板材冲压成形CAE分析软件KMAS在汽车覆盖件模具设计中的应用.pdf.pdf

( ) 第 6 卷 第 3 期 北华大学学报 自然科学版 Vol. 6 No. 3 ( ) 2005 年 6 月 JOURNAL OF BEIHUA UN IV ERSIT Y Natural Science J un. 2005 文章编号 :(2005) 板材冲压成形 CAE 分析软件 KMAS 在 汽车覆盖件模具设计中的应用 1 2 2 3 黄禹潇 ,闫康康 ,郭　威 , 申国哲 ( 1 . 吉林大学 计算机科学与技术学院, 吉林 长春 　130012 ; 2 . 吉林大学 材料科学与工程学院, 吉林 长春 　130025 ; 3 . 吉林大学 车身与模具工程研究所, 吉林 长春 　130025) 摘要 :阐述了汽车覆盖件模具设计及制造的特点和技术要求 ,冲压成形 CAE 技术在车身设计及生产工艺设计分 析中的重要作用. 以某货车纵梁应用CAE 软件 KMAS 进行产品设计及工艺优化为例 ,提出了在进行车身件产品 设计及模具设计中如何在最短时间得到最优化的工艺方案的方式和实施过程. 该方案对解决车身零部件生产中 常见的破裂和回弹两种缺陷具有指导意义 ,可以有效降低模具制造乃至整车制造成本. 关键词 :汽车覆盖件模具设计 ;冲压成形 CAE ; KMAS 软件 ;模具优化 中图分类号: TG156 , TP391. 7 　　　　文献标识码 :A 　 1 　概　　述 [1 ] 随着经济全球化 ,“节能、环保、安全、轻量化”已经成为新车在市场竞争中取胜的决定因素 , 国内汽 车制造厂家面临着用户对产品性能及质量的要求越来越高 ,安全性法规和标准的约束越来越严格 , 以及降 低成本等多方面的压力 ,迫使其在竞争中必须缩短产品开发周期 ,提高产品质量 , 降低开发成本. 因而 ,发 展和采用大量的信息及计算机高新技术并应用于设计、制造的全过程 ,对加速汽车开发与生产十分必要. 1. 1 　汽车覆盖件成形模具特点 模具的设计制造是一个技术、资金密集型的工业门类[2 ] . 尤其是车身覆盖件模具 , 多是尺寸大、形状 复杂的三维曲面 ,要求具有较高的尺寸精度 , 以保证焊装或组装时的准确性、互换性;要求具有很高的形状 精度 ,具有较好的表面质量 ,尤其外覆盖件不允许有皱裙、凹痕、擦伤、压痕等缺陷 ,棱线应清晰、平直 , 曲线 应圆滑、过渡均匀 ;车身件在成形过程中 ,材料应有足够的塑性变形 , 以保证零件具有足够的刚性. 在以往的汽车开发中 ,从事车身件冲压设计的工程技术人员在进行冲压工艺设计、冲模设计时还在很 大程度上依赖于自己的经验 ,对覆盖件冲压生产中出现的质量问题 ,也要靠技术人员的经验进行反复地试 验. 按照传统的生产方式 ,在冲模制造完成后 ,进行实件冲压来发现制件的质量问题 ,如起皱、破裂、刚性不 足、回弹过大等 ,再根据问题对模具进行调试及修改冲床条件 ,直到冲制出合格制件为止 , 由此制造周期 长、反复多、成本高、技术难度大. 1. 2 　板料冲压成形 CAE 分析技术 由于汽车覆盖件大都是空间曲面结构、总体尺寸大、相对厚度小、形状复杂, 同时在成形时影响毛坯变 形的因素又很多 ,如冲模结构和参数、材料性能和质量、冲压设备性能、润滑等各种冲压条件等等 ,从而决 定了在冲压成形中的变形状况复杂 ,变形规律不易被掌握 ,易出现质量问题. 因此 ,较好地把握汽车覆盖件 的冲压成形特点 ,准确、详细地分析覆盖件成形中的状况和变形规律 ,预计可能出现的质量问题是车身件 收稿日期