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汽车覆盖件模具子模块划分方法研究

曹雪姣  
【摘要】:在汽车行业中,覆盖件作为车身的重要组成部分,其成形精度对高档轿车的发展有着深远的影响,但是我国在高档轿车上所用大型精密覆盖件的制造能力不足,大型的精密覆盖件仍靠进口来满足。覆盖件凸凹模的动态贴合率严重影响着其成形精度,在汽车覆盖件模具的生产制造过程中,主要通过钳工修整凹模来达到要求的贴合率,这部分时间约占整个模具设计制造周期一半以上,通过模面补偿技术来提高模具的动态贴合率是一项高端研究。对于大型精密模具,在进行模具的动态贴合率试验时,若仍采用覆盖件模具原型研究影响模具动态配合精度的因素,必然会增加试验难度和试验成本。因此,本论文基于局部到整体的思想,提出了大型覆盖件模具子模块构建方法。以某型号汽车车顶左右加强板为例,通过数值模拟技术找到冲压后覆盖件XY位移变化微小而覆盖件模具压强变化剧烈的边界区域,经过JAVA数据处理以及曲线拟合出子模块切割边界,刨分整体模具模型得到子模块模型。 1)通过板料分析软件Dynaform建立有限元模型并进行板料变形分析,得到XY位移云图和所有节点位移变化数据。从XY位移变化云图可知板料在XY两个方向上变化最小处位于覆盖件的左右脸颊处(覆盖件左下方和右下方的位置),此处XY位移变化量仅为0.04%。可以认为在0.04%的误差范围内,此边界区域基本不动。 2)建立覆盖件整体模具模型并对模型做相应简化,在网格划分软件Hypermesh中进行网格划分,生成K文件。通过有限元分析软件ANASYS/LS-DYNA对整体覆盖件模具进行数值模拟。模拟结果表明:覆盖件模具接触压强最大处位于左右脸颊边界处。根据板料模拟结果及有限元分析结果,左右脸颊处XY位移变化很小且接触压强很大,可以截取此处做为子模块。 3)利用编程软件JAVA对覆盖件有限元模型的所有节点位移变化数据进行编程,找到子模块划分边界节点,通过曲线拟合得到子模块边界曲线,构建子模块模型。利用ANASYS/LS-DYNA对覆盖件子模块模型进行数值模拟。模拟结果表明:模具的子模块模型趋于合理,能达到代替整体模型进行试验的目的,降低了试验难度,减少了试验成本,证明了本文所采用的子模块划分方法的正确性,具有一定的实际应用价值。


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