汽车覆盖件模具设计应用CAE技术分析

保证质量， 不 出现 压 凹痕 、 褶皱、 擦伤等， 棱 的 成 形 模 具 的几 乎 模 型 建 立 有 限 元 模 型 ，
料 要足 够 塑性 ； 零件 要 足够 刚 性 。 果不 满意分析结果 ， 就需 要 重 新 返 回 三 维
深 成 形 模 拟 中 出现 的 中部 板料 严 重 变 形 问 模具 中间位 置面 积 大 而 曲率小 的缺 陷， 以 从
中间 位 置 改 为 平 面 ， 进 一 步 加 大 中部 拉 延 深 度， 结果 表明， 明显 改善 了成 形 效 果 ， 相 应位 置模 具 圆 角的 修 改 也 很 好 地 解 决 了模 具 出现 的 开 裂 问题 。 ３ ． ４ ． ２ 优 化 模 具 圆 角和 坯 料几何
可 考虑 增加 中部 拉 延 深 度 ， 以 避 免 车盖 线应清晰、 平直 ， 曲线 应 圆滑 、 过渡均匀； 材 进 行 有 限元 计 算 。（ ３ ） 分析试运行结果。 如 题 ， 并 其他 临近 位 置补 充 中间 板料 。 或 者 将 压 料面 ＣＡＥ 技 术 即计 算 机 辅 助 工 程 技 术 ， 能 ＣＡＤ软 件 中 重新 修 改 零 件 的 几何 模 型 ， 够 贯 穿 汽 车开 发 全 过 程 ， 包 括 结 构 分 析 优 将 修 改 或 模 型 再 次 进 行 Ｃ ＡＥ分 析 ， 这 其 中 化； 噪声、 振 动与不平顺分析； 汽 车 碰 撞 模 离 不 开生 产有 限 元 网格和 设 置 成 形 参 数 。
创 新 技 术
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汽 车 覆 盖件 模 具设 计 应 用 ＣＡＥ 技术分析①
１ 汽 车覆 盖 件 和 Ｃ Ａ Ｅ 技 术 概 述
设 计制 造需要反复设计， 其 一 股 的 理 论 过
汽 车 覆 盖 件 是指 构成 汽 车 车 身或 驾 驶 程 主要 是 ：（ １ ） 设 计 零 件几 何 模 型 。 即应 用 室、 覆 盖 发 动 机 和 底 盘 的 薄 金 属 板 料 制 成 ＣＡＥ 技 术， 首 先 要 在 根 据 金 属 塑 性 成 形 过 的异形 体表面 和内部零件。 汽 车 覆 盖 件 模 程 的 材 料 流动 规 律 ， 在三维Ｃ ＡＤ软 件 中设 具设计 必须采 取较 高的尺寸精度 ， 保 障 焊 计 出零 件 的几何 模 型 ， 并设 计 出压 料面 和 工
料的几何形状， 则包 括 优 化 其 尺寸 ， 切 开 位
置， 并 借 助 逆 向法 有 限 元 计 算进 行 估 算 ， 以 估计 出复 杂 边界 零 件 的坯 料 几何。 轿 车 顶盖 覆盖 件 由于 其边 界 接 近 矩 形 ， 因此， 可 以 用 行局 部修 改 以 最终 实 现 成 形 要求 。 结 果 证 明， 案 例 中的 轿 车顶 盖 覆 盖 件在 应 用Ｃ ＡＥ 技 术并 进 行 坯 料 几 何和 模 具 圆 角 的优 化设 计后 ， 明 显改 善 了轿车 顶 盖 的成 形 条件 并 提 高 了汽 车 顶 盖 的 冲压成 形 效 果 。
关键 词： 汽车覆盖件 模 具设计 Ｃ ＡＥ 技术 应 用 中图分类号 ： Ｕ ４ ６ ２ 文献标识 码： Ａ
文章 编号： １ ６ ７ ４ － ０ ９ ８ Ｘ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ８ （ ａ ） 一 ０ ０ ３ ９ — ０ ｌ
预成形后各板料 部位 应变量较小 ， 对 后 续
优化 的应 用。
的基 本性 能 ， 本例 主 要 修 改了工 艺补 充 面的 圆角 特 征 来 解 决 开 裂 实 效 问题 。 而 优 化 坯
３ ． １ 设 计 车盖 几何 模 型
进 行 工艺 补充 面 初步 设计 ， 采 用 平面 坯 料 一 次 拉 伸成 形 ， 在 ＵＧ软 件 中 建 立 盖 形 件三 维 立体 模 型 ， 后进 行 抽 面处 理 ， 并 将 添
孙子祥 （ 杭州杭 氧钢结 构设备安装 有限公司 浙 江临安
３ １ １ ３ ０ ５ ）
摘
要： 该文在概述汽车覆 盖件特点要求和Ｃ Ａ Ｅ 技术基 本知识的基础上 。 给出了 汽车覆盖件模具设计应 ￣ Ｉ ｃ Ａ Ｅ 技术 的一般 过程。 并结合轿车顶
盖形件模具设计应￣ Ｉ Ｃ Ａ Ｅ 的实例， 具体 分析 Ｙ Ｃ Ａ Ｅ 技术 在汽丰覆 盖件模 具设计中的应 用。
拉深 成 形影 响 可以 忽 略 不计， 因此 ， 此 方案
可行。
３． ４． １ 优 化 工艺 补 充面
通常， 设 计工艺 补 充面 需 要 相 同化 板 料
促 使 板 料 均 匀 流 动。 针 对 在 此 拉 装或组 装时 的准确性和 互换性 ： 形 状 上要 艺 补 充 面 。（ ２ ） 建立有限元模型。 根 据 上 述 拉 延 深 度 ，
拟 分 析 ；覆盖 件 成 形 性 模 拟 分析 等，应 用 十
分广 泛 ， 但Ｃ ＡＥ 技 术难 度 大 ， 深 度深 。
３ 应用 实例 介 绍
以 一 轮 廓尺 寸 为１ ６ ４ Ｃ ｍｘ ８ ８ ． ５ ｃ ｍ的
以 此 来 说 明 如 何应 用 要 提 高 汽 车 覆 盖 件 成 形 效 果 ，采 用 修 ２ 汽车覆盖件 模具设计应用Ｃ Ａ Ｅ 技 术 轿 车 顶 盖 形 件 为 例 ， 材 料 成 形 冲压 Ｃ ＡＥ 技 术 在 汽 车 覆 盖件 冲压 改 模 具 圆角 是 常 用 方 式 ， 但 要保 障 覆 盖 件 的 一般 过 程 应 用 ＣＡＥ技 术 进 行 汽 车 覆 盖 件 模 具 拉 深 成 形 数值 模 拟 仿 真 过 程 及 其 工 艺 参 数