基于CAD／CAE技术的汽车覆盖件模具优化设计

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1、38DieandMouldTechnologyNo．22012文章编号：1001—4934(2012)02—0038—04基于CAD／CAE技术的汽车覆盖件模具优化设计刘鹏飞(一汽海马汽车有限公司，海南海口570100)摘要：以某汽车前门防撞梁前支架零件为例，介绍了以CAD／CAE为设计平台的汽车覆盖件模具设计。采用CAE分析软件AutoForm对其进行成形工艺模拟优化，并以优化后的工艺数模为基础，通过NX进行三维拉深模具结构设计，使优化的结果真正体现在模具结构上，从而有效地消除成形缺陷，降低了模具调试次数，缩短了模具周期

2、。关键词：汽车覆盖件；模具结构；模具周期中图分类号：TP391．7文献标识码：BOptimizationdesignofdiesfortheautobodymetalsheetpartsbasedonCAD／CAEtechnologyLIUPeng-feiAbstract：Takingfrontbracketspartsofthefrontdoorcrashbeamsforsomeautoasan．example，thediedesignfortheautobodymetalsheetpartswasintroducedb

3、ytheplatformofCAD／CAE．TheformingtechnologywassimulatedandoptimizedbythesoftwareofCAEanalysisAutoForm，andbasedontheoptimizedtechnologymodel，the3DstructuredesignofthestretchingdiewasdesignbyNX，andtheoptimizedresultcanbetrulyreflectedbythediestructure，whichavoidsthef

4、ormingshortageeffectivelyandreducesthediedebugtimesandshortensthediecycle．Keywords：autobodymetalsheetparts；diestructure；diecycle0引言分，其模具设计与制造周期几乎占据整车研发周期的2／3，是制约整车更新换代的主要因素。在全球化的竞争面前，汽车产品的市场生命周汽车覆盖件是指构成汽车车身或驾驶室、期越来越短_1]。覆盖发动机和底盘的异形体表面和内部的汽车零件。与一般冲压件相比较，具有材料薄、形状利用了

5、先进的板料成形分析软件Auto—复杂、多为空间曲面、结构尺寸大和表面质量高Form，可对零件的冲压过程进行有限元模拟分等特点。汽车覆盖件是汽车车身的重要组成部析，进而指导工艺方案、优化工艺。收稿日期：2011—11一O7作者简介：刘鹏飞(1987一)，男，助理工程师。模具技术2012．No．2391基于AutoForm的冲压件成形仿真分析1．iAutoForm在板料成形中的应用AutoForm软件是由AutoForm工程股份有限公司专门针对汽车工业和金属成形工业中的板料成形而开发的，用于优化工艺方案和进行复杂型面的模具设计

6、。AutoForm的主要模图2汽车前门防撞梁前支架数模块有用户界面、自动网格划分、一步成形、模面设计、增量求解、切边和液压成形，支持Win—1．3零件的预处理dows和Unix操作系统。特别适合于复杂的深为尽量减少可能产生的数据错误和丢失，首拉深和拉深成形模的设计、冲压工艺和模具型先在UG软件中抽取数据并导出IGES格式文面设计的验证、成形参数的优化、材料与润滑剂件，通过标准的IGES数据转换接口导入Auto—消耗的最小化、新板料(如拼焊板复合板)的评Form软件中，采用BT壳单元对几何模型进行离估和优化[2]。AutoF

7、orm在板料成形过程中的散划分网格，建立零件的有限元网格模型_3]。然分析流程如图1所示。后在Geometrygenerator模块下的进行定义对称轴和零件之间的距离实现对称布局；在ModlBndry和Tip界面下，分别填补内孔和选择冲压方向；在Binder和Addndm界面中进行工艺补充和0《0创建压料面。工艺补充模型如图3所示。优化工艺参数图1板料成形过程分析的流程1．2模拟前准备123图2所示为某汽车前门防撞梁前支架零1．工艺补充面2．过渡面3．压料面件，零件厚度为0．8mm，材料为St14。通过分图3工艺补充模型析

8、可知，欲成形此零件需要经过多道工序才能1．4工具设置完成。根据该工件的特殊形状尺寸，工艺路线定为：拉深一修边、冲孔复合一剖切3道工序，在Processgenerator模块中，根据零件的采用3套模具完成整个成形过程。拉深成形工特性进行凸模、凹模压边圈和拉深筋等设置。序是汽车覆盖件冲压成形的关键工序，拉深