汽車覆蓋件沖壓模具精細(xì)化設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、大型汽車覆蓋件沖壓模具的設(shè)計制造是汽車制造業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)之一，是制約我國汽車工業(yè)發(fā)展的一個瓶頸環(huán)節(jié)。凸、凹模動態(tài)配合精度是覆蓋件模具在高頻次工作時穩(wěn)定性的重要保障，而動態(tài)配合精度可以通過合模率來評價。傳統(tǒng)合模率測算與改進(jìn)方法處于修模階段，鉗工研配工作量大，嚴(yán)重制約了模具的生產(chǎn)周期。開發(fā)汽車覆蓋件沖壓模具精細(xì)化設(shè)計技術(shù)，在設(shè)計階段預(yù)測、分析影響合模率的因素，計算模具型面補(bǔ)償量，對模具型面進(jìn)行補(bǔ)償修正，使得模具型面加工后就能滿足或接近型面配合

2、精度要求，有效地減少鉗工研配工作量，縮短模具制造周期，提高模具品質(zhì)。論文在國家科技重大專項（2009ZX04013-031）的支持下，完成的主要研究成果總結(jié)如下：
　　 討論了影響模具動態(tài)配合精度的兩個重要因素——制件料厚減薄與模具彈性變形，提出了基于沖壓成形數(shù)值仿真與模具結(jié)構(gòu)分析的覆蓋件沖壓模具型面補(bǔ)償與合模率改進(jìn)方案，該方案主要包括三部分：基于沖壓成形數(shù)值仿真的制件料厚減薄補(bǔ)償量計算、基于模具結(jié)構(gòu)分析的模具彈性變形補(bǔ)償量計算

3、和補(bǔ)償量疊加與模具型面補(bǔ)償修正。
　　 針對沖壓成形數(shù)值仿真軟件（Autoform和LS-DYNA），深入探討了制件料厚減薄補(bǔ)償量的計算流程及其關(guān)鍵算法。通過沖壓成形過程數(shù)值仿真，提取制件料厚減薄量或制件表面網(wǎng)格信息，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理獲得料厚減薄補(bǔ)償量。在LS-DYNA模式下，可進(jìn)行循環(huán)迭代運(yùn)算，補(bǔ)償修正模具型面網(wǎng)格。提取沖壓成形數(shù)值仿真得到的接觸力信息，利用分塊載荷映射算法，將接觸力映射到模具結(jié)構(gòu)分析網(wǎng)格上作為邊界力條件，對模具進(jìn)

4、行結(jié)構(gòu)分析，可輸出模具型面變形的位移信息。模具型面變形位移信息經(jīng)過處理，可以得到模具彈性變形補(bǔ)償量。引入了補(bǔ)償系數(shù)，對制件料厚減薄補(bǔ)償量和模具彈性變形補(bǔ)償量進(jìn)行疊加，得到總的補(bǔ)償量。確立補(bǔ)償規(guī)則，對模具型面進(jìn)行補(bǔ)償修正。
　　 總結(jié)分析了合模率傳統(tǒng)測算與改進(jìn)方法及其影響因素，并以模具型面補(bǔ)償量的計算為依托，提出了基于數(shù)值仿真的覆蓋件沖壓合模率測算法。
　　 基于上述方法，利用C++語言開發(fā)了基于數(shù)值仿真技術(shù)的汽車覆蓋件沖