冲压成形CAE技术在汽车冲压零件设计流程中应用.pptVIP

主题内容： 一汽技术中心工艺部压力室 富壮 为什么不用PAM-STAMP或DynaForm这类软件进行厚板成形分析及回弹计算？ 1. 若冲压零件的弯曲半径与板厚之比小到一定值时，板厚方向的应力不容忽视，即弯曲部位的变形方式应为三向应力状态。而回弹计算时弯曲部位的应力状态对回弹变形影响极大，因此不宜使用上述软件进行厚板成形及回弹计算； 2. 采用实体单元将给动力显式算法带来麻烦。因为显式算法中的临界时间步长与两节点间的最小距离成正比，采用实体单元后临界时间步长将大大减小，从而使计算费用大幅提升。 选择实体厚壳单元还是普通实体单元？ 为了便于说明应变梯度变化，在显示设定上作了相应放大处理。 实体厚壳单元 普通实体单元 * 一汽技术中心 RD CENTER 培训 * 一汽技术中心 RD CENTER 培训 1.冲压成形CAE技术在汽车板料零件设计流程中的应用； 2.基于MSC.Marc软件的厚板成形分析及回弹计算。 1.冲压成形CAE技术在汽车板料零件设计流程中的应用 本人在科室内主要负责冲压成形及金属塑性成形CAE分析方面的工作。 目前的工作内容： (1)冲压零件结构工艺性评估。这是产品设计人员需求最大的部分。 (2)冲压零件材料成本及制造成本的估算。 (3)冲压加工工艺基础知识的讲解及冲压零件相关标准的解释工作。 (4)冲压零件的试制及试制中的技术支持。 目前的工作特点： (1)设计人员的基础相对好些，尤其是商用车的板料零件设计人员，而乘用车的板料零件设计人员相对弱些，这与汽车研究所以往研发工作的重点在商用车方面有关系。目前也不是所有件都做工艺分析， 只有那些结构有变动，或正向设计的零件需要做工艺分析和成本评估。 (2)板料零件中商用车件的比重要大一些，且绝大多数为过程数据，结果数据很少。另外，厚板件的数量相对多一些。 (3)由于大多是过程数据，设计人员关心的是如何更好的改进零件结构设计，而不是零件设计是否能够通过工艺评审，毕竟我们不是业主单位和模具厂商。因此，工艺分析报告只是针对问题指出零件设计可能出现的后果及结构设计上的改进方案，并说明原因。 (4)目前的工作重点主要集中在结构工艺性和成本评估方面，回弹和质量分析方面的工作开展得相对少一些。 第(1)部分工作介绍： 冲压零件工艺评估的两种模式： 一、利用PAM-STAMP、DynaForm或MSC.Marc软件进行冲压工艺可行性分析。虽然计算精度较高，但需要一定的时间。而此时的设计人员通常需要了解的是关于零件结构工艺性的初步建议，并不是准确的结论，CAE分析时间过长将不被设计人员所接受。 二、通过积累的经验数据和以往的实际件进行判断，其准确程度受基础数据限制，往往只能提出建议，而无法给出准确的结论。由于时间较短， 设计人员比较接受这种方式。 第(2)部分工作介绍： 冲压零件的成本大致可以分为材料成本、工具成本、生产成本和其他费用等几大部分。产品设计过程中的成本控制主要是控制材料成本和模具成本，而对二者的控制是通过提高材料利用率和结构工艺性来实现的。 第(3)部分工作介绍： 冲压加工工艺基础知识的讲解及冲压零件相关标准的解释工作。 冲压零件的结构无论多么复杂，都可以分解为若干个局部典型结构如伸长类翻边、拉深变形区、胀形变形区、弯曲变形区等，而冲压零件的成形极限一般是由其中的一个或多个局部典型结构来决定的。 对于这些局部典型结构，可以建立相应的参数化结构模型，通过不同参变量及材料级别的组合并进行CAE计算可获得相应的成形极限、材料厚度及强度变化的计算结果数据，该数据可以作为零件结构设计时的参考数据以便对零件结构工艺性进行评估。 利用CAE方法获得基础数据的优势在于可以避免模型试验所必须的高额费用，可以得到比生产实例范围更广、 更全面的基础数据。 第(4)部分工作介绍： 冲压零件的试制及试制中的技术支持。 2.基于MSC.Marc软件的厚板成形分析及回弹计算