板料成形有限元数值模拟技术的应用,提高了汽车覆盖件的生产效率,推动了汽车工业的快速发展。但是传统的板料成形CAE软件一般都只针对单工序成形,CAD设计完成后,进行CAE分析需要数据转换,往往导致模型数据的丢失,增加数值模拟前处理的时间,影响成形模拟的精度。因此,为了满足汽车覆盖件流水线和多工序的生产需求,提高产品的生产效率,减少产品的生产成本,开发基于CAD平台的板料成形CAE系统,实现CAD和CAE技术的无缝集成,对汽车覆盖件的生产乃至整个汽车工业领域都有十分重要的意义。本课题来源于国家自然基金项目“面向自主设计的汽车覆盖件成形性快速仿真及工艺优化技术研究”(编号为50575080)和国家“863”计划“基于仿真的汽车零部件可成形性设计与工艺优化”(编号为2006AA04Z140)。课题采用CAA二次开发技术,设计和开发出基于CATIA V5平台的汽车覆盖件全工序成形仿真前置处理系统。论文阐述了CAD/CAE技术的集成现状和发展趋势,结合CATIA二次开发工具和开发环境,讨论了系统的开发框架和设计思想。通过分析传统的专用板料CAE有限元软件和全工序模拟的功能需求特点,确立了系统的总体架构和工作流程。在紧密结合生产实际和充分发挥CAD平台的优势的前提下,实现模块化操作和节点式管理的设计特点。在此基础上,解决了虚拟装配技术、参数化关联设计技术、工具网格离散技术和属性存储技术等关键问题,实现汽车覆盖件全工序成形仿真前置处理系统的所有功能。基于CATIA平台开发的板料成形全工序仿真系统,实现了CAD和CAE的无缝集成。该系统可以设置真实的摩擦、压边力、拉深筋、切口线等实际工艺条件参数,对拉延、修边、翻边等成形工序进行快速准确的模拟,并可初步实现回弹预测功能。通过对典型的汽车覆盖件多工序成形展开模拟,充分体现了系统参数化、流程化和简单化的特点,验证了系统的准确性和稳定性。