尹潞开题分析方案

1、南京工程学院 毕业设计开题报告 课题名称：发动机罩内板拉延 CAE及拉延模设计 学生姓名：尹潞 指导教师：陈有华杨征宇 所在学院：材料工程学院 专业名称：材料成型及控制工程 南京工程学院 2009年3月20日 学士学位毕业设计（论文开题报告 学生姓名 尹潞 学号 205050305 专业 材料成型及控制工程 指导老师 姓名 陈有华/杨征宇 _所在 职称咼工/副教授 学院 材料工程学院 课题来源 企、事业单位委托课题 课题性质 工程设计 课题名称 发动机罩内板拉延 CAE及拉延模设计 课题内容 1. 英文翻译和开题报告 2. 分析零件冲压工艺 3. 熟悉AutoForm等CAE分析软件 4. 根

2、据产品图进行二维模具设计 5. 毕业论文 含中、英文摘要、设计计划书与设计说明书） 6. 发动机罩内板数学模型 毕业设计的 内容和意义 课题的目的和意义 1. 通过对本课题的研究，培养我们综合运用大学四年所学知识，联系生产实际提出 问题、分析问题、解决问题的能力，提升自身创新能力； 2. 进一步巩固，拓展自己的专业知识； 3. 了解市场经济对现代汽车模具工业新的要求，了解和掌握模具专业最前沿的技 术； 4. 理论联系实际，基本掌握并运用较为先进的设计理念和设计发法，接受初步的工 程技术训练，在导师的指导下，进一步提高自己的独立设计的能力，为以后工作打 好基础； 5. 掌握运用专业软件解决工程实

3、际问题的能力，能够熟练运用CAD、UG进行模具 二维的绘制，并熟练运用CAE分析软件。. 随着现代汽车、电子工业的快速发展，代表冲压模具发展万向和技术水平之一 的汽车覆盖件成形技术在我国得到了越来越广泛的应用并成为企业增强其市场竞争 力的重要因素。模具未来趋势主要是朝信息化、高速化生产与高精度化发展。汽车 模具是车身制造的重要装备，也是企业提高汽车开发、制造能力的关键环节汽车工 业产业政策己经将汽车模具作为提升汽车技术进步的发展重点之一。汽车覆盖件模 具是模具中技术含量和附加值最高的产品，其技术水平成为衡量一个国家制造业水 平的重要标志。 与汽车工业的迅猛发展相比，我国的汽车车身模具特别是汽车

4、覆盖件模具的发 展相对滞后，相当比重的汽车车身覆盖件模具依赖于进口，尤其是大型的覆盖件模 具依赖程度更高汽车覆盖件模具生产企业近年来的技术进步主要表现在如下几个方 面。 1. 装备水平有了很大提高 无论是近年来新建的企业还是经过技术改造的老企业，无一例外地都大量采购 了先进的数控设备，这些设备中包括了三轴至五轴的高速加工机床、大型龙门式加 工中心和数控铳等机床、先进的大型测量和调试设备及多轴数控激光切割机等。 目前许多模具企业已拥有了10台左右的大型数控设备，有些企业已拥有了30 多台。目前全行业已约有大型数控加工设备400多台，因此，生产汽车覆盖件模具 的水平和能力已大为提高。 文献综述 2

5、. 设计和加工技术有了很大提高 近年来，企业使用三维CAD的已越来越多，有的企业已经达到百分之百的应用。与 此同时，CAE技术也得到广泛应用。一方面是从国外引进的CAE软件，经过二次开 发，应用水平有了较大提高。另一方面是国内自行开发，拥有自主知识产权的、先 进的CAE软件也已在生产中得到成功应用。目前已经应用的CAE软件主要有引进的 LS、DYNA3D DYNAFORMPAMSTAMPOPTRIS AUTOFOR及国内自己开发的 VFORM KMAS sheetForm和CADEM系统等。作为汽车大型覆盖件模具开发中的核心技术 CAE技术，现在的 CAE软件已在传统的只作成形分析上实现了升级

6、，能参与冲压工 艺的全过程，在分析内容的广泛性、实用性、精确性方面都有显着的进步。这对产 品设计与工艺分析、提高模具非凡是拉延模的成功率、缩短模具制造周期、提高模 具质量都有显着作用。 3. 模具水平有了很大提高 由于装备水平和设计加工技术的提高，再加上人员素质的提高及一些新技术的 应用，近年来，国产汽车覆盖件模具水平也随之有了很大提高。模具水平的提高是 多方面的，体现在模具生产的全过程。 由于CAD/CAE技术的普及和运用积累，国内有些企业在DL图设计冲压工艺分析 方面已接近国外水平。标准化结构、标准件、曲型性结构的运用及其在此基础上的 灵活处理，已使模具结构复合程度高、结构布局合理、使用可

7、靠得到满足。 汽车覆盖件外形尺寸较大，材料比较薄，型面起伏复杂，尺寸精度与表面质量 要求较高，在拉伸成形过程中容易出现拉裂、起皱现象。模具调试过程中需要浪费 文献综述 量的人力、物力和财力。近年来随着计算机技术的不断发展，CAEt算机辅助工 程)技术目前已经在各大汽车模具厂广泛用于产品模拟分析、冲压板材成形过程分 析。通过提前对产品可能出现的成形缺陷进行研究，预示汽车覆盖件冲压成形的可 行性。计算机辅助设计技术以其强大的冲击力，影响和改变着工业的各个方面，甚 至影响着社会的各个方面。它使传统的产品技术、工程技术发生了深刻的变革，极 大地提高了产品质量，缩短了从设计到生产的周期，实现了设计的自动

8、化。 CAE(计算机辅助工程 Computer Aided Engineering CAE,是技术创新和 数字化智能化设计制造的核心技术，是改造传统产业和发展国防尖端科技的战略制 高点，在制造业和国民经济中具有重要地位和广泛需求。改变我国制造业自主设计 和技术创新能力弱、产品竞争力低的落后局面，根本途径是普及和应用先进设计、 分析、制造技术。其技术的主要优点包括：(1通过对工件的可成形工艺性分析，做 出工件是否可制造的早期判断；通过对模具方案和冲压方案的模拟分析，及时调整 修改模具结构，减少实际试模次数，缩短开发周期。 (2通过缺陷预测来制定缺陷预防措施，改进产品设计和模具设计，增强模具结构设

9、 计以及冲压方案的可靠性，从而减少生产成本。(3通过CAE分析可以择优选择材 料，可制造复杂的零件，并对各种成形参数进行优化,提高产品质量。(4通过CAE 分析应用不仅可以弥补工艺人员在经验和应用工艺资料方面的不足，还可通过虚拟 的冲压模拟，提咼提咼工艺人员的经验。 要保证汽车覆盖件的质量，首先要保证覆盖件模具的质量，其影响是直接的， 主要表现在:(1模具必须有足够的强度和刚度，这是保证模具止常使用的前提。(2 模具要有简单、合理、标准和安全的结构：(2模具要有精确、耐磨的形面配合，这 是冲模具的成套性，前后道工序之间的形面匹配性和关联性要求高，需要严密的组 织生产计划；(3轮廓尺寸大，加工基

10、准复杂；(4加工设备特殊，准备工作繁 重，制造周期长了；(5模具材料要求苛刻。 覆盖件的制造是汽车车身制造的关键环节。汽车覆盖件工艺补充设计注重要点 包括：1）选定合适的冲压方向，保证凸模将工件一次拉伸到位，凸模两侧包容角 尽可能保持一致，周边进料均匀，尽可能降低拉伸深度，并尽量深度均匀。2）选 用合适板材，一般在满足产品强度要求的情况下，尽量选用屈服点db和屈服强度6 b/ d s较低，延伸率 S、厚向异性指数 n较高的薄板材料。3）压料面应设计为平 面、单曲面或曲率半径很小的双曲面，使材料各处变形均匀，在不产生褶皱的情况 下，易于材料流入，同时，尽量减少工艺补充面，提高材料利用率。 的评估

11、 和优化。 从数据输人到后处理结果的输出，AutoForm融合了一个有效开发环境所需的所 有模块，从前处理到后处理的全过程与 CAD数据的自动集成，网格的自适应划分，所 有的技术工艺参数设置的过程易于理解且符合工程实际。 AutoForm使用了许多现代模拟技术，应用新的隐式有限元算法保证求解的迭代收 敛；采用自适应网格、时阶控制、复杂工具描述的强有力接触算法、数值控制参数 的自动决定和使用精确的全量拉格朗日理论等保证求解快而且准确。它同时融人了 许多工程应用技术，如考虑了加工硬化和应变率效应的各向异性材料模型；等效拉 延筋阻力模型。AutoForm对模拟结果融合了许多有效的解释，可以实时地观测

12、计算结 果；可观测应力、应变和厚度分布、材料流动状况；可计算工具应力、冲压力；可 实现材料标记、法向位移的标识；可生成对破裂、起皱和回弹失效进行判定的成形 质量图以及成形极限图；还可进行动画显示和截面分析等。 AutoForm在解决汽车覆盖件模具制造中的应用，经过各个阶段的重点攻关，实 现了对汽车冲压零件产品的可冲压成形性进行分析，判定成形的难点和关键区域； 对汽车冲压零件产品实现毛坯展开计算；对模具和工艺方案的确认进行有选择性和 针对性的模拟分析，给模具调试提供量化的分析判断数据，对可进行的模具调试方 案进行判别，并对可行的调试方案提供具体技术参数；对模具和工乙方案进行反复 优化的多次模拟，

13、用先于现场模具调试的模具CAE技术，对拉延模具设计的可行性和 可靠性进行量化的分析和判断，对有欠缺的设计提出优化改进方案。 结束语 通过近年来 CAE分析技术的有效实施，提高了冲压工艺水平与模具设计质量， 缩短了模具制造周期，降低了生产成本。冋时也验证了Autoform 分析软件的可靠 性，分析方法的正确性，为实际生产提供了有效依据。在今后的工作中，为了更有 效的用于指导模具调试，还需要大家不断地探索与总结，使相关参数的设置与模具 实际调试的影响因素紧密结合起来，建立核心数据库，最终才能达到一次试模成功 的目的。 文献综述 1 现代模具技术编委会汽车覆盖件模具设计与制造M 北京：国防工业出 版社，1998. 2 冲压工艺及冲模设计编写委员会.冲压工艺及冲模设计M.北京：国 防工业出版社，1993. 3 胡轶敏、林忠钦车身覆盖件冲压成形动态仿真的研究进展J.力学进展， 2002 4 徐金波，董湘怀基于有限元分析的汽车