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重 慶 理 工 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