艺性，对出现的缺陷进行工艺和模具参数的修改和优化，实现精细模面的设计。其中着重介绍了数值模拟过程中压边圈、坯料形状、拉延筋、凸凹模圆角等关键因素的处理方式，以及拉延筋的参数化设计，建立了用于拉延筋几何参数优化设计的主程序。最后将这种系统的优化设计方法应用于实例，指导实际生产与试模，得到了满意的

4、结果。关键词：汽车覆盖件，拉深模型面，优化，成形度，一步法，数值模拟，拉延筋I重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTComparedwithotherpartsoftheautomobile,thepanelschangemostfrequentlyandtheirmarkettimeisshortest.Panelshavemanycharacteristics,suchascomplicatedshape,largedimensions,highaccuracyandstrictdemandforsurfacequality.Therefore,thedesi

5、gnsfordiesurfaceare‘bottleneck’fortheautomobiledevelopment.Researchontheautopaneldrawingdiehavebeenthehot-pointandthedifficult-pointforaverylongtime.Especially,thedesignofthedrawingdieworkingsurfaceisthekeyprocessofautopaneldrawingdie,anditisalsothekeyfactoronthedevelopmentofautopanelpro

6、ducts.Mostoftheshapesofautopanelproductsareformedbyonedrawingprocess,whichcanbeconsideredasacontinuouscontactingprocessofsheetmetalanddie.Therefore,thecontactingsurface,thatis,thedieworkingsurfaceservesthedeterminingfactorofautopanel’sfinalform.However,thedesignofthedrawingdiesurfacearev

7、erydifficultfordesigners,becausetheyusedtobedesignedmainlybytheengineer’experience.Withtherapiddevelopmentofautomobileindustry,thetraditionalprocessingofautopaneldieisinvalidtomeetseveremarketcompetitionandtherequirementofautopanelproducts.Meantime,thewideapplicationofthe