面向沖壓全工序與設計全流程的板料成形模擬系統(tǒng).pdf

1、計算機輔助工程（CAE）技術是現代先進制造技術的重要組成部分，也是企業(yè)提升產品、工藝、模具設計水平，擺脫傳統(tǒng)經驗型設計的關鍵。隨著有限元數值方法、沖壓成形理論研究的不斷深入以及計算機技術的迅速發(fā)展，板料成形模擬技術逐漸成熟并擺脫了早期只能應用于單工序拉延模擬的局面，可以完成從重力效應到回彈在內的全工序虛擬試模，以適應不斷發(fā)展的制造工業(yè)的需要。與此同時，由于具備了傳統(tǒng)CAE系統(tǒng)不具備的無縫集成與數據無損的優(yōu)勢，CAD/CAE一體化集成系統(tǒng)

2、不斷完善，實現“CAE驅動設計”已成為近年來CAD/CAE系統(tǒng)發(fā)展的重要方向。論文結合國家自然科學基金資助項目（No.50575080）、國家科技支撐計劃資助項目（No. 2006BAF01A43）和國家863計劃基金(No. 2006AA04Z140)，對板料成形模擬的核心求解器、前后處理關鍵技術、CAD/CAE集成技術等進行了深入研究，并在此基礎上開發(fā)了國內首個板料成形全工序模擬系統(tǒng)FASTAMP/Multi-process和國際首

3、個面向設計全流程的CAD/CAE集成系統(tǒng)FASTAMP-NX。針對傳統(tǒng)動力顯式算法中拉深筋阻力、摩擦力等工藝參數數值模型無法反映約束阻力真實作用效果的問題，提出了基于真實工藝參數的動力顯式算法，可以更加精確地反映實際成形過程中工藝參數所引起的約束阻力的作用效果。首次將網格自適應加減密技術引入到動力顯式算法，開發(fā)了達到工業(yè)實用化水平的動力顯式算法核心求解器。對板料成形模擬系統(tǒng)的一些關鍵技術，如數據文件接口、曲面描述、網格剖分算法等，進行了

4、深入研究。加強了FASTAMP系統(tǒng)數據文件接口的兼容性和穩(wěn)定性；提出了新的獨立裁剪曲面工具網格剖分和修復算法，開發(fā)了相應的工具網格剖分器，避免了網格質量問題所引起的網格修復工作，大大減少了有限元分析模型準備的工作量；提出并實現了新的裁剪坯料網格生成算法，與傳統(tǒng)的有限元網格剖分算法相比，網格質量生成質量有了很大的提高，有助于改進求解器的計算精度。 在對板料成形模擬關鍵技術研究的基礎上，研究開發(fā)了國內首個面向汽車覆蓋件和級進模的板料

5、成形全工序模擬系統(tǒng)FASTAMP/Multi-process，實現了包括重力效應、壓邊過程、拉深（拉延）、彎曲、成形、工藝切口、沖裁、修邊、翻邊、折邊、回彈在內的全工序模擬功能?；赨GS NX平臺開發(fā)了國際首個面向設計全流程的全參數化CAD/CAE集成系統(tǒng)FASTAMP-NX。系統(tǒng)包含了面向設計的IAW（Inverse Approach Wizard）和面向虛擬試模的FAW（Forming Analysis Wizard）子系統(tǒng)，實現