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KMAS CAE技术在汽车制造领域的应用

KMAS CAE技术在汽车制造领域的应用

点击数:7259 次   录入时间:03-04 11:56:05   整理:http://www.55dianzi.com   汽车电工

        一个已掌握CAD、CAM技术的厂家,更加关心的则是冲压件能否成形,产品质量能否合格。由于冲压件几何形状的复杂性,对冲压成形过程中板材成形性难以估计,致使模具设计正确性往往不能预知。当问题在模具加工以后暴露出来,将给模具调试造成极大困难,甚至整个设计报废。
        
        为了解决这个问题,吉林大学以胡平教授领导的车身与模具工程研究所(前身为汽车覆盖件成形技术研究所),自1985年以来,在冲压件成形性分析计算机仿真以及模具设计和制造方面进行了长期的、深入细致的基础理论研究工作。组织了来自汽车车身工程、工程力学、金属压力加工、材料科学、机械制造、计算数学和计算机等七个学科专业的三十多名专家教授进行联合攻关。经过近九年的艰苦努力,完全依靠自己的力量,独立开发出了覆盖件弹塑性大变形有限元仿真CAE商品化软件系统KMAS(包括模具曲面几何造型设计与CAD-CAE-CAM专用接口软件、网格自动生成器、基于标准化材料参数实验的材料数据库、前处理器、显式和半显式时间积分弹塑性大变形、大应变板材成形有限元求解器和后处理器)。
        
        KMAS CAE技术就是在制造模具之前,在计算机上模拟出冲压件在模具中成形的真实过程,向用户告知模具结构设计、工艺条件状况是否合理,并最终为用户提供出最佳的模具设计工艺方案,可靠性达到80%以上。从而缩短模具设计与制造周期2/5(对于复杂模具而言),并提高模具质量和产品合格率,进而可大幅度降低制造成本,增强产品的市场竞争力。
        
        在板材冲压成形性分析方面,KMAS系统与市场上通用的CAD和CAM软件相互集成,实现了从模具设计、曲面造型、成形性分析直至模具NC加工轨迹形成的一体化。
        
        KMAS软件系统具有以下特点:
        
        模拟板料冲压的全过程
        
        KMAS软件系统可以实现复杂冲压件从坯料夹持、压料面约束、拉延筋设置、冲压加载、卸载回弹及切边回弹的全过程模拟,而且精度很高。
        
        预示成形缺陷
        
        通过独特的数学模型和算法对金属薄板的弹性及塑性变形过程进行定量分析,准确预示出破裂、其皱、鼓动、回弹等成形缺陷。
        
        分析压机速度影响
        
        KMAS软件系统包含了成形速度效应,可以反映不同冲压速度的机械或液压压力机在冲压成形过程中,其速度对冲压件成形性的影响,使模拟过程更贴近于真实的成形过程。
        
        优化坯料形状根据金属板料在模具中流动和变形的情况自动推算出最佳的展开料形状和尺寸。
        
        各向异性和回弹量
        
        模拟板材在轧制过程中产生的各向异性对冲压成形的影响,计算拉延后的回弹量和切边后的回弹量。
        
        目前,该系统可以模拟任何复杂程度的冲压件成形过程以及卸载回弹和切边回弹。商品化软件KMAS(中、英文版)已经在国内包括一汽在内的十多家汽车及模具制造企业得到成功的应用。并正在以性价比好、操作简便和模拟精度高等方面的优势向国内其他企业和海外市场拓展。
        
        KMAS —“汽车覆盖件成形模拟与模具设计CAD/CAE/CAM一体化系统”作为吉林大学车身与模具研究所与吉林金网格模具工程研究中心完成的国家“九五”重点科技攻关项目,可以很好的解决我国汽车工业车身的自主开发与模具制造的“瓶颈”问题,现在已经拓展到航空、通讯等其它与冷冲压有关的行业。
        
        以下是Kmas软件的几个应用实例:
        
        1、CA488发动机油底壳深拉延破裂与皱曲模拟预示
        
        中国第一汽车集团公司的“小红旗”轿车发动机“488”油底壳冲压件的变形特点是深拉延并容易产生局部的起皱和破裂。一汽先后花费了约一年半的时间,研制出了需两次才能拉延出来但在局部仍有皱纹的产品件,成品率约90%。研究所采用KMAS软件,综合其它高科技手段实现了一次拉延油底壳的拉延模模面(凸、凹模面)的设计、分析和加工制造任务(CAD/CAE/CAM一体化)。为降低厂家成本再经过大量的反复模拟计算和分析预测,在旧模具上加以改进,最后只用了十张毛坯便一次拉延成功。

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