文档介绍：华中科技大学
硕士学位论文
集成SolidWorks的修边展开与翻边成形同步模拟系统
姓名:戴威波
申请学位级别:硕士
专业:材料加工工程
指导教师:柳玉起
2011-01-14
华中科技大学硕士学位论文
摘要
修边和翻边成形能够实现装配、美观、强度等的要求,是板料冲压成形过程较
为重要的一个工序,在汽车覆盖件和五金件中有着广泛的应用。在传统的修边和翻
边模具设计过程中采用了CAD和CAE技术,二者采用中间数据格式进行数据交换来
共同辅助模具设计。为避免数据转换产生的精度损失,进一步提高模具设计效率,
本文主要目的在于将修边和翻边CAE分析功能集成于CAD平台。
论文结合国家自然科学基金项目“复杂汽车结构件多工位级进模条料设计的快
速仿真模型与关键算法研究”、中国博士后基金“汽车覆盖件修边工序与翻边成形
模拟中的关键技术研究”以及国家数控重大专项“C级轿车覆盖件整体侧围、翼子
板和新型环保材料内饰件冲压成形模具”,开发了基于SolidWorks平台的修边线展开
和翻边成形模拟系统StampingWorks-Trimming Line Unfold Xpert(SW-TUX),实现
了CAD与CAE的无缝集成。
论文围绕SW-TUX系统的实现过程进行了展开研究。首先从CAD与CAE的集成
技术、SolidWorks二次开发、修边和翻边成形工艺以及采用的有限元基本理论等方
面深入研究了系统的开发基础。紧接着根据修边和翻边成形的实际工艺和
SolidWorks平台的建模特点,结合FASTAMP逆算法核心求解器,设计了系统的总体
框架以及相应的操作界面,完成了整个系统的开发。在此基础上着重研究了开发系
统采用的关键技术,包括网格剖分、网格修复与偏置、开放式材料库、边界约束处
理方法、CAD与CAE模型参数化同步自动更新以及数据结构和存储技术各自的实现
机理。
本文最后利用SW-TUX系统对具体的实例进行了模拟分析,验证了系统的可行
性与广泛应用性。同时结合实例的模拟结果与具体的实验结果进行对比分析,论证
了系统的准确性。充分说明了本系统能够成功的应用于修边线的展开和翻边成形的
模拟,具有较高的实际应用价值。

关键词:修边线展开,翻边成形,无缝集成,同步自动更新,SolidWorks二次开发。

I
华中科技大学硕士学位论文
Abstract
Trimming and flanging, one of the most important processes in sheet metal forming,
which made assembling, appearance and strengthen are possible, has been widely used in
automobile panel and hardware. In the past, both CAD and CAE were applied to module
designing of trimming and flanging, while intermediate data format were used for data
exchanging between CAD and CAE to aid designing process. In order to avoid the loss of
accuracy caused by data conversion and to improve the efficiency of module designing,
the analysis function of CAE will be integrated into CAD platform in this thesis.
The research of this thesis is supported by National Nature Science Foundation of
China project " Research on Fast numerical analysis model and key methods in the strip
layout of Progressive die design plicated Automotive Structural Parts” and China
Postdoctoral Science Foundation “Research on the key technology of the shee