模面设计是CAE分析工作中至关重要的步骤，优秀的模面需要合理的构建思路，良好的面品质量，并需要不断的计算调试，工作量大，耗时。随着汽车业日趋激烈的竞争，车型开发周期越来越短，准确的CAE分析结果，可有效提升设计质量，缩短开发周期。目前国内大部分SE公司、主机厂技术人员通常利用AF软件进行模面设计、计算，能够快速得到成形过程，但AF建模面品质量不佳，计算精度不高，对于车身覆盖件，结构复杂的结构件则需要更为精确的计算才能有效预判成型性。以某车型前围板为例，通AF快速建模、计算得到前围板模面初步造型，然后以此为参考应用PD模块进行精确模面设计，在AF中进行拉延模...

　　模面设计是CAE分析工作中至关重要的步骤，优秀的模面需要合理的构建思路，良好的面品质量，并需要不断的计算调试，工作量大，耗时。随着汽车业日趋激烈的竞争，车型开发周期越来越短，准确的CAE分析结果，可有效提升设计质量，缩短开发周期。目前国内大部分SE公司、主机厂技术人员通常利用AF软件进行模面设计、计算，能够快速得到成形过程，但AF建模面品质量不佳，计算精度不高，对于车身覆盖件，结构复杂的结构件则需要更为精确的计算才能有效预判成型性。以某车型前围板为例，通AF快速建模、计算得到前围板模面初步造型，然后以此为参考应用PD模块进行精确模面设计，在AF中进行拉延模拟分析，可快速得到较为精确的计算结果，同时能有效降低模面调整量，提升分析效率及质量，该思路可用于车型数据设计阶段的冲压SE分析。1 工具简介AF是专业的CAE分析软件，可实现直接生成压料面及工艺补充，参数化的设计模块更有利于对模面进行快速调整。PD是基于CATIA软件二次开发的模面工程模块，提供了专用的模面设计界面，操作便捷，同时保证了良好的模面面品质量。2 基于PD模面设计及模拟分析2.1 零件三维结构特征及信息分析以某车型的前围板为研究对象（如图1），产品为内板件，材质 为 DCO5，料 厚 t=0.9mm，零 件 尺 寸 约 1382mm*724mm*265mm。产品左右两侧翻边面与上部翻边面分别与车型侧围及前风窗搭接，质量要求较高，不允许存在起皱。产品内部面分别与加强件、管梁等分总成有焊接关系，不允许存在起皱及开裂等缺陷，另外零件冲孔数量为24个。通过对零件结构特征及信息分析，初步工序排布如下：DRTR+PIFL+RSTPI+CPI图1 某车型前围板2.2 AF快速建模及模拟分析2.2.1 AF 快速建模首先在AF中对产品进行快速建模，具体步骤如下：（1）导入AF，定义冲压方向，材质信息，对称情况等，其中冲压方向是重点设定的参数，它表示产品在模具中的空间位置，关乎零件成型的难易程度、压料面的形状以及后工序方案设定；（2）工艺规划，特别对三处翻边区域进行定义以便确定拉延造型；（3）在DieFace模块进行快速建模，包括创建压料面和工艺补充。建模参数设定：（1）采用单动拉延；（2）凸模圆角10mm，局部尖锐区域做球化；（3）凹模圆角8mm，无翻边一侧考虑开裂凹模圆角设定15mm ； （4）侧壁拔模角度10。结果如图2所示。图2 AF建模结果2.2.2 拉延过程模拟工艺参数设定：（1）摩擦因数设定为0.15；（2）坯料尺寸初定：1745mm*1070mm； （3）压边圈顶出高度220mm； （4）压边力设定为100T； （5）拉延筋采用Adaptive line bead”类型，采用圆筋。模拟参数设定：（1）Randius Penetratior=0.16；（2）Max Ele-mant Angle=22.5；（3）Master Element Size=20mm；（4）End Tool【第一作者】 王博（1987－），男，重庆人，工程师，研究方向：汽车钣金件模具开发及冲压SE分析。基于PD模面设计的拉延模拟分析及其应用王 博 ， 张 涛 ， 周 林 ， 张 玉 成（东风小康汽车有限公司汽车技术中心，重庆 400033）【摘 要】 以某车型前围板为例，应用AutoForm-ProcessDesigner模块（以下简称“PD”）进行精确模面设计，并通过CAE分析软件AutoForm R7（以下简称“AF”）进行拉延模拟分析，能有效、快速、准确预判零件开裂、起皱风险点。该方法可用于车型数据设计阶段的冲压同步工程分析（以下简称“SE”），能有效提升数据分析效率和分析质量。【关键词】 模面设计；冲压；SE；AutoForm；PD【中图分类号】 TN948 【文献识别码】 A 【文章编号】 2095-3518（2019）03-44-022019年第35卷第3期轻工科技LIGHT INDUSTRY SCIENCE AND TECHNOLOGY Vol.35，No.3，201944