基于SolidWorks平臺的板料成形參數(shù)化模擬技術(shù)研究.pdf

1、隨著機(jī)械工業(yè)的快速發(fā)展,數(shù)值模擬技術(shù)在實(shí)際沖壓件設(shè)計和生產(chǎn)中應(yīng)用越來越多。傳統(tǒng)的獨(dú)立CAD、CAE軟件的相互兼容性問題造成企業(yè)對于沖壓件快速設(shè)計和分析的需求得不到滿足,同時CAE分析效率極大程度依賴于分析人員的實(shí)際經(jīng)驗,使得企業(yè)在實(shí)現(xiàn)CAE驅(qū)動設(shè)計思想的過程中困難重重,因此,開發(fā)面向設(shè)計人員CAD/CAE集成化的板料成形參數(shù)化模擬系統(tǒng),不僅可以提高工程技術(shù)人員應(yīng)用成形模擬軟件的效率,也使企業(yè)快速響應(yīng)市場對沖壓零部件的快速制造要求,對提高

2、沖壓產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量、降低開發(fā)成本都具有重要意義。
　　本研究課題依托國家自然科學(xué)基金項目“復(fù)雜汽車結(jié)構(gòu)件多工位級進(jìn)模條料設(shè)計的快速仿真模型與關(guān)鍵算法研究”(N0.50905067),開發(fā)了基于SolidWorks平臺的板料成形參數(shù)化模擬系統(tǒng)SW-FAX(Stamping Works/Forming Analysis Xpert),實(shí)現(xiàn)了參數(shù)化的CAE分析和真正意義上的CAD/CAE無縫集成。
　　本文闡述了板料成形數(shù)值模擬、C

3、AD/CAE集成等技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,結(jié)合企業(yè)對于沖壓件快速設(shè)計和分析的需求,提出了SW-FAX系統(tǒng)的總體目標(biāo),對系統(tǒng)集成、功能和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計;重點(diǎn)研究了基于OpenGL顯示的虛擬裝配、參數(shù)化關(guān)聯(lián)更新和工藝參數(shù)的自動優(yōu)化等關(guān)鍵技術(shù);最后結(jié)合基于BT殼單元和有限元動力顯式算法的求解器,完成了整個參數(shù)化模擬系統(tǒng)的開發(fā)。
　　針對傳統(tǒng)CAE軟件存在的工具裝配流程復(fù)雜、動畫模擬難度大等問題,基于參數(shù)化工具網(wǎng)格模型,提出了一

4、種新的虛擬裝配算法。該算法通過虛擬顯示工具網(wǎng)格模型的方式實(shí)現(xiàn)了多工具的快速裝配和合模過程的動畫模擬,具有原理簡單、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)?；赟olidWorks軟件的參數(shù)化造型技術(shù),在沖壓成形工藝中引入CAE驅(qū)動設(shè)計思想,提出了的參數(shù)化關(guān)聯(lián)更新技術(shù),實(shí)現(xiàn)了坯料網(wǎng)格與工具網(wǎng)格的參數(shù)化關(guān)聯(lián)、工藝參數(shù)之間的參數(shù)化關(guān)聯(lián)和設(shè)計模型與分析模型的參數(shù)化關(guān)聯(lián),保證了產(chǎn)品設(shè)計、工藝設(shè)計與成形模擬模型同步更新。針對工藝參數(shù)的優(yōu)化效率依賴于分析人員實(shí)際經(jīng)驗的問題