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《基于dynaform的汽车横梁模具型面设计与数值模拟分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、8模具工业2009年第35卷第2期基于Dynaform的汽车横梁模具型面设计与数值模拟分析李凤仙,王春伟,刘尉俊,艾香红(广西大学机械工程学院,广西南宁530004)摘要:探讨了基于Dynaform软件,以汽车横梁为例实现汽车覆盖件型面参数化设计的方法,其中包括冲压方向、工艺补充面、压料面、拉深筋等设计,并通过仿真模拟判断模具型面的优劣,再根据模拟结果对模面进行快速修改。这种模面设计和分析方法对类似零件成形工艺的制定具有一定的借鉴作用。关键词:汽车覆盖件;型面设计;参数化法;数值模拟中图分类号:TP391文献标识码:B文章编号:1001-2168(2009
2、)02-0008-05Dynaform-baseddesignandnumericalsimulationofdieprofileforautomobilecrossbeamLIFeng-xian,WANGChun-wei,LIUWei_jun,AIXiang-hong(CollegeofMechanicalEngineering,GuangxiUniversity,Nanning,Guangxi530004,China)Abstract:AmethodforparametricdesignofautomobilepanelsusingDynaform_b
3、aseddiefaceengineering(DFE)waspresented.Thesystemcoversthedesignofstampingdirection,addendum,bindersurfaceanddrawbead.Thediefacequalityisjudgedbynumericalsimulationandfurthermodificationismadeinconformitywithsimulationresults.Keywords:automobilepanels;dieprofiledesign;parameteriz
4、ation;numericalsimulation1引言面参数化设计,并通过有限元数值模拟技术对成形汽车模具拉深模型面设计中的工艺补充面和过程进行仿真分析。压料面设计是汽车覆盖件拉深模型面设计的重要环节,其设计合理与否是决定拉深能否顺利成形和2横梁拉深模型面设计获得合格工件的关键。目前,国内大多用UG软件拉深模型面设计需选择合理的冲压方向,增加实现模具型面设计,其主要思想是先构建出1个曲必要的工艺补充,使被拉深材料尽可能经受充分而面作为压料面,再通过轮廓线提取功能提取产品边均匀的塑性变形,用最少的材料消耗获得优质的拉[4]缘线,在边缘线与压料面之间,通过曲
5、线构造功能深件。设计流程如图1所示。构建若干曲线作为工艺补充面的截面线,然后由边[1]缘线和若干截面线扫描得到工艺补充面。在工艺分析方面,传统方法主要依据工程师的经验进行模具设计,同时为避免板料成形过程中出现断裂、起[2,3]皱和回弹等缺陷,必须反复试模和修模。这种设计方法大大延长了模具开发时间,增加了模具成本,延误了产品上市时间。现基于Dynaform软件中的模面工程(DFE)模块,以汽车横梁为例,探讨如何实现汽车覆盖件型收稿日期:2008-09-15。作者简介:李凤仙(1983-),女,云南陆良人,硕士研究生
6、,主要从事材料成形及模具设计工作,地址:广西南宁广西大学A157信箱,(电话)13978834827,(电子信箱)huaxianzi659520@163.com。模具工业2009年第35卷第2期9现以汽车横梁零件为例(如图2所示)进行设计,零件的特点是:A区是小塑性变形区,在拉深过程中受到双向拉应力的作用发生双向伸长变形,变形量一般为1%~3%;B区是拉深成形中的大塑性变形区,径向发生伸长变形,切向发生压缩变形;C区为装饰线区。图4截面线参数设计在本例中,基于使补充部分尽量小和对后工序有利图2汽车横梁三维模型的原则,根据产品型面边缘的特征,采取分段设定主截
7、面A.小塑性变形区B.大塑性变形区C.装饰线区线,以主截面线为基础可以设计出工艺补充面,如图5中[5]B所示;压料面轮廓线形状通常是直线,通过调整压料因汽车横梁左、右对称,只取1/2CAD模型面与水平面的夹角即可设计出水平压料面和斜压料面。本例将断面线沿分模线扫描,然后使用三角面将所(见图2)进行分析即可,设计步骤如下:有的断面线连接即完成压边面设计,见图5中C所示。(1)数学模型导入。Dynaform可以直接读入UG、CATIA和Pro/E等数学模型。(2)确定冲压方向。调整冲压方向时,零件坐标系中的z轴旋转,与绝对坐标系中的z轴重合,此即为拉深方向。(
8、3)工艺补充面(addendum)与压料面(bindersurfa
