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重 慶 理 工 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論文 開(kāi) 題 報(bào) 告 題 目某轎車(chē)引擎蓋外板拉深 模具設(shè)計(jì)及成形模擬分析 二級(jí)學(xué)院 重慶理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 機(jī)械制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 109040205 姓 名 林 洋 學(xué) 號(hào) 10904020511 指導(dǎo)教師 王 昶 系 主 任 時(shí) 間 2013 2 16 1 本課題的研究目的及意義 通過(guò)對(duì)某轎車(chē)車(chē)身覆蓋件的引擎蓋外板拉伸模具型面的設(shè)計(jì) 研究了復(fù)雜型面 拉伸模具的設(shè)計(jì)流程 研究了復(fù)雜型面拉伸件拉伸模具型面的造型設(shè)計(jì)方法和原 則 利用板料成形分析有限元軟件 Dynaform 對(duì)引擎蓋外板的拉深成形過(guò)程進(jìn)行仿 真模擬 探討了仿真過(guò)程中出現(xiàn)的質(zhì)量缺陷 如破裂 起皺 變形不足等 的原 因 并針對(duì)這些現(xiàn)象對(duì)拉伸模具型面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)改進(jìn) 在轎車(chē)開(kāi)發(fā)過(guò)程中 應(yīng)用先進(jìn)的 CAD CAE 技術(shù) 可以同時(shí)進(jìn)行整車(chē)設(shè)計(jì) 模具設(shè) 計(jì) 車(chē)身覆蓋件成形性分析等工作 對(duì)轎車(chē)車(chē)身覆蓋件產(chǎn)品開(kāi)發(fā)進(jìn)行并行設(shè)計(jì) 利用 CAD 技術(shù) 可以方便 快速地進(jìn)行模具的設(shè)計(jì)和修改 利用 CAE 技術(shù) 可以 模擬成形過(guò)程 預(yù)測(cè)成形過(guò)程中可能出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題 檢驗(yàn)?zāi)＞咴O(shè)計(jì)的合理性 并優(yōu)化模具的設(shè)計(jì)和成形工藝設(shè)計(jì) 應(yīng)用 CAD CAE 技術(shù)對(duì)于提高車(chē)身覆蓋件模具 的設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量 減少車(chē)身覆蓋件模具開(kāi)發(fā)的成本 縮短模具開(kāi)發(fā)周期 進(jìn)一 步縮短轎車(chē)整車(chē)開(kāi)發(fā)周期具有重要的意義 2 本人對(duì)課題任務(wù)書(shū)提出的任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的可行性分析 對(duì)課題任務(wù)書(shū)提出的任務(wù)要求 1 搜集汽車(chē)覆蓋件拉深成形設(shè)計(jì)的有關(guān)文獻(xiàn)資料 寫(xiě)出文獻(xiàn)綜述 開(kāi)題報(bào)告及 外文翻譯 2 引擎蓋外板零件拉深成形模具型面 3D 數(shù)字化設(shè)計(jì) 3 引擎蓋外板零件拉深成形模具型面數(shù)值仿真 4 繪制模具 2D 總裝配圖和主要零件的 2D 零件圖 可行性分析 首先應(yīng)該搜集汽車(chē)覆蓋件拉深成形設(shè)計(jì)的有關(guān)文獻(xiàn)資料 并且加以專(zhuān)研 對(duì)沖壓 模具有個(gè)初步的認(rèn)識(shí) 比如有以下的學(xué)習(xí)材料可供自己參研 沖壓工藝及模具設(shè) 計(jì) 汽車(chē)覆蓋件沖壓成形技術(shù) 沖壓模具設(shè)計(jì)手冊(cè) 拉深件設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 以下的這幾本書(shū) 在我看來(lái)都是一些較適合初學(xué)者學(xué)習(xí)的 預(yù)計(jì)在每本書(shū)上花上 一周到兩周的時(shí)間加以揣摩 再者 熟悉相關(guān)軟件的使用及模面初步設(shè)計(jì) 在此次的設(shè)計(jì)中 我將應(yīng)用到的軟 件是 UG Dynaform CAD CAE 以及 solidworks 等軟件 在這些軟件中 UG Dynaform 我應(yīng)用的尚不十分熟悉 因此 我將用上兩周時(shí)間加以了解 并且熟 悉掌握 尤其是 Dynaform 用于板料成形數(shù)值模擬的專(zhuān)用軟件 是當(dāng)今流行的板 料成形與模具設(shè)計(jì)的 CAE 工具之一 其基于有限元方法建立 被用于模擬鈑金成 形工藝 可以直觀(guān)的動(dòng)態(tài)顯示各種分析結(jié)果 在本次設(shè)計(jì)中這個(gè)軟件相當(dāng)之重要 直接關(guān)系到后面設(shè)計(jì)的結(jié)果 在設(shè)計(jì)的同時(shí)還要兼顧到模擬仿真的效果 最后一點(diǎn) 對(duì)于設(shè)計(jì)結(jié)果的總結(jié) 以及各種資料的匯總 整理 分析 我認(rèn)為 在此次設(shè)計(jì)中難免會(huì)有不足之處 因此 就需要對(duì)各種失敗不足 或者是成功有 點(diǎn)的不斷總結(jié)積累 爭(zhēng)取讓自己的作品上一個(gè)層次 3 本課題的關(guān)鍵問(wèn)題及解決問(wèn)題的思路 本課題的關(guān)鍵問(wèn)題 拉深模具型面設(shè)計(jì) 拉伸成形仿真模擬分析 深模具型面仿真模擬設(shè)計(jì) 可以分為以下步驟加以解決 沖壓方向確定 壓 料面設(shè)計(jì) 工藝補(bǔ)充面設(shè)計(jì) 拉筋面設(shè)計(jì) 其中以壓料面的設(shè)計(jì)為主要研究方向 對(duì)于壓料面設(shè)計(jì) 壓料面是引擎蓋外板拉深成形的一個(gè)重要補(bǔ)充部分 壓料 面的形狀直接影響到毛坯金屬向凹模內(nèi)流動(dòng)的方向和速度 毛坯變形的分布與大 小 破裂起皺等問(wèn)題 壓料面設(shè)計(jì)常用掃描法 邊界法和延展法 利用 Dynaform 可以進(jìn)行有限元分析 成形模擬 引擎蓋外板成形模擬采用倒 裝結(jié)構(gòu) 該過(guò)程分四個(gè)階段 重力加載 壓邊圈合攏 零件拉深和回彈 引擎蓋 外板拉深成形屬大變形過(guò)程 采用動(dòng)態(tài)顯示算法 回彈過(guò)程則采用靜態(tài)隱式算法 Dynaform 軟件的求解器 LS Dyna 具有顯式 隱式求解功能 并能實(shí)現(xiàn)無(wú)縫轉(zhuǎn)化 能很好地滿(mǎn)足成形模擬計(jì)算要求 其它問(wèn)題可以通過(guò)應(yīng)用 Dynaform 分析軟件對(duì)引擎蓋外板成形過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模 擬以及優(yōu)化設(shè)計(jì) 或者是根據(jù)有限元分析 計(jì)算結(jié)果加以分析 4 完成本課題所需的工作條件 如工具書(shū) 計(jì)算機(jī) 實(shí)驗(yàn) 調(diào)研等 及解決辦法 完成本課題所需的工作條件 此次的設(shè)計(jì)我使用上計(jì)算機(jī) 以及 UG CAD CAE Dynaform 等軟件 沖壓工 藝及模具設(shè)計(jì) 汽車(chē)覆蓋件沖壓成形技術(shù) 沖壓模具設(shè)計(jì)手冊(cè) 沖壓模具 圖冊(cè) 機(jī)械制圖 有關(guān) UG 應(yīng)用的書(shū)籍 Dynaform 軟件使用說(shuō)明書(shū) 解決辦法 計(jì)算自己可以解決 UG 和 Dynaform 這兩個(gè)軟件從網(wǎng)上下載 還有從指導(dǎo)老 師處獲得 沖壓工藝及模具設(shè)計(jì) 汽車(chē)覆蓋件沖壓成形技術(shù) 沖壓模具設(shè)計(jì) 手冊(cè) 沖壓模具圖冊(cè) 可以從圖書(shū)館 或者從網(wǎng)上購(gòu)得 5 工作方案分析及進(jìn)度計(jì)劃 根據(jù)本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)課題 某轎車(chē)引擎蓋外板拉深模具設(shè)計(jì)及成形模擬分 析 我將此次的任務(wù)劃分為 材料的收集 建模軟件與仿真模擬軟件的熟悉 論 文的撰寫(xiě) 由于轎車(chē)引擎蓋屬于沖壓件 而我對(duì)沖壓知識(shí)也只是一知半解 因此 我 在作此方案時(shí)也加入了大量的沖壓工藝的相關(guān)指導(dǎo)書(shū) 就本次課題來(lái)說(shuō)要獲得合 格拉深件 必須合理的設(shè)置沖壓方向 壓料面 工藝補(bǔ)充面和拉深筋等工藝結(jié)構(gòu) 在閱讀一部分資料的情況下 了解到?jīng)_壓是使板料經(jīng)分離或成形而得到制件的加 工方法 正是利用沖壓模具對(duì)板料進(jìn)行加工 模具是大批生產(chǎn)同形產(chǎn)品的工具 是工業(yè)生產(chǎn)的主要工藝裝備 在此基礎(chǔ)上 我將工作計(jì)劃以及進(jìn)程通過(guò)實(shí)際情況略作安排 如下所示 1 查閱及搜集相關(guān)資料用上 2 周 2 撰寫(xiě)文獻(xiàn)綜述 開(kāi)題報(bào)告及外文翻譯 2 周 3 熟悉相關(guān)軟件的使用及模面初步設(shè)計(jì) 3 周 4 利用 Dynaform 軟件輔助分析型面設(shè)計(jì)及優(yōu)化改進(jìn)模具型面的設(shè)計(jì) 5 周 5 撰寫(xiě)畢業(yè)論文 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 及設(shè)計(jì)資料匯總 5 周 共計(jì)時(shí)間 18 周 在此期間 努力做到保質(zhì)保量的完成自己計(jì)劃中的任務(wù) 并且督促自己嚴(yán)格地按照指導(dǎo)老師的要求 對(duì)自己的作品做出相應(yīng)的更改 報(bào)告人 年 月 日 指導(dǎo)教師意見(jiàn) 指導(dǎo)教師 年 月 日