模具设计与制造综合实训说明书—垫片级进模制造汽车覆盖件设计.doc

1、四川信息职业技术学院模具设计与制造综合实训说明书实训组别： 冷冲模第一组（CM） 设计题目: _汽车覆盖件设计_ _制造题目： 垫片级进模制造 专 业: 模具设计与制造 _ 班 级: _ 模设 13 学 号: _ 姓 名: _ 指导教师: 2015 年 12 月 14 日四川信息职业技术学院模具设计与制造综合实训说明书目 录摘 要 .1绪 论 .2第 1 章 工艺分析 .41.1 工艺设计要求 .41.2 分案设计 .51.3 工业设计 .61.3.1 展开板料线确定 .61.3.2 分模线选择 .61.3.3 板料收缩线 .71.3.4 压料面选择 .81.3.5 修边线确定 .9第 2 章

2、 拉延模设计 .102.1 拉延模结构形式 .102.2 模具结构 .112.2.1 模具工作零件部分 .112.2.2 标准件的选用 .152.2.3 拉延模模具结构 .16第 3 章 修边模设计 .193.1 修边模结构的选择 .193.2 修边模结构与零件的设计 .203.2.1 修边镶块 .203.2.2 修边模的定位方式 .203.3 模具结构 .21四川信息职业技术学院模具设计与制造综合实训说明书3.3.1 模具工作零件部分 .213.3.2 修边模模具结构 .253.4 修边模调整 .283.4.1 调整的基本要求 .283.4.2 调整程序 .28第 4 章 模具安全、加工、装

3、配等方面设计 .294.1 安全 .294.2 加工 .294.3 装配 .29第 5 章 模具创新的自我评价 .30第 6 章 CAE 在设计过程中的运用 .31设计总结 .32设计图纸参考文献 .33致 谢 .34四川信息职业技术学院模具设计与制造综合实训说明书第 1 页摘要本文介绍了汽车覆盖件拉延模、修边模的设计过程。分析了汽车覆盖件及其拉延模、修边模的特点及要求。对零件的 UG 数学模型进行了分析，该零件数学模型为由片体构成的非参数化特征，由于零件数学模型是以整个汽车为基准设计的，为了得到合格的零件产品，必须先进行拉深方向的确定，然后进行了拉深件的设计。拉深件的设计包括工艺补充、压料面

4、，拉延筋的设计。以拉深件为基础进行了两套冲压模具的三维设计并进行了装配。由三维模具再进行模具的二维设计。最后还介绍了汽车覆盖件模具制造先进制造技术：实型制造。关键词：汽车覆盖件；数学模型；工艺补充；拉延模；修边模；UG四川信息职业技术学院模具设计与制造综合实训说明书第 2 页 绪 论随着我国改革开放的不断深入,人民生活水平的提高，和我国加入 WTO，我国的汽车的销售和生产得到了很大的提高。国内汽车制造业近年来得到迅速的发展，汽车产量已名列前十名，模具工业是汽车产品开发和大批量生产的重要部分，一辆客车或轿车的约有 80%的零部件是用模具加工制造的，而覆盖件的模具又以其大型、复杂、精密等特点而成为

5、模具举足轻重的部分,未来的汽车覆盖件模具的发展趋有以下四点：一、数学模型从汽车车身设计开始，建立全车的数学模型，用以代替实体模型。数学模型是覆盖件模具实现 CAD/CAM 技术的基础。在新的一体化的汽车车身设计和制造过程中，从产品设计、工程图纸的绘制，结构分析、到冲模设计，模具型面的数控加工都围绕表达车身形状和特性的数学模型，展开，今后，无论是汽车覆盖件图纸，还是模具型面的加工程序，都由定型车身数学模型自动生成。在覆盖件设计分析阶段，显示在计算机屏幕上的数学模型可以很方便地进行缩小，放大，平移，旋转，消除隐线，图形修改，工艺补充设计，照光着色和透视感处理从而可以有效的帮助人们观察和分析各种技术

6、问题。随着技术的发展，数学模型的用途也将更加广泛。因此，在现有的基础上，不断更观念，开发应用软件，开发应用软件，扩大应用范围量项十分重要的工作。二、CAM 技术目前，CAM 技术应用较广泛。普遍的方法是根据主模型进行数学扫描，然后 CAM 加工，或者应用数控仿型铣床进行加工，CAM 和 CAD 相结合，将设计中的开关信息与加工中的加工信息相结合，应用加工软件如 mastercam/powmill 等软件，由计算机进行编程，并控制数控机床选用刀具，最佳切削量和实现刀具轨迹，这样可保证模具的高精度，达到一次加工合格不需要反复研修。三、CAD 技术覆盖件冲模的 CAD 技术是以产品的数学模型作为依据

7、进行的。它除了使用具有较大的数据处理能力大的计算机或工作站，还需要各种功能的软件进行支援。冲模 CAD四川信息职业技术学院模具设计与制造综合实训说明书第 3 页 要根据各种工艺进行具体的冲模设计。由于覆盖件的形状特别复杂，要实现 CAD 还是比较困难的，因此我们今后的任务就是要不断扩大 CAD 的比例。四、CAE 技术覆盖件冲模的 CAE 技术是新兴的一种判断零件成型工艺能力的技术。利用Autoform/dynaform 等成型分析软件可以预先分析零件的成型机率，可以提高模具设计的可靠性,节省模具设计的时间和成本。四川信息职业技术学院模具设计与制造综合实训说明书第 4 页 第 1 章 工艺分析

8、1.1 工艺设计的要求1.产品符合技术要求；2.最大允许材料减薄率：25；3.边界无毛刺，表面不允许出现起皱开裂等明显的缺陷，严格控制材料利用率；4.修边冲孔需保证孔，边界的公差要求，废料滑落顺畅；5.要求本零件年产量为 20 万件；材料的选用：材料：DC04；料厚 2.0mmC 0.08 Mn 0.4 P 0.025S 0.02 Alt 0.015 屈服强度 a MPa 130210 抗拉强度 MPa 不低于 270 断后伸长率 不低于 34本次设计的零件为某品牌汽车中的覆盖件。零件上面有一直径为 15 孔，精度要求高，整个零件外形尺寸要求较高，精度要求相对高。这个零件的形状相对来说比较复杂

9、，拉深深度较深，覆盖件成型可能性的分析是一项艰苦的工作，由于覆盖件的形状复杂，其成型可能性很难用人工计算的方法来准确的计算出来的。因此判断覆盖件是否成型，最好的办法还是运用 CAE 技术对这个零件是否可以一次成型进行分析，通过 CAE 技术的分析，零件是可以通过冲压一次成形的。产品图如下图所示图 1-1 产品图四川信息职业技术学院模具设计与制造综合实训说明书第 5 页 1.2 方案设计1.2.1 方案的提出工艺方案是在保证冲压件的质量下，实现生产的高效和降低成本上通过上面的分析，根据这个零件的生产批量为年产 20 万件，属于大批量生产。生产处于长期稳定状态，形状改变可能性小，工艺方案要为流水线

10、生产保证提供保证，每一道工序都要使用冲模，拉延，修边，冲孔等工序同时安装在一条冲压线上。初步得出以下的方案：A 方案：先对整个零件数学模型进行工艺补充，后进行拉延成形，然后修边，最后冲孔，共三套模具；B 方案：先对整个零件数学模型进行工艺补充，后进行拉延成形，先修一边冲孔，后冲孔和修另一边，共两套模具；C 方案：先对整个零件数学模型进行工艺补充，后进行拉延成形，最后同时修边和冲孔，共两套模具。1.2.2 方案的论证与选择A 方案先采用了工艺补充，首先对零件进行工艺补充，压料面的补充等，得出拉深件，进行工艺补充后，改变了原来的零件冲压方向，进行压料面的工艺补充能够很好保证材料成形的速度的一致性，

11、采用了加强肋，有效的防止了起皱，这有利于冲压件的顺利成形，经过工艺补充的拉延成形的零件，零件的外形尺寸的精度得到了很好的保证。但是先进行修边，后进行冲孔，增加了整个模具的设计与制造的复杂程度，因此 B 方案也不是最佳的方案B 方案是进行工艺补充成拉深件后，再进行修边和冲孔，所不同的只是 C 方案采用了复合连续模，先冲一边后冲孔和修另一边，这样降低了模具的复杂程度，孔的形状尺寸和位置尺寸等得不到很好的保证，且只使用了两套模具，降低了模具制造成本，但这个方案还是不可取。C 方案，C 方案进行工艺补充后，拉延成形，后同时修边和冲孔，这可以好的保证了孔的位置尺寸和外形尺寸，因此 C 方案是最佳的方案。四川信息职业技术学院模具设计与制造综合实训说明书第 6 页 1.3 工艺设计1.3.1 展开板料线确定如下图所示图 1-2 展开板料线1.3.2 分模线的选择如下图所示图 1-3 分模线展开板料线分模线四川信息职业技术学院模具设计与制造综合实训说明书第 7 页 图 1-4 拉伸面因为零件拉伸尺寸太深，零件一次拉伸容易出现破裂。所以先拉伸到如图所示位置，然后修边冲孔，在翻边成型，分模线在如图所示位置1.3.3 板料收缩线如下图所示图 1-5 板料收缩线板料收缩线