基于CATIA的汽車覆蓋件產(chǎn)品設(shè)計同步仿真系統(tǒng)研究.pdf

1、汽車覆蓋件產(chǎn)品形狀復(fù)雜，外形尺寸大，成形工序多，表面質(zhì)量要求極高，局部翻邊形狀復(fù)雜，使沖壓成形非常困難。實際汽車覆蓋件產(chǎn)品設(shè)計過程中，主要依靠設(shè)計人員經(jīng)驗或簡單的理論方法，使產(chǎn)品設(shè)計的潛在缺陷比較多，嚴(yán)重影響了模具設(shè)計制造質(zhì)量和周期。隨著有限元技術(shù)在汽車覆蓋件沖壓成形中應(yīng)用日趨成熟，有限元逆算法已經(jīng)應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計階段，可以快速預(yù)測產(chǎn)品可成形性，避免產(chǎn)品形狀不合理所造成的成形缺陷。由于汽車覆蓋件產(chǎn)品設(shè)計主要采用CATIA軟件，因此在CAT

2、IA平臺上，開發(fā)基于有限元逆算法的汽車覆蓋件產(chǎn)品設(shè)計輔助分析系統(tǒng)是十分必要的。
　　本課題得到國家數(shù)控重大專項項目“C級轎車覆蓋件整體側(cè)圍、翼子板和新型環(huán)保材料內(nèi)飾件沖壓成形模具”(No.2009ZX04013-031)資助。課題基于FASTAMP逆算法求解器，在CATIA平臺上，開發(fā)了汽車覆蓋件產(chǎn)品設(shè)計同步仿真系統(tǒng)，輔助設(shè)計人員快速分析汽車覆蓋件產(chǎn)品及局部翻邊區(qū)域可成形性，精確展開毛坯輪廓線及修邊線，校核修邊刃口強(qiáng)度，提高了汽車

3、覆蓋件產(chǎn)品的設(shè)計效率。
　　論文概述了系統(tǒng)開發(fā)工具CAA以及基于CATIA特征更新機(jī)制的汽車覆蓋件產(chǎn)品自動優(yōu)化設(shè)計思想，研究了有限元逆算法思想及修邊刃口檢測算法。結(jié)合汽車覆蓋件產(chǎn)品設(shè)計的使用需求，制定了系統(tǒng)的總體框架、工作流程。繼承CATIA的操作風(fēng)格及用戶使用習(xí)慣，完成了系統(tǒng)的界面設(shè)計。
　　論文重點研究了系統(tǒng)開發(fā)過程的關(guān)鍵技術(shù)。系統(tǒng)充分利用CATIA基于Rep臨時對象的虛擬顯示技術(shù)，不需要構(gòu)建面片特征，無需維護(hù)面片特征之

4、間的拓?fù)潢P(guān)系，實現(xiàn)了大規(guī)模后置處理數(shù)據(jù)的快速視圖顯示。同時利用CATIA動態(tài)響應(yīng)技術(shù)，結(jié)合空間格及面積算法，實現(xiàn)了產(chǎn)品局部成形信息的快速搜索及查詢。系統(tǒng)利用CATIA特征的更新機(jī)制，完成了產(chǎn)品成形性分析與產(chǎn)品形狀的參數(shù)關(guān)聯(lián)，通過修改待優(yōu)化幾何特征，實現(xiàn)了汽車覆蓋件產(chǎn)品的自動優(yōu)化設(shè)計。
　　論文以汽車梁結(jié)構(gòu)件、翼子板、門把手為例，重點分析了產(chǎn)品可成形性，評估了表面質(zhì)量及回彈規(guī)律，展開了毛坯輪廓線及修邊線，校核了修邊刃口強(qiáng)度，并與實驗