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1、中国机械工程第19卷第19期2008年10月上半月覆盖件冲压仿真参数化建模方法陈涛李光耀孙光永湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,长沙,410082摘要:针对在覆盖件冲压成形领域对快速、自动化的有限元网格建模方法的迫切需求,提出一种快速的汽车覆盖件冲压仿真建模的思路与方法。将覆盖件冲压工艺设计与冲压成形仿真前处理集成,使用散乱三角面片模型,在自主开发的CAE前处理软件中,进行参数化的工艺补充面和压料面设计。模型的网格剖分与冲压工艺设计同时进行,自动生成整套模具的网格模型供冲压仿真计算。为了真实地模拟
2、板料网格的流动,提出了参数化的真实拉深筋的模型建模方法和板料网格的预细分方法。完成了相关软件的开发。多个汽车覆盖件冲压工艺设计和冲压仿真计算实例说明了该方法的有效性。关键词:薄板冲压成形;冲压工艺设计;散乱模型;网格剖分;拉深筋中图分类号:TP39172文章编号:1004—132X(2008)19—2292—05ParametricDesignMethodofMouldAddendumSurfacesforSheetMetalFormingSimulationChenTaoLiGuangyaoSunGuan
3、gyongStateKeyLaboratoryofAdvancedDesignandManufactureforVehicleBody,HunanUniversity,Changsha,410082Abstract:Thesuccessfulapplicationofcomputersimulationtechniquesinsheetmetalformingrai2sesanurgentrequirementformorerapidandautomaticdiesurfacemodelingmethod,
4、anewparamet2ricdesignmethodofmouldaddendumsurfacesanddrawbeadwasproposed.Usingthismethod,thedesignofdiefacewascompletedinCAEpreprocessorinsteadofinCADsystemsasordinarymethodsdid,andthemoldmodelscouldbeusedinsheetformingsimulationdirectly.Itmakesthedesignan
5、dchangeofdiesurfacemoreconvenient,andtheefficiencyofdesignprocessisimprovedgreatly.Anewmethodofparametricmodelingdrawbeadinrealgeometrywasproposed.andthepositionofdrawbeadcanbeadjustedeasily.Manyapplicationshaveprovedthismethodissuitableforautomotiveengine
6、er2ing.Keywords:sheetmetalforming;die-facedesign;discretizedmodel;meshgeneration;drawbead0引言的工艺面和压料面都在CAE前处理系统中进行汽车覆盖件模具的典型设计分析流程是在完参数化设计,无需再返回到CAD软件中处理。成覆盖件产品设计后,模具设计人员凭经验制定以覆盖件产品的STL格式模型为基础,根据冲压冲压工艺和模具设计方案,而后运用CAE技术工艺方案设计参数化的工艺补充面和压料面。该来进行冲压成形的计算机仿真;根据仿真
7、结果返方法极大地方便了工艺方案设计和修改,节约了回到CAD系统中修改设计方案,再开始下一轮设计时间,并同步生成仿真计算所需的网格模型的计算机仿真,直至仿真结果验证了设计方案的无需再进行专门的网格剖分。可行性。如果需要多次的工艺方案修改,每一次1仿真模型工艺面的参数化建模均需要返回CAD系统进行修改,而每一次的1.1逼近工艺面的三角面片数量的确定CAD修改返回后,成形性仿真计算包括网格剖本文提出的仿真建模方法使用三角形面片逼分、补孔、翻边等步骤都需要重新进行,严重影响[1]近模具型面。为了保证仿真计算的精度,
8、三角形了成形仿真的效率。逼近的模具网格必须精确模拟模具的几何形状,针对这一现状,本文提出一种新的基于散乱如果造型中使用的三角形数量过少,逼近的精度模型的冲压仿真参数化建模方法,并开发出汽车就比较低;如果三角形的数量太多,有限元计算中覆盖件冲压成形仿真前处理STLMesher。在获接触搜寻的计算量就会大大增加。通过控制模型取了覆盖件零件的STL文件格式模型之后,模具的离散误差,可以控制三角形的数量。收稿日期:200
