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基于CATIA的板料成形全工序仿真前处理系统的设计和开发

作　者: 胡魁
导　师: 柳玉起
学　校: 华中科技大学
专　业: 材料加工工程
关键词: CAD/CAE无缝集成汽车覆盖件全工序成形 CAA二次开发
分类号: U463.82
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 110次
引　用: 2次
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内容摘要

板料成形有限元数值模拟技术的应用,提高了汽车覆盖件的生产效率,推动了汽车工业的快速发展。但是传统的板料成形CAE软件一般都只针对单工序成形,CAD设计完成后,进行CAE分析需要数据转换,往往导致模型数据的丢失,增加数值模拟前处理的时间,影响成形模拟的精度。因此,为了满足汽车覆盖件流水线和多工序的生产需求,提高产品的生产效率,减少产品的生产成本,开发基于CAD平台的板料成形CAE系统,实现CAD和CAE技术的无缝集成,对汽车覆盖件的生产乃至整个汽车工业领域都有十分重要的意义。本课题来源于国家自然基金项目“面向自主设计的汽车覆盖件成形性快速仿真及工艺优化技术研究”(编号为50575080)和国家“863”计划“基于仿真的汽车零部件可成形性设计与工艺优化”(编号为2006AA04Z140)。课题采用CAA二次开发技术,设计和开发出基于CATIA V5平台的汽车覆盖件全工序成形仿真前置处理系统。论文阐述了CAD/CAE技术的集成现状和发展趋势,结合CATIA二次开发工具和开发环境,讨论了系统的开发框架和设计思想。通过分析传统的专用板料CAE有限元软件和全工序模拟的功能需求特点,确立了系统的总体架构和工作流程。在紧密结合生产实际和充分发挥CAD平台的优势的前提下,实现模块化操作和节点式管理的设计特点。在此基础上,解决了虚拟装配技术、参数化关联设计技术、工具网格离散技术和属性存储技术等关键问题,实现汽车覆盖件全工序成形仿真前置处理系统的所有功能。基于CATIA平台开发的板料成形全工序仿真系统,实现了CAD和CAE的无缝集成。该系统可以设置真实的摩擦、压边力、拉深筋、切口线等实际工艺条件参数,对拉延、修边、翻边等成形工序进行快速准确的模拟,并可初步实现回弹预测功能。通过对典型的汽车覆盖件多工序成形展开模拟,充分体现了系统参数化、流程化和简单化的特点,验证了系统的准确性和稳定性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-16
  1.1 课题来源、目的和意义  9-11
  1.2 板料成形数值模拟技术发展介绍  11-14
  1.3 本文的主要研究工作  14-16
2 基于CATIA 的全工序仿真前处理系统的开发基础  16-21
  2.1 引言  16
  2.2 系统的开发工具  16-18
  2.3 系统的开发框架  18-19
  2.4 系统的开发原理  19-20
  2.5 本章小结  20-21
3 基于CATIA 的全工序仿真前处理系统的总体设计  21-34
  3.1 引言  21
  3.2 系统的功能需求分析  21-27
  3.3 系统的总体架构  27-30
  3.4 系统的工作流程  30-31
  3.5 系统的发布  31-32
  3.5 本章小结  32-34
4 基于CATIA 的全工序仿真前处理系统的关键技术  34-54
  4.1 引言  34
  4.2 虚拟装配技术  34-42
  4.3 参数化关联设计技术  42-46
  4.4 工具网格离散技术  46-51
  4.5 属性存储技术  51-53
  4.6 本章小结  53-54
5 基于CATIA 的全工序仿真前处理系统应用实例  54-65
  5.1 车轮毂覆盖件的多工序成型模拟  54-61
  5.2 行李箱盖内板覆盖件的多工序成形模拟  61-63
  5.3 本章小结  63-65
6 全文总结与展望  65-67
  6.1 全文总结  65-66
  6.2 课题展望  66-67
致谢  67-68
参考文献  68-71

基于CATIA的板料成形全工序仿真前处理系统的设计和开发

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