车身覆盖件模具精细模面设计研究

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1、学校代号10532学号S1202W111分类号TG386密级公开工程硕士学位论文车身覆盖件模具精细模面设计研究学位申请人姓名毛定山培养单位机械与运载工程学院导师姓名及职称聂昕讲师黎海高级工程师学科专业机械工程研究方向汽车同步工程设计论文提交日期2015年05月07日学校代号：10532学号：S1202W111密级：公开湖南大学工程硕士学位论文车身覆盖件模具精细模面设计研究学位申请人姓名：毛定山导师姓名及职称：聂昕讲师黎海高级工程师培养单位：机械与运载工程学院专业名称：机械工程论文提交日期：2015年05月07日论文答辩日期：2015年06月0

2、2日答辩委员会主席：龚金科教授Researchonanaccuratedesignofauto-panelstampingdiebyMaoDingshanB.E.(ChanganUniversity)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinMechanicalEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervisorLecturerNieXin

3、SeniorEngineerLianChaochunMay,2015湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加ＬＵ标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中１＾明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：寺句Ｈ期：心３，年６月的毛５学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家

4、有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可从将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据庙进行检索，可Ｕ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于Ｋ保密□，在年解密后适用本授权书。／２、不保密。ｙ（请在上相应方框内打作者签名：曰期：年曰至妙＇長Ｍ口飞６导师签名：曰期：年月ｆ曰．躺Ｊ车身覆盖件模具精细模面设计研究摘要车身大型覆盖件模具的设计制造是制约我国汽车自主品牌发展的一个瓶颈环节。在传统的模具设计中，由于未进行模面不等间隙处理，理论上讲

5、数控加工而成的汽车模面应该有较高的贴合度，然而实际合模到底时模具间隙与板料厚度不一致，导致合模率低，尤其是大型车身覆盖件存在“挖心”现象，即模具合模到底时四周圈间隙很小，导致模具只有四周圈研合到位，越靠近模具中心，凹凸模之间的间隙越大，这主要是模具及压机的弹性变形所导致，后期主要依靠钳工不断修模来尽量消除这些因素的影响，导致模具设计周期长，钳工修模工作量大。本文针对上述问题进行了深入研究，讨论了导致合模间隙与冲压后零件厚度分布不一致的三大主要因素：模具本身变形、机台平面的挠度变形、制件的减薄，并提出了一种新的精细模面设计补偿方法，针对该补偿方

6、法提出了一种基于二分法的网格变量映射新算法来实现不同网格变量之间的精确映射。首先，论文总结了网格变量映射方法的现状及发展趋势，提出了一种基于二分法的网格变量映射算法，建立了冲压制件与模具型面之间力的传递。该算法主要有二大优势：一是搜索速度的提高，采用了化三维为一维与二分法相结合的办法，大大提高了搜索效率；二是映射精度的提高，为了避开搜索半径对精度的影响，采取不同的搜索方向即以冲压网格的节点去搜索模具网格的节点，避开了冲压节点力同时赋予不同网格的可能。其次，将本文所开发的网格映射算法用于模具结构耦合分析中，计算模具变形量，指导模面精细设计时对模

7、具型面的补偿。该模具结构耦合分析方法是将冲压仿真后输出的载荷力映射到模具上进行结构分析，并以前门外板为例，验证了该方法的工程实用性，并与基于Ls-dyna的动态模具结构分析方法进行了对比。最后，针对合模率低的问题，提出一种新的精细模面设计补偿方法。该补偿方法不仅主要考虑了模具变形对合模间隙的影响，而且结合压机变形、制件减薄等影响因素在设计阶段即对模具型面进行补偿。并将该方法用于某乘用车前门外板模具型面前期设计上，很大程度上解决研合率低的问题，验证了该方法的工程实用性，并讨论导致合模间隙与冲压后零件厚度不一致的三大因素各所占权值。研究结果表明：

8、该设计补偿方法在设计阶段即可对模具型面进行相应的变形补偿，以抵消实际变形带来的影响。工程应用实例证明，该映射算法在精度和速度上有较大的提高，该补偿方法能够很大程度上