模具cae技术在轿车发动机罩外板模具调试中的应用论文

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1、模具CAE技术在轿车发动机罩外板模具调试中的应用论文阐述了基于汽车覆盖件板成形的有限元模型分析软件AutoForm的模具CAE技术，对其特点和功能作了阐述。以风神Bluebird发动机罩外板的模具调试为例阐述了其实际应用，对拉延模的模面设计方案进行了分析，对其拉延成形过程进行了模拟分析，并依此对拉延模的调试方案进行分析和判断，优化了改进方案，和现场取得了完全一致的结果。一、前言当代汽车和现代模具设计制造技术都表明。汽车覆盖件模具的设计制造离不开有效的板成形模拟软件。国外大的汽车集团，其车身开发与模具制造

2、都要借助于一种或几种板成形模拟软件来提高其成功率和确保模具制造周期。作者从2001年5月开始探讨AutoForm在解决汽车覆盖件模具制造中的应用.freel的功能和特点AutoForm提供了从产品的概念设计直至最后的模具设计的一个完整的解决方案，特别适合于复杂的深拉延和拉伸成形模的设计、冲压工艺和模面设计的验证、成形参数的优化、材料与润滑剂消耗的最小化、新板料(如拼焊板、复合板)的评估和优化。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C

3、AD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:可以实时地观测计算结果；可观测应力、应变和厚度分布、材料流动状

4、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。三、模面设计在风神Bluebird发动机罩总成模具的设计与制造工作中，为保证模具的制造质量和周期，作者对其主要零件-发动机罩内外板进行了成形模拟分析，取得了良好的应用效果。以下主要对外板作一个说明。1、产品介绍发动机罩外板如图1所示。料厚:0.8(GB708-88)。材料:SP780-340。坯料尺寸:0.8*1540*1770。其冲压工艺是:开卷落料

5、，外形定位拉延成形，外形与形状定位修边冲孔、吊楔修边，外形与形状定位翻边、吊楔翻边，检验夹具。2、拉延成形模面设计模面设计是根据冲压工艺和模具设计知识，完成优选冲压方向、压料面形状的确定、工艺补充面的设计以及拉延筋的设计与布置等，依其掌握的经验和知识，以获得最佳的材料流动，达到拉延出合格的拉延件的目的。(1)冲压方向的确定.在保证没有冲压负角的情形下遵循平均法向原则、最小拉延深度原则、无冲压负角原则、确定冲压方向:绕坐标轴Z旋转+15。，如图2所示。.freelm，两侧及角都降低约5mm；为了消除B区仍

6、存在的局部材料过度变薄和微小裂纹，将角部凹模R由R5修磨到R10，彻底消除了微裂纹。模具经上述实际调试后结合CAE提供的冲压工艺参数进行试冲的结果如图9所示，得到了完全合格的拉延件。从上述过程可以看出，采用数值模拟技术来进寸拉延成形分析，并进而在模具制造调试时提供量的数据和判据，指导模具调试，这是缩短制模周期、提冲压件成形质量的一个非常重要的手段。若在模具加工制造前就进行充分的模拟分析，研讨模面设计的可行性和可靠性，并进而提出改模方案，更改NC加工代码，无疑将大大减少现场实际试模量，该技术的成功应用也预

7、示着其巨大潜力。但板料的冲压成形过程和模具的设计制造是一个十分复杂的系统过程，单对某一个工序及其模具调试作出分析、判断和成功的修改或完善还是不够的，还需对许多关键技术作进一步的研究和探索，才能最终大大减少现场模具调试的工作量。