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材料模型对汽车覆盖件回弹的影响及参数反求2,摘要本设计以冲压仿真分析软件dynaform为工具，以典型汽车覆盖件（汽车车篷弓）为例，应用计算机对产品进行三维建模及仿真计算冲压模具工作过程，通过对材料的杨氏模量、泊松比、硬化模量、各向异性系数进行分析，验证材料模型对汽车覆盖件的回弹的合理性，防止起皱、拉裂等不良现象，减少回弹的影响，并且在得到理想的回弹效果的同时，...
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内容介绍
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摘要
本设计以冲压仿真分析软件DYNAFORM为工具，以典型汽车覆盖件（汽车车篷弓）为例，应用计算机对产品进行三维建模及仿真计算冲压模具工作过程，通过对材料的杨氏模量、泊松比、硬化模量、各向异性系数进行分析，验证材料模型对汽车覆盖件的回弹的合理性，防止起皱、拉裂等不良现象，减少回弹的影响，并且在得到理想的回弹效果的同时，反求得到最优的材料参数。数值模拟的结果表明，在研究回弹的试验中，将材料模型作为重要因素加入了工艺优化方案，能显著降低冲压成形件的回弹量，为控制和解决回弹问题提供了一种新思路。另一方面，以ISIGHT为工具对30组材料模型的参数和回弹之间的关系分析，得到材料参数对回弹影响最少的最优解，再根据制造中覆盖件回弹要求，利用ISIGHT反求材料参数，并从中反映每个参数与回弹的关系。
关键词：回弹；DYNAFORM；优化
Analysis of Material Models on Springback Impact of Automobile Parts and Inverse Identification of Material Parameters
ABSTRACT
In this paper, I use stamping simulation analysis software DYNAFORM as a tool in the case of the typical automobile cover（automobile roof bow）. In order to verify the rationality of springback of the automobile cover from material models, I apply the process of the computer modelling the three-dimensional product and simulating the work of stamping die process by means of analysing the Young modulus, Poisson ratio, hardening modulus, and anisotropy factor of the material, which is helpful to get rid of wrinkle, crack and other negative phenomena, and to lessen springback effects. Meanwhile, when the effect of springback is ideal, the optimal inverse material parameter could be achieved. As numerical simulation results showed, during the trials of the springback research, it will be a new idea to control and solove with the springback problem by way of adding material model into the optimization as an important factor which also obviously reduce the amount of metal forming parts of the spring. On the other hand, achieve the optimal solution of the least rebound effects from material parameters through analysing the relationships between the 30 groups of material parameters and the rebound with ISIGHT as a tool. Then according to the requirements of the manufacturing rebound panel, seek material parameters by ISIGHT and get the reflect of the relationships between each parameter and the rebound.
Key word: springback; DYNAFORM; optimization
目录
1 绪论 1
1.1 概述 1
1.2 板料成型中材料模型优化技术的研究现状及CAE技术的普及 1
1.2.1板料成型中材料模型的优化技术的研究现状 1
1.2.2 CAE技术在模具行业中的应用 2
1.3 研究意义 2
2 汽车覆盖件的冲压工艺分析 4
2.1 汽车覆盖件 4
2.1.1 汽车覆盖件的含义及分类 4
2.1.2 汽车覆盖件的成型特点 4
2.1.3 汽车车篷弓 5
2.1.4 车篷弓的冲压工艺分析 5
2.2 模具参数的初步确定 6
2.2.1 选用模具类型及结构 6
2、确定拉深模的类型 8
2.2.2 工艺参数及压力机的选定 9
3 基于CAE的汽车覆盖件模面工程 11
3.1有限元软件dynaform基本简介 11
3.2 Dynaform 模面工程（DFE）简介 12
3.3模具型面的CAE分析 13
3.3.1数据建模 13
3.3.2划分网格（Mesh Tool） 13
3.3.3、调整冲压方向（Tpping） 14
3.3.4创建压料面 16
3.3.5创建工艺补充面 17
3.3.6压料面的修剪 19
3.3.7拉深筋的定义 20
3.3.8毛坯尺寸估算及网格划分 20
3.3.9快速设置与分析 22
3.3.10后处理分析 23
3.3.11 车篷弓的回弹计算 27
3.3.12 回弹结果 28
4 基于回弹的参数优化及材料参数反求 29
4.1 引言 29
4.2 材料参数对回弹影响问题的提出 29
4.3参数优化及反求的前期准备 30
4.4基于ISIGHT平台的数据优化和参数反求 31
4.4.1材料参数数据优化 32
4.4.2优化后材料参数的对回弹的影响 34
4.4.3材料参数反求 35
5 模具结构的确定 38
5.1 凸、凹模设计 39
5.2 导向板 41
5.2.1压边圈和凹模的导向 41
5.2.2凸模和压边圈的导向 42
5.3 空气孔 43
5.4顶件器顶件 43
5.5模具总装图 44
总结 46
参考文献 47
致谢 49
附录 50
本设计以冲压仿真分析软件DYNAFORM为工具，以典型汽车覆盖件（汽车车篷弓）为例，应用计算机对产品进行三维建模及仿真计算冲压模具工作过程，通过对材料的杨氏模量、泊松比、硬化模量、各向异性系数进行分析，验证材料模型对汽车覆盖件的回弹的合理性，防止起皱、拉裂等不良现象，减少回弹的影响，并且在得到理想的回弹效果的同时，反求得到最优的材料参数。数值模拟的结果表明，在研究回弹的试验中，将材料模型作为重要因素加入了工艺优化方案，能显著降低冲压成形件的回弹量，为控制和解决回弹问题提供了一种新思路。另一方面，以ISIGHT为工具对30组材料模型的参数和回弹之间的关系分析，得到材料参数对回弹影响最少的最优解，再根据制造中覆盖件回弹要求，利用ISIGHT反求材料参数，并从中反映每个参数与回弹的关系。
关键词：回弹；DYNAFORM；优化
Analysis of Material Models on Springback Impact of Automobile Parts and Inverse Identification of Material Parameters
ABSTRACT
In this paper, I use stamping simulation analysis software DYNAFORM as a tool in the case of the typical automobile cover（automobile roof bow）. In order to verify the rationality of springback of the automobile cover from material models, I apply the process of the computer modelling the three-dimensional product and simulating the work of stamping die process by means of analysing the Young modulus, Poisson ratio, hardening modulus, and anisotropy factor of the material, which is helpful to get rid of wrinkle, crack and other negative phenomena, and to lessen springback effects. Meanwhile, when the effect of springback is ideal, the optimal inverse material parameter could be achieved. As numerical simulation results showed, during the trials of the springback research, it will be a new idea to control and solove with the springback problem by way of adding material model into the optimization as an important factor which also obviously reduce the amount of metal forming parts of the spring. On the other hand, achieve the optimal solution of the least rebound effects from material parameters through analysing the relationships between the 30 groups of material parameters and the rebound with ISIGHT as a tool. Then according to the requirements of the manufacturing rebound panel, seek material parameters by ISIGHT and get the reflect of the relationships between each parameter and the rebound.
Key word: springback; DYNAFORM; optimization
目录
1 绪论 1
1.1 概述 1
1.2 板料成型中材料模型优化技术的研究现状及CAE技术的普及 1
1.2.1板料成型中材料模型的优化技术的研究现状 1
1.2.2 CAE技术在模具行业中的应用 2
1.3 研究意义 2
2 汽车覆盖件的冲压工艺分析 4
2.1 汽车覆盖件 4
2.1.1 汽车覆盖件的含义及分类 4
2.1.2 汽车覆盖件的成型特点 4
2.1.3 汽车车篷弓 5
2.1.4 车篷弓的冲压工艺分析 5
2.2 模具参数的初步确定 6
2.2.1 选用模具类型及结构 6
2、确定拉深模的类型 8
2.2.2 工艺参数及压力机的选定 9
3 基于CAE的汽车覆盖件模面工程 11
3.1有限元软件dynaform基本简介 11
3.2 Dynaform 模面工程（DFE）简介 12
3.3模具型面的CAE分析 13
3.3.1数据建模 13
3.3.2划分网格（Mesh Tool） 13
3.3.3、调整冲压方向（Tpping） 14
3.3.4创建压料面 16
3.3.5创建工艺补充面 17
3.3.6压料面的修剪 19
3.3.7拉深筋的定义 20
3.3.8毛坯尺寸估算及网格划分 20
3.3.9快速设置与分析 22
3.3.10后处理分析 23
3.3.11 车篷弓的回弹计算 27
3.3.12 回弹结果 28
4 基于回弹的参数优化及材料参数反求 29
4.1 引言 29
4.2 材料参数对回弹影响问题的提出 29
4.3参数优化及反求的前期准备 30
4.4基于ISIGHT平台的数据优化和参数反求 31
4.4.1材料参数数据优化 32
4.4.2优化后材料参数的对回弹的影响 34
4.4.3材料参数反求 35
5 模具结构的确定 38
5.1 凸、凹模设计 39
5.2 导向板 41
5.2.1压边圈和凹模的导向 41
5.2.2凸模和压边圈的导向 42
5.3 空气孔 43
5.4顶件器顶件 43
5.5模具总装图 44
总结 46
参考文献 47
致谢 49
附录 50
