1绪论1.1研究背景车身覆盖件成型是一个复杂的变形过程，成型质量受许多的因素影响。传统冲压过程主要是依靠技术人员的经验来设计加工工艺和模具，然后通过试模生产来检验覆盖件是否符合产品的设计要求。这样不仅产品的设计周期长而且消耗大量的人力物力。随着计算机软硬件技术、图形学技术、人工智能技术、板料塑性变形理论和数值计算方法等的发展．以及与传统的工艺/模具设计技术的交叉集成开创了利用CAD／CAM/CAPP技术和CAE数值模拟分析技术进行覆盖件成型工艺设计的新领域。最近几年，随着计算科学的快速发展和有限元技术应用的日益成熟，CAE技术模拟分析金属在塑性变形过程中的流动规律在现实生产中得到愈来愈广泛的应用。CAE技术的成功运用，不仅大大缩短了模具和新产品的开发周期，降低了生产成本，提高企业的市场竞争能力，而且有利于将有限元分析法和传统的实验方法结合起来，从而推动模具现代制造业的快速发展，国内外已经有很多学者在这方面做了研究[1]。传统的汽车覆盖件模具因其体积大、工作型面复杂、设计周期长，已成为开发新车型的瓶颈。目前大多采用钢制模具来生产薄板类以及覆盖件类零件．因此带来冲压模具制造周期长、成本高和加工难度大等一系列问题，尤其是在零件的中小批量生产和新产品试制时，这些不足就更加凸显出来。对于成熟零件，探讨研究基于Dynaform的CAE技术对汽车覆盖件及其冲压模具的设计过程进行仿真模拟分析[2]。在板料成形生产中，使用传统工艺试制模具耗时较多不能适应竞争日趋激烈的现代市场，对成本、产品研发周期以及产品质量等方面提出了越来越迫切的要求。在传统的模具设计制造过程中，过多时间浪费在“设计→试制→发现问题→再设计→再试制→再发现问题”的循环中，因而成本耗费大，面对现代市场对产品更新换代目益加快的需要，原始方法可是远远不能够解决问题的。相比之下，在模具设计过程中使用CAD／CAM／CAE技术的优越性更为明显，国内虽有许多企业采用该技术并取得了一些经验和技巧，但能真正利用UG、Pro／E，Deform及Dynaform等大型软件进行模具的三维参数化设计与制造，并进行冲压仿真来指导设计的还不多。鉴于传统拉深模具型面设计的种种问题，世界各发达国家都在大力发展该技术在模具型面设计中的应用。可以说，能否采用该技术是提高模具制造质量、设计效率改变落后的模具设计制造方法的关键。随着非线性理论、有限元方法和计算机软硬件的迅速发展，车身覆盖件冲压仿真技术逐渐从实验室阶段走向工业实用阶段，成为国外发达汽车厂家缩短车身覆盖件开发周期，降低生产成本的利器。为了确保产品设计的正确性和可行性，利用DYNAFORM软件在产品设计阶段的同时预测产品在成型过程中可能发生的问题，在设计过程中及时修改，从而有效的提高产品质量节约生产成本。因此，开展对汽车覆盖件成型的理论和实践研究具有重大的现实意义。随着社会生产的发展和世界经济的一体化，对产品的要求越来越多样化，市场的竞争日趋激烈。制造企业为了生存，就必须提供市场上适销对路的、高质量的产品；与此同时，为适应日新月异的市场，企业必须不断推陈出新，大大缩短产品的升级换代周期。对于现代制造企业来说，要求企业能够在尽可能短的时间内完成新产品的设计、试制、定型和生产，及时推向市场，在竞争中占据先发优势[4]。有限元系列软件正是迎合了人们的这种要求，利用有限元软件我们可以帮助工程师和设计人员：①设计工具和产品工艺流程，减少昂贵的现场试验成本；②提高工模具设计效率，降低生产和材料成本；③缩短新产品的研究开发周期。DYNAFORM不同于一般的有限元程序，它是专为金属板料成形而设计的。它具有非常友好的图形用户界面，可帮助用户很方便地进行准备数据和成形分析。这样，工程师们便可把精力主要集中在工艺分析上，而不是去学习烦琐的计算机系统。DYNAFORM专为大变形问题设计了一个全自动的、优化的网格再划分系统是一个高度模块化、集成化的有限元模拟系统，它主要包括前处理器、模拟器、后处理器三大模块。前处理器处理模具和坯料的材料信息及几何信息的输入、成形条件的输入，建立边界条件，它还包括有限元网格自动生成器；模拟器是集弹性、弹塑性、刚(粘)塑性、热传导于一体的有限元求解器；后处理器是将模拟结果可视化，支持0PGI图形模式，并输出用户所需的模拟数据。DYNAFORM允许用户对其数据库进行操作，对系统设置进行修改，以及定义自己的材料模型等[5]。1.2成形过程仿真研究意义汽车外门板翻边工序仿真的试验,提出了用毛坯反求来确定修边线的方法,实际生产应用表明这一方法是切实可行的。它不同于以往确定修边线都是从解析模式入手,仅仅从理论的角度来分析。因为影响翻边过程的因素很多,包括材料的力学性能、模具与工件之间的摩擦、翻边高度等,在理论分析中很难建