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大 學(xué)
畢 業(yè) 設(shè) 計（論文）開 題 報 告
題 目某轎車引擎蓋外板拉深
模具設(shè)計及成形模擬分析
二級學(xué)院 重慶理工大學(xué)機械工程學(xué)院
專 業(yè) 機械制造及其自動化 班 級 109040205 姓 名 林 洋 學(xué) 號 10904020511
指導(dǎo)教師 王 昶 系 主 任
時 間 2013/2/16
1、本課題的研究目的及意義
通過對某轎車車身覆蓋件的引擎蓋外板拉伸模具型面的設(shè)計，研究了復(fù)雜型面拉伸模具的設(shè)計流程，研究了復(fù)雜型面拉伸件拉伸模具型面的造型設(shè)計方法和原則。利用板料成形分析有限元軟件Dynaform對引擎蓋外板的拉深成形過程進行仿真模擬，探討了仿真過程中出現(xiàn)的質(zhì)量缺陷（如破裂、起皺、變形不足等）的原因，并針對這些現(xiàn)象對拉伸模具型面進行優(yōu)化設(shè)計改進。
在轎車開發(fā)過程中，應(yīng)用先進的CAD／CAE技術(shù)，可以同時進行整車設(shè)計、模具設(shè)計、車身覆蓋件成形性分析等工作，對轎車車身覆蓋件產(chǎn)品開發(fā)進行并行設(shè)計。利用CAD技術(shù)，可以方便、快速地進行模具的設(shè)計和修改；利用CAE技術(shù)，可以模擬成形過程，預(yù)測成形過程中可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題，檢驗?zāi)＞咴O(shè)計的合理性，并優(yōu)化模具的設(shè)計和成形工藝設(shè)計。應(yīng)用CAD／CAE技術(shù)對于提高車身覆蓋件模具的設(shè)計效率和質(zhì)量，減少車身覆蓋件模具開發(fā)的成本，縮短模具開發(fā)周期，進一步縮短轎車整車開發(fā)周期具有重要的意義。
2、本人對課題任務(wù)書提出的任務(wù)要求及實現(xiàn)目標(biāo)的可行性分析
對課題任務(wù)書提出的任務(wù)要求：
（1）搜集汽車覆蓋件拉深成形設(shè)計的有關(guān)文獻資料，寫出文獻綜述、開題報告及外文翻譯。
（2）引擎蓋外板零件拉深成形模具型面3D數(shù)字化設(shè)計
（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)該搜集汽車覆蓋件拉深成形設(shè)計的有關(guān)文獻資料，并且加以專研，對沖壓模具有個初步的認識，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》、《汽車覆蓋件沖壓成形技術(shù)》、《沖壓模具設(shè)計手冊》、《拉深件設(shè)計說明書》，以下的這幾本書，在我看來都是一些較適合初學(xué)者學(xué)習(xí)的，預(yù)計在每本書上花上一周到兩周的時間加以揣摩；
再者，熟悉相關(guān)軟件的使用及模面初步設(shè)計，在此次的設(shè)計中，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)值模擬的專用軟件，是當(dāng)今流行的板料成形與模具設(shè)計的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，可以直觀的動態(tài)顯示各種分析結(jié)果，在本次設(shè)計中這個軟件相當(dāng)之重要，直接關(guān)系到后面設(shè)計的結(jié)果，在設(shè)計的同時還要兼顧到模擬仿真的效果。
最后一點，對于設(shè)計結(jié)果的總結(jié)，以及各種資料的匯總、整理、分析。我認為，在此次設(shè)計中難免會有不足之處，因此，就需要對各種失敗不足，或者是成功有點的不斷總結(jié)積累，爭取讓自己的作品上一個層次。
3、本課題的關(guān)鍵問題及解決問題的思路
本課題的關(guān)鍵問題：
拉深模具型面設(shè)計、拉伸成形仿真模擬分析。
深模具型面仿真模擬設(shè)計，可以分為以下步驟加以解決：沖壓方向確定、壓料面設(shè)計、工藝補充面設(shè)計、拉筋面設(shè)計。其中以壓料面的設(shè)計為主要研究方向。
對于壓料面設(shè)計，壓料面是引擎蓋外板拉深成形的一個重要補充部分。壓料面的形狀直接影響到毛坯金屬向凹模內(nèi)流動的方向和速度、毛坯變形的分布與大小、破裂起皺等問題。壓料面設(shè)計常用掃描法、邊界法和延展法。
利用Dynaform可以進行有限元分析，成形模擬。引擎蓋外板成形模擬采用倒裝結(jié)構(gòu)，該過程分四個階段：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程，采用動態(tài)顯示算法，回彈過程則采用靜態(tài)隱式算法。Dynaform軟件的求解器LS——Dyna具有顯式、隱式求解功能，并能實現(xiàn)無縫轉(zhuǎn)化，能很好地滿足成形模擬計算要求。
其它問題可以通過應(yīng)用Dynaform分析軟件對引擎蓋外板成形過程進行數(shù)值模擬以及優(yōu)化設(shè)計，或者是根據(jù)有限元分析，計算結(jié)果加以分析。
4、完成本課題所需的工作條件（如工具書、計算機、實驗、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)計我使用上計算機、以及UG、CAD\CAE、Dynaform等軟件、《沖壓工藝及模具設(shè)計》、《汽車覆蓋件沖壓成形技術(shù)》、《沖壓模具設(shè)計手冊》、《沖壓模具圖冊》、
《機械制圖》、有關(guān)UG應(yīng)用的書籍、Dynaform軟件使用說明書。
解決辦法
計算自己可以解決，UG和 Dynaform這兩個軟件從網(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》、《汽車覆蓋件沖壓成形技術(shù)》、《沖壓模具設(shè)計手冊》、《沖壓模具圖冊》、可以從圖書館，或者從網(wǎng)上購得。
5、工作方案分析及進度計劃
根據(jù)本次的畢業(yè)設(shè)計課題：某轎車引擎蓋外板拉深模具設(shè)計及成形模擬分析，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。
由于轎車引擎蓋屬于沖壓件，而我對沖壓知識也只是一知半解，因此，我在作此方案時也加入了大量的沖壓工藝的相關(guān)指導(dǎo)書，就本次課題來說要獲得合格拉深件，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板料進行加工，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，我將工作計劃以及進程通過實際情況略作安排，如下所示
1】查閱及搜集相關(guān)資料用上2周，
2】撰寫文獻綜述、開題報告及外文翻譯2周，
3】熟悉相關(guān)軟件的使用及模面初步設(shè)計3周，
4】利用Dynaform軟件輔助分析型面設(shè)計及優(yōu)化改進模具型面的設(shè)計5周，
5】撰寫畢業(yè)論文（設(shè)計說明書）及設(shè)計資料匯總5周，
共計時間18周，在此期間，努力做到保質(zhì)保量的完成自己計劃中的任務(wù)，并且督促自己嚴格地按照指導(dǎo)老師的要求，對自己的作品做出相應(yīng)的更改。
報告人：
年 月 日
指導(dǎo)教師意見
指導(dǎo)教師：
年 月 日