本科論文開題報告：基于回彈的汽車覆蓋件分類研究

畢業(yè)設(shè)計開題報告

課題：基于回彈的汽車覆蓋件分類研究
專 業(yè)：材料成型及控制工程
班 級：08材料成型及控制工程


一．課題研究意義及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
（一）課題研究的意義
汽車覆蓋件是指構(gòu)成汽車車身或駕駛室、覆蓋發(fā)動機(jī)和底盤的薄金屬板料制成的異形體表面和內(nèi)部零件。轎車的車前板和車身、載重車的車前板和駕駛室等都是由覆蓋件和一般沖壓件構(gòu)成的。覆蓋件組裝后構(gòu)成了車身或駕駛室的全部外部和內(nèi)部形狀，它既是外觀裝飾性的零件，又是封閉薄殼狀的受力零件。覆蓋件的制造是汽車車身制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
回彈是工業(yè)生產(chǎn)中非常突出的問題，也是學(xué)術(shù)界長期以來關(guān)注的熱點。汽車覆蓋件和一般沖壓件相比較，具有材料薄、形狀復(fù)雜、多維空間曲面、結(jié)構(gòu)尺寸大等特點。因此，汽車覆蓋件的回彈更是汽車工業(yè)生產(chǎn)中一個非常突出的復(fù)雜問題，它同時具有若干種回彈特征，并且受材料參數(shù)、模具參數(shù)、工藝參數(shù)、坯料因素等諸多因素的影響。
由于汽車覆蓋件種類繁多，日趨復(fù)雜，而且車型更新?lián)Q代加快，如何科學(xué)的對汽車覆蓋件進(jìn)行分類從而有效地進(jìn)行生產(chǎn)管理成為一個很大的挑戰(zhàn)。目前在生產(chǎn)管理上應(yīng)用比較多的技術(shù)是成組技術(shù)（GT-group te
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車覆蓋件種類繁多，日趨復(fù)雜，而且車型更新?lián)Q代加快，如何科學(xué)的對汽車覆蓋件進(jìn)行分類從而有效地進(jìn)行生產(chǎn)管理成為一個很大的挑戰(zhàn)。目前在生產(chǎn)管理上應(yīng)用比較多的技術(shù)是成組技術(shù)（GT-group technology）和基于實例的推理技術(shù)（Case Based Reasoning，CBR）。所謂的成組技術(shù)是利用事物間的相似性，按照一定的準(zhǔn)則分類成組，同組事物能夠采用同一方法進(jìn)行處理，以便提高效益的技術(shù)。目前著重對沖壓件進(jìn)行全面的分類和編碼有西德的OPITZ 編碼系統(tǒng), 英國的BUCCS編碼系統(tǒng), 澳大利亞的GAF 編碼系統(tǒng), 日本的鈑金件分類編碼系統(tǒng)和計算機(jī)輔助編碼等[4]。我國也研制了多種編碼系統(tǒng)[5], 其中最有代表性的是JLBM-1 系統(tǒng), JLBM-1 分類編碼系統(tǒng)是我國原機(jī)械工業(yè)部提出的通用系統(tǒng), 由15 個碼位組成；華東船舶工業(yè)學(xué)院為柴油機(jī)零件的柔性加工系統(tǒng)研制了DJ1 分類編碼系統(tǒng)[ 6] , 其編碼分為兩大部分, 前部分用于描述零件的形狀特征, 后部分用于描述零件裝夾時定位件和工件接觸狀況和數(shù)量等特征；鄭州紡織機(jī)械廠的零件分類編碼系統(tǒng)把零件編碼劃分成兩段[7] , 第一段按零件的結(jié)構(gòu)功能進(jìn)行線性分類編碼, 第二段按零件的屬性特征進(jìn)行面分類；劉闖等開發(fā)了一種具有柔性的飛機(jī)鈑金零件編碼方法[8]，該方法能夠全面、無多義性地表達(dá)零件的特征,具有對變化多樣的飛機(jī)鈑金零件結(jié)構(gòu)特征編碼的柔性，基于該方法的編碼系統(tǒng)可用于零件工藝設(shè)計、工藝性評估、多態(tài)模型定義、成形模具設(shè)計等系統(tǒng)中描述零件信息,支持建立基于典型化知識的決策方法,大大提高飛機(jī)鈑金零件制造的效率和質(zhì)量。所謂的CBR是指相似的問題具有相似的解，通過對新設(shè)計任務(wù)的檢索，得到過往成功的工藝設(shè)計實例，將之進(jìn)行參考乃至直接復(fù)用，以顯著提高設(shè)計效率。

目前對于汽車覆蓋件的分類的依據(jù)僅局限于功能，部位，還有工藝，材料等方面，這樣的分類給企業(yè)在制造過程中還是會帶來很大的麻煩，在提高沖壓件設(shè)計質(zhì)量、縮短模具設(shè)計開發(fā)周期方面不能達(dá)到良好的效果，因此我們將通過有限元仿真手段分析汽車覆蓋件形狀特征與回彈特征間的關(guān)系，尋找零件回彈成形類別與汽車覆蓋件結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，從而更加科學(xué)合理的對覆蓋件進(jìn)行分類。

二．課題研究的主要內(nèi)容，思路和方法
（一） 課題研究的主要內(nèi)容
1. 汽車覆蓋件的回彈
（1） 回彈的概念和機(jī)理
回彈是指在板材成形過程中，當(dāng)外載荷卸除之后,由于彈性變形區(qū)材料的彈性回復(fù)以及塑性變形區(qū)中材料彈性變形部分的彈性回復(fù)，使其形狀,尺寸都發(fā)生與加載時變形方向相反變化的現(xiàn)象。

（2） 產(chǎn)生回彈的原因
( 1 ) 在板材成形過程中,當(dāng)板料內(nèi)外緣表層纖維進(jìn)入塑性狀態(tài) ,而板料中心仍處彈
性狀態(tài) ,這時當(dāng)凸模上升去除外載后板料產(chǎn)生彈性回復(fù) 。
( 2 ) 金屬塑性成形總是伴有彈性變形 ,所以板料彎曲時,即使內(nèi)外層纖維全部進(jìn)入塑性狀態(tài) ,在去除外力的時候。彈性變形消失 ,也會出現(xiàn)回彈 。
（3）在板厚上應(yīng)力或應(yīng)變分布不均勻、塑性變形太小、縱斷面的剪切應(yīng)力和殘余應(yīng)力。
（3）影響覆蓋件回彈的因素
3.1 材料性能對回彈的影響
3.2 模具結(jié)構(gòu)對回彈的影響
3.3 零件的形狀結(jié)構(gòu)對回彈的影響
3.4 沖壓工藝對回彈的影響
2. 建立三維有限元模模型與汽車覆蓋件的回彈模擬
（1） Dynaform 軟件認(rèn)知與學(xué)習(xí)
Dynaform軟件可應(yīng)用于不同的領(lǐng)域，汽車、航空航天、家電、廚房衛(wèi)生等行業(yè)�？梢灶A(yù)測成形過程中板料的裂紋、起皺、減薄、劃痕、回彈、成形剛度、表面質(zhì)量，評估板料的成形性能，從而為板成形工藝及模具設(shè)計提供幫助。
（2） 建立三維有限元模型
利用Dynaform軟件對搜集來的汽車覆蓋件進(jìn)行建模
（3） 用Dynaform 進(jìn)行回彈模擬
基于之前的Dynaform軟件的學(xué)習(xí)，有了熟練的軟件操作能力后，對建立的三維有限元模型進(jìn)行回彈模擬。
3. 汽車覆蓋件分類研究中的兩種分析方法
（1） 主成分分析法
（2） 模糊聚類分析法
4. 得出結(jié)論

（二） 課題研究的思路和方法
1. 課題研究的思路
通過搜集相關(guān)文獻(xiàn)資料進(jìn)行理論研究，再通過Dyn ……（未完，全文共4484字，當(dāng)前僅顯示2264字，請閱讀下面提示信息。收藏《本科論文開題報告：基于回彈的汽車覆蓋件分類研究》）