集成SolidWorks的修边展开与翻边成形同步模拟系统

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1、华中科技大学硕士学位论文集成SolidWorks的修边展开与翻边成形同步模拟系统姓名：戴威波申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：柳玉起2011-01-14华中科技大学硕士学位论文摘要修边和翻边成形能够实现装配、美观、强度等的要求，是板料冲压成形过程较为重要的一个工序，在汽车覆盖件和五金件中有着广泛的应用。在传统的修边和翻边模具设计过程中采用了CAD和CAE技术，二者采用中间数据格式进行数据交换来共同辅助模具设计。为避免数据转换产生的精度损失，进一步提高模具设计效率，本文主要目的在于将修边和翻边CAE分析功能集成于CAD平台。论文结合国家

2、自然科学基金项目“复杂汽车结构件多工位级进模条料设计的快速仿真模型与关键算法研究”、中国博士后基金“汽车覆盖件修边工序与翻边成形模拟中的关键技术研究”以及国家数控重大专项“C级轿车覆盖件整体侧围、翼子板和新型环保材料内饰件冲压成形模具”，开发了基于SolidWorks平台的修边线展开和翻边成形模拟系统StampingWorks-TrimmingLineUnfoldXpert（SW-TUX），实现了CAD与CAE的无缝集成。论文围绕SW-TUX系统的实现过程进行了展开研究。首先从CAD与CAE的集成技术、SolidWorks二次开发、修边和翻边成形

3、工艺以及采用的有限元基本理论等方面深入研究了系统的开发基础。紧接着根据修边和翻边成形的实际工艺和SolidWorks平台的建模特点，结合FASTAMP逆算法核心求解器，设计了系统的总体框架以及相应的操作界面，完成了整个系统的开发。在此基础上着重研究了开发系统采用的关键技术，包括网格剖分、网格修复与偏置、开放式材料库、边界约束处理方法、CAD与CAE模型参数化同步自动更新以及数据结构和存储技术各自的实现机理。本文最后利用SW-TUX系统对具体的实例进行了模拟分析，验证了系统的可行性与广泛应用性。同时结合实例的模拟结果与具体的实验结果进行对比分析，论

4、证了系统的准确性。充分说明了本系统能够成功的应用于修边线的展开和翻边成形的模拟，具有较高的实际应用价值。关键词：修边线展开，翻边成形，无缝集成，同步自动更新，SolidWorks二次开发。I华中科技大学硕士学位论文AbstractTrimmingandflanging,oneofthemostimportantprocessesinsheetmetalforming,whichmadeassembling,appearanceandstrengthenarepossible,hasbeenwidelyusedinautomobilepanelan

5、dhardware.Inthepast,bothCADandCAEwereappliedtomoduledesigningoftrimmingandflanging,whileintermediatedataformatwereusedfordataexchangingbetweenCADandCAEtoaiddesigningprocess.Inordertoavoidthelossofaccuracycausedbydataconversionandtoimprovetheefficiencyofmoduledesigning，theanal

6、ysisfunctionofCAEwillbeintegratedintoCADplatforminthisthesis.TheresearchofthisthesisissupportedbyNationalNatureScienceFoundationofChinaproject"ResearchonFastnumericalanalysismodelandkeymethodsinthestriplayoutofProgressivediedesignforcomplicatedAutomotiveStructuralParts”andChi

7、naPostdoctoralScienceFoundation“Researchonthekeytechnologyofthesheetmetalformingsimulationofautopanelinthetrimmingandflangingprocesses”andNationalScienceandTechnologyMajorProject“StampingDiesofthewholebodysidepanels,fendersandinteriorsofnewenvironmentallyfriendlymaterialsinC-

8、Classcar”.Moreimportantly,asynchronoussimulationsystemoftrimmingline