文档介绍：华中科技大学
硕士学位论文
基于CATIA的覆盖件冲压全工序同步仿真系统
姓名:蒋亮
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
华中科技大学硕士学位论文
摘要
板料成形 CAE 技术已广泛应用于汽车覆盖件冲压成形领域,传统国外的 CAE
软件因其学习难度大,软件价格高,与主流 CAD 软件存在数据交换等缺点在国内
应用受到很大的限制,因此有必要发展以 CAD 平台为核心的无缝集成 CAE 系统。
论文结合国家数控重大专项项目资助“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”(编号 —031)和国家自然科学
基金“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”(编
号 50905067)开发了基于 CATIA 平台的汽车覆盖件冲压成形全工序同步仿真系统
CATIA/Multi_process Synchronous Simulation.
本文通过研究和比较 CATIA 二次开发的方式和原理,选用了独立性和可扩展性
较高的基于 CAA 组件应用构架的开发方法。针对目前汽车覆盖件设计与分析独立
的现状,通过 CATIA“发布”命令实现了汽车覆盖件 CAD 设计模型和 CAE 分析模
型的“接口式”关联,由此提出了同步仿真的概念及其实现原理,并通过实例分析
验证了同步仿真的可行性和有效性。
以同步仿真技术为基础,通过研究汽车覆盖件冲压成形工艺特点,对系统进行
了功能模块划分,以 CATIA 装配树作为系统结构骨架,以属性存储技术作为数据存
储方案,将系统框架划分为由上之下的五个层次。采用 CATIA 的 MVC 设计模式,
完成了系统的界面和数据设计。通过对 CAA 提供的 CGM 模块,状态对话命令以及
非特征对象显示等功能的探索,解决了包括网格剖分,变截面等效拉深筋,工序模
板以及工序管理器等技术难题。
系统考虑真实工艺条件,实现包括拉延,成形,修边,翻边,回弹预测等全工
序模拟功能,系统完全集成于 CATIA 平台,实现了设计与分析的同步。最后,论文
通过对汽车 B 柱和汽车侧围外板件的成形模拟结果和实验结果的对比,验证了系统
的准确性和有效性。

关键词:CAD/CAE 集成;汽车覆盖件成形模拟;全工序的冲压成形;CATIA 开发
I
华中科技大学硕士学位论文

Abstract
The CAE technology of sheet metal forming has been wildly applied in
automobile panels stamping analysis. The application of The traditional CAE software
which has many shorts such as hard to learn , expensive and existing data exchange with
the CAD software ect. was limited in China . So it is necessary to develop a CAE system
seamless integrated on CAD platform.
The paper is supported by Chinese NC special projects “Stamping Dies of the whole
body side panels, fenders and interiors of new environmentally friendly materials in
C-Class car”(-031) and 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”(). A
CAD/CAE seamless system named CATIA/Multi_process Synchronous Simulation based
on CATIA platform was developed in this paper.