基于实体拉深筋的汽车覆盖件冲压成形同步仿真技术

基于Siemens NX平台的几何关联和参数关联技术,采用UG/OPEN API开发了汽车覆盖件冲压成形同步仿真系统FASTAMP_NX,该系统实现了CAE分析模型与产品工艺方案CAD模型的同步更新,避免了CAD/CAE之间数据转换导致曲面丢失和精度损失问题,解决了设计频繁变更时CAE重复建模的问题,实现了真正意义上的同步仿真,以某汽车发动机后挡板件的实体拉深筋拉延成形模拟及工艺方案改进为实例,验证了该系统的有效性和实用性。     

覆盖件修边镶块随形曲面的优化处理方法

为了解决符形类修边镶块刃口面、空刀面等随形曲面创建效率低的问题,提出了一种局部型面裁剪法,仅使用镶块所在位置处的局部型面去裁剪镶块实体,避免对整个型面进行数据搜索处理,解决了完整型面裁剪法耗时过长的问题,使单个镶块的设计效率提高约100%。同时,为了改善非符形类修边镶块随形曲面质量,提出了一种分段式扫略作面法,采用标记法识别曲线的曲率剧变区域,据此将曲线分为多段,进行对应扫略作面再缝合,可解决整体式扫略作面法产生的曲面局部扭曲问题。并通过实例进行效率和质量的对比分析,说明了两种方法的有效性。     

基于CATIA的汽车零件多工位模具运动仿真系统

采用CATIA CAA二次开发技术,开发了汽车零件多工位模具的运动仿真及干涉检查系统。通过对模具部件进行分类,提出了模板化定义方法,将设计人员与底层繁琐的运动副定义隔离开来,实现了运动部件的快速定义;通过CATIA自定义特征解决模板化数据的存储问题,实现了运动部件的自由删除、添加以及重编辑;通过解析基本曲线和部件的运动参数得到驱动曲线,利用驱动曲线确保实现真实有效的运动仿真。相对于专业的仿真软件,系统实现了模具设计修改与仿真检查的集成,避免了模型数据的反复转换;相对于CATIA平台的仿真模块,系统减少了设计人员在仿真过程中的大量重复操作。系统提升了汽车多工位模具的设计效率,缩短了开发周期。     

汽车覆盖件修边与翻边工序的快速仿真系统

基于UGNX平台开发了覆盖件修边与翻边工序快速仿真系统(TFA).该系统基于有限元逆算法,根据翻边形状反向快速计算修边线尺寸以及翻边成形中可能出现的起皱和破裂等缺陷.由于修边线展开与翻边分析无缝集成UGNX中,避免了CAD与CAE系统数据转换时模型数据丢失和精度损失,缩短了工艺设计周期,为工艺设计人员提供一种方便的修边和翻边快速仿真工具.以汽车后围修边线展开与翻边成形为例,通过TFA计算结果与实验结果的比较,验证了TFA系统算法的可行性与精确性.     

板料对向液压成形模拟算法开发及应用

基于BT壳单元和有限元增量理论开发了板料对向液压成形模拟算法,对液体压强所施加的区域进行判定,并对该区域液压力进行计算.将算法集成到自主开发的冲压成形模拟软件FASTAMP中,适用于复杂汽车覆盖件的对向液压成形.以实际生产的汽车覆盖件卡车顶盖为例,采用实际液压加载曲线进行成形分析.针对成形中的折叠和破裂缺陷,对该加载曲线进行优化,工件的成形质量得到提高.模拟结果与实验结果基本相符验证了对向液压成形模拟算法的准确性和实用性.     

基于NX平台的汽车覆盖件包边曲面自动展开算法研究

提出全自动的包边展开方法,根据展开方向使用延伸算法,构建曲线线框,生成展开面,并将产品边界上的法向截平面与包边曲面的交线映射至展开面上,获得展开面的边界轮廓,裁剪得到最终的展开面。开发自相交区域延伸方向调整算法,解决复杂曲面延伸的自相交问题,基于包边下边界曲率变化对离散点进行自适应加密,增加法向截平面数量,提高包边展开精度。基于NX平台开发包边展开系统,实现包边展开的参数化创建、编辑、更新。经过实例测试,该方法稳定可靠、展开效率高,可缩短包边设计时间。     

板料成形模拟后处理中的截面物理量的显示技术*

在自行开发的板料成形有限元后置处理系统FASTAMP_POST中,采用了动态获取截面物理量的算法,实现了截面物理量实时显示功能。该功能真实反映了网格物理量的大小及其变化趋势,具有原理简单、易实现、执行速度快的优点。     

板料成形快速仿真软件FASTAMP

FASTAMP是由华中科技大学塑性成形模拟及模具技术国家重点实验室自行设计开发，是专门的板料冲压成形快速分析软件。具有优秀的前后处理系统，包括兼容性极高的CAD数据接口、质量和速度俱佳的曲面网格剖分器、丰富的点／线／曲面／单元编辑功能，各种物理量显示，直观的FLD／WLD帮助用户进行工艺分析，     

基于迭代学习控制模型的覆盖件模具拉深筋优化算法

提出了基于迭代学习控制模型的覆盖件模具拉深筋优化算法,极大地提高了优化效率。利用成形状态函数,成形质量函数和学习律函数构建工艺参数优化的迭代控制模型。将该模型应用到拉深筋阻力值优化中,利用有限元模拟代替很难显示表达的状态函数,预测给定工艺参数方案下板料成形后的应力应变状态。根据单元的应变状态,定义拉深筋线段的局部缺陷程度为成形质量函数,评价拉深筋周围的成形质量好坏。学习律函数不仅参考拉深筋段周围的成形质量偏差确定拉深筋阻力值的改变量,同时还能智能更新学习增益修正拉深筋阻力值的改变幅度,加快了优化收敛速度。通过门内板的算例,证明了该拉深筋优化算法的快速性和实用性。