畢業(yè)設(shè)計(jì)汽車(chē)頂蓋拉延模設(shè)計(jì)

1、目 錄 中文摘要3外文摘要41 緒論51.1 汽車(chē)覆蓋件模具51.1.1汽車(chē)覆蓋件模具的特點(diǎn)和要求51.1.2 汽車(chē)覆蓋件模具發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)61.2基于ug的覆蓋件模具設(shè)計(jì)71.2.1 ug軟件的功能71.2.2 ug在覆蓋件模具中的應(yīng)用及問(wèn)題81.3 本課題的研究意義82 汽車(chē)頂蓋沖壓工藝設(shè)計(jì)要求102.1 dl信息的獲取102.2拉延模具設(shè)計(jì)總體要求102.2.1 整體結(jié)構(gòu)選擇102.2.2 拉延模設(shè)計(jì)要求112.3計(jì)算132.3.1 拉延力的計(jì)算132.3.2 壓料力計(jì)算132.3.3 總沖壓力計(jì)算132.4 材料選擇132.5本章小結(jié)143 汽車(chē)頂蓋拉延模的三維造型153.1汽車(chē)頂蓋的

2、三維造型153.1.1dl圖預(yù)處理過(guò)程153.1.2拉伸實(shí)體153.1.3修剪153.1.4導(dǎo)板選擇163.2壓邊圈的三維造型173.3 下模座的三維造型193.4 上模座的三維造型203.5裝配213.6本章小節(jié)22結(jié)論24致謝25參考文獻(xiàn)26某車(chē)型頂蓋拉延模具設(shè)計(jì)摘要: 本文以汽車(chē)頂蓋為實(shí)例，具體分析了其成形特點(diǎn)，找出汽車(chē)覆蓋件沖壓件成形的共性。其中說(shuō)明了汽車(chē)覆蓋件的成形特點(diǎn)和覆蓋件拉深模具設(shè)計(jì)的基本原則，提出了包括沖壓方向、工藝補(bǔ)充面等設(shè)計(jì)的常用方法。此次，直接用三維造型軟件ug構(gòu)造出覆蓋件模具的三維實(shí)體模型,完成了覆蓋件的模具設(shè)計(jì)，更真實(shí)地反映了模具零件之間的裝配關(guān)系，減少了實(shí)際模具設(shè)

3、計(jì)帶來(lái)的一些問(wèn)題和時(shí)間。同時(shí)，模具各部分的干涉檢查能夠方便地在做到，從而提高了汽車(chē)覆蓋件模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短了模具的設(shè)計(jì)和制造時(shí)間, 這對(duì)于制造業(yè)尤其是模具的設(shè)計(jì)制造來(lái)說(shuō)尤其重要。 關(guān)鍵詞 : 汽車(chē)頂蓋 拉延模 設(shè)計(jì) drawing die design of the roof of the automobileabstract : this paper taking the roof of the automobile as an examplethe forming characteristics of the front floor pan were analyzed as

4、well as the common properties of automobile panel .the forming characteristics of automobile panels and fundamentals of mould design for drawing dies are presented in this paper, including stamping direction, addendum binder surface.this time，three-dimensional part modeling and mould designing are p

5、erformed in ug，its conveniently and quickly compared with traditional ways. it can show the part relation of the die more actually, reduce the defects of the die defectsof the die designing in practice and save the time. at the same time， the interference problem of the die could be done well by usi

6、ng the soft ug, so the auto cover die structure design can be improved efficiently and the time of die manufacture can be shorten，this is very impotant to manufacturing industry ,especially the mould die design and produse .keywords : the roof of the automobile drawing die design 1 緒論國(guó)民經(jīng)濟(jì)五大支柱產(chǎn)業(yè)機(jī)械、電子

7、、汽車(chē)、石油化工和建筑都要求模具工業(yè)的發(fā)展與之相適應(yīng)，都需要大量模具，特別是汽車(chē)工業(yè)，在入世，經(jīng)濟(jì)好轉(zhuǎn)的情況下，其發(fā)展勢(shì)頭越來(lái)越猛，而作為其主要制造部分的覆蓋件模具的設(shè)計(jì)及制造業(yè)得到了空前的發(fā)展。1.1 汽車(chē)覆蓋件模具汽車(chē)覆蓋件模具是車(chē)身制造的重要裝備，也是企業(yè)提高汽車(chē)開(kāi)發(fā)、制造能力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。汽車(chē)工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策己經(jīng)將汽車(chē)模具作為提升汽車(chē)技術(shù)進(jìn)步的發(fā)展重點(diǎn)之一。覆蓋件模具是模具中技術(shù)含量和附加值最高的產(chǎn)品，其技術(shù)水平成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平的重要標(biāo)志。1.1.1汽車(chē)覆蓋件模具的特點(diǎn)和要求同一般沖壓件相比，覆蓋件具有材料薄、形狀復(fù)雜、結(jié)構(gòu)尺寸大和表面質(zhì)量要求高等特點(diǎn)。覆蓋件的工藝設(shè)計(jì)、沖模結(jié)構(gòu)設(shè)

8、計(jì)和沖模制造工藝都具有特殊性。因此，在實(shí)踐中常把覆蓋件從一般沖壓件中分離出來(lái)，作為一各特殊的類(lèi)別加以研究和分析。 覆蓋件的特點(diǎn)決定了它的特殊要求。 1） 表面質(zhì)量要求高覆蓋件表面上任何微小的缺陷都會(huì)在涂漆后引起光線的漫反射而損壞外形的美觀，因此覆蓋件表面不允許有波紋、皺折、凹痕、擦傷、邊緣拉痕和其他破壞表面美感的缺陷?？傊采w件不僅要滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)上的功能要求，更要滿(mǎn)足表面裝飾的美觀要求。 2） 尺寸形狀復(fù)雜 覆蓋件的形狀多為空間立體曲面，其形狀很難在覆蓋件圖上完整準(zhǔn)確地表達(dá)出來(lái)，因此覆蓋件的尺寸形狀常常借助主模型來(lái)描述。主模型是覆蓋件的主要制造依據(jù)，覆蓋件圖上標(biāo)注出來(lái)的尺寸形狀，其中包括立體曲面形

9、狀、各種孔的位置尺寸、形狀過(guò)渡尺寸等，都應(yīng)和主模型一致。 3） 剛性要求高 覆蓋件拉延成型時(shí)，由于其塑性變形的不均勻性，往往會(huì)使某些部位剛性較差。剛性差的覆蓋件受至振動(dòng)后會(huì)產(chǎn)生空洞聲，用這樣零件裝車(chē)，汽車(chē)在高速行駛時(shí)就會(huì)發(fā)生振動(dòng)，造成覆蓋件早期破壞，因此覆蓋件的剛性要求不可忽視。1.1.2 汽車(chē)覆蓋件模具發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)改革開(kāi)放以來(lái)，特別是近幾年我國(guó)汽車(chē)工業(yè)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。據(jù)中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，2009年1至7月，汽車(chē)全行業(yè)完成工業(yè)總產(chǎn)值3723.82億元，同比增長(zhǎng)29.44：產(chǎn)品銷(xiāo)售收入3598.88億元，同比增長(zhǎng)31.05：利潤(rùn)總額221.90億元，同比增長(zhǎng)51.14。汽車(chē)產(chǎn)業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)支

10、柱產(chǎn)業(yè)的地位越來(lái)越突出。汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展也給汽車(chē)覆蓋件模具的發(fā)展帶來(lái)的巨大的潛力與空間。在汽車(chē)制造業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，汽車(chē)模具在整個(gè)模具產(chǎn)業(yè)中占有50左右的份額。而在我國(guó)，僅有三分之一左右的模具產(chǎn)品服務(wù)于汽車(chē)制造業(yè)，因此，汽車(chē)模具市場(chǎng)有相當(dāng)大的發(fā)展空間，而汽車(chē)覆蓋件模具是整個(gè)汽車(chē)模具的重要組成部分。那么中國(guó)的汽車(chē)覆蓋件模具與世界先進(jìn)水平的差距有多遠(yuǎn)，差距在哪里？ 設(shè)計(jì)：與汽車(chē)工業(yè)比較發(fā)達(dá)的歐美國(guó)家在進(jìn)行汽車(chē)覆蓋件模具設(shè)計(jì)的過(guò)程相比，國(guó)內(nèi)主要的問(wèn)題有三點(diǎn)，一是國(guó)內(nèi)三維cad設(shè)計(jì)的使用率遠(yuǎn)低于國(guó)外，甚至還有企業(yè)采用傳統(tǒng)的手工繪圖和二維cad設(shè)計(jì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化和開(kāi)發(fā)應(yīng)用水平低，效率不高；二是國(guó)外數(shù)據(jù)庫(kù)的功

11、能比較完善，在設(shè)計(jì)的時(shí)候大量地采用數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)作為依據(jù)，這能提高效率減少設(shè)計(jì)時(shí)間；三是國(guó)內(nèi)外的設(shè)計(jì)理念比較先進(jìn)，國(guó)內(nèi)在設(shè)計(jì)的理論和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的積累上遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國(guó)外這也不是短期內(nèi)就能彌補(bǔ)的。沖壓工藝分析：在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，cae技術(shù)應(yīng)用已成熟。在沖模設(shè)計(jì)中應(yīng)用cae軟件，可以模擬金屬變形過(guò)程、分析應(yīng)力應(yīng)變的分布及預(yù)測(cè)破裂、起皺和回彈等缺陷。因此，歐美和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家在汽車(chē)覆蓋件模的沖壓工藝分析中多采用3dsolid和cae，試模成功率高達(dá)90左右。而國(guó)內(nèi)的情況則與之相反。鑄件：用戶(hù)對(duì)鑄件的要求越來(lái)越高，鑄件的輕量化、薄壁化、強(qiáng)韌化已成為發(fā)展的必然趨勢(shì)。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)汽車(chē)覆蓋件模具鑄件的生產(chǎn)多采用fmc鑄

12、造毛坯，但是實(shí)型材料質(zhì)量比較差，模型加工、檢測(cè)手段比較落后，鑄件的余量多在816mm，余量大，而且生產(chǎn)出來(lái)的鑄件組織不夠細(xì)密，強(qiáng)度差。而在國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家，雖然也是采用fmc鑄造毛坯，但是模型多采用高速數(shù)控銑加工，鑄件余量小，僅有6mm左右，在鑄造中多采用微機(jī)控制系統(tǒng)，鑄件組織細(xì)密。研修調(diào)試、檢測(cè)：由于研修技術(shù)、設(shè)備的落后，在汽車(chē)覆蓋件模的研修調(diào)試中，國(guó)內(nèi)多采用人工操作，且大量采用國(guó)產(chǎn)的、性能較差、精度低的研配設(shè)備，存在大量機(jī)外修，人工勞動(dòng)強(qiáng)度大，裝模量大，周期長(zhǎng)，成本高。而在國(guó)外大量采用具有翻轉(zhuǎn)和數(shù)顯功能的研配壓力機(jī)或研配系統(tǒng)機(jī)床，研修工作量小，因而精度可達(dá)0.02mm，并且與cae技術(shù)結(jié)合，可

13、一次性沖調(diào)試完畢，大大縮短了調(diào)試周期。在汽車(chē)覆蓋件模的檢測(cè)上，近幾年，雖然也有部分模具企業(yè)引進(jìn)國(guó)外的三座標(biāo)測(cè)量機(jī)設(shè)備進(jìn)行測(cè)量，但是還沒(méi)有真正掌握其關(guān)鍵技術(shù)且僅限于對(duì)汽車(chē)覆蓋件模的特殊位置進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，而更多模具企業(yè)采用通用測(cè)量手段，精度低，型面則采用立體依據(jù)測(cè)量。而國(guó)外的三坐標(biāo)測(cè)量技術(shù)已經(jīng)趨于成熟階段，多數(shù)企業(yè)大量采用三座標(biāo)測(cè)量機(jī)與cad/cam系統(tǒng)聯(lián)機(jī)的測(cè)量技術(shù)，對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)與cad/cam數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行分析、計(jì)算且能讀出制造誤差，施行計(jì)算機(jī)控制、顯示和打印，準(zhǔn)確可靠。標(biāo)準(zhǔn)件：國(guó)內(nèi)汽車(chē)模具的標(biāo)準(zhǔn)化工作多停留在初步階段，汽車(chē)覆蓋件模具標(biāo)準(zhǔn)件的生產(chǎn)量少，產(chǎn)品水平低，并且國(guó)內(nèi)許多依賴(lài)進(jìn)口。汽車(chē)車(chē)身模具

14、標(biāo)準(zhǔn)尚未建立和完善多種典型的模具結(jié)構(gòu)和工藝，且尚未形成行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)件計(jì)算機(jī)銷(xiāo)售網(wǎng)，模具標(biāo)準(zhǔn)件的供貨周期長(zhǎng)，商品品種不全。與此相比，國(guó)外的汽車(chē)車(chē)身模具標(biāo)準(zhǔn)件供貨渠道通暢，商品化程度高、品種齊全且出口到世界各國(guó)。整體協(xié)調(diào)和企業(yè)管理：與國(guó)外相比，國(guó)內(nèi)的企業(yè)在整個(gè)車(chē)型模具的整體協(xié)調(diào)和企業(yè)管理方面還存在不少差距。國(guó)外許多企業(yè)都具有對(duì)整個(gè)車(chē)型模具進(jìn)行協(xié)調(diào)的能力，可以在同一個(gè)平臺(tái)上將幾百套模具交給許多企業(yè)同時(shí)生產(chǎn)，因而能快速地、高質(zhì)量地進(jìn)行整車(chē)交貨。而在國(guó)內(nèi)，絕大部分企業(yè)沒(méi)有這方面的能力?？傊?，我國(guó)離模具強(qiáng)國(guó)的距離還很遠(yuǎn)，模具又品種繁多，趕超世界先進(jìn)水平也不可能齊頭并進(jìn)。因而，我國(guó)應(yīng)抓住重點(diǎn)企業(yè)和重點(diǎn)產(chǎn)品進(jìn)行突

15、破，汽車(chē)覆蓋件模具就是突破口之一。在汽車(chē)覆蓋件模具中，加大中高檔轎車(chē)模具的投入力度，下功夫突破某些關(guān)鍵技術(shù)尤其重要。1.2基于ug的覆蓋件模具設(shè)計(jì)1.2.1 ug軟件的功能ug現(xiàn)在叫做nx,它是一個(gè)三維設(shè)計(jì)軟件，主要用于汽車(chē)和機(jī)械行業(yè)，在航空領(lǐng)域也有部分企業(yè)在使用。ug是目前廣泛使用的基于windows的三維cad/cae/cam軟件。它采用了與solidworks 相同的先進(jìn)的底層圖形核心技術(shù)，該技術(shù)是在windows環(huán)境下生成的，充分利用和發(fā)揮了windows的強(qiáng)大功能和ole技術(shù)。該軟件的實(shí)體建模模塊將基于約束的特征建模和實(shí)現(xiàn)幾何建模方法無(wú)縫結(jié)合起來(lái)，提供了強(qiáng)有力的“復(fù)合建?！惫ぞ撸褂?/p>

16、戶(hù)可以充分利用傳統(tǒng)的實(shí)體、面、線框造型優(yōu)勢(shì)進(jìn)行建模; 特征建模模塊利用工程特征定義設(shè)計(jì)信息，提供了多種標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)特征如孔、槽、型腔、凸臺(tái)、柱體、球形、管道體等，并可以挖空實(shí)體建立薄壁體，特征可以用參數(shù)化定義和編輯尺寸大小和位置；同時(shí)，用戶(hù)存儲(chǔ)在公共目錄下的自定義特征也可以被添加到其他設(shè)計(jì)模型中去，建立的三維實(shí)體模型可以利用工程制圖功能方便快捷地得到完全相關(guān)的二維工程圖，且隨實(shí)體模型的改變同步更新工程圖的尺寸、消隱線和相關(guān)試圖，減少了因?yàn)槿S模型改變而二維圖樣所需的時(shí)間；此外，ug還具有強(qiáng)大的裝配建模和高級(jí)裝配功能，允許用戶(hù)對(duì)裝配結(jié)構(gòu)中的部件進(jìn)行過(guò)濾分析和對(duì)整個(gè)產(chǎn)品、指定子系統(tǒng)或零件進(jìn)行裝配分析

17、和質(zhì)量管理。1.2.2 ug在覆蓋件模具中的應(yīng)用及問(wèn)題unigraphics nx是汽車(chē)覆蓋件模具的特點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，組成零件數(shù)量眾多，一副大型覆蓋件模具上百個(gè)零件。如果采用傳統(tǒng)建模方法，工作量大，效率低。這對(duì)于汽車(chē)覆蓋件的生產(chǎn)來(lái)說(shuō)是個(gè)致命傷，結(jié)果將會(huì)影響新車(chē)型在市場(chǎng)上的推出，影響各生產(chǎn)廠商的市場(chǎng)占有率，所以，汽車(chē)覆蓋件模具的制造一直也是個(gè)汽車(chē)生產(chǎn)廠商需要搶占的領(lǐng)域。而建立覆蓋件模具標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)，將模具設(shè)計(jì)人員從大量重復(fù)標(biāo)準(zhǔn)件和典型模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中解放出來(lái)，設(shè)計(jì)人員就可以把精力集中到新產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)上，或者在原有典型模具實(shí)例的基礎(chǔ)上進(jìn)行修改演變，從而節(jié)省寶貴的時(shí)間，縮短產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期，提高效率。8

18、8888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888888881.3 本課題的研究意義1）通過(guò)對(duì)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的接觸，了解汽車(chē)覆蓋件模具的相關(guān)知識(shí)與模具制造流程，拓寬本專(zhuān)業(yè)的所學(xué)內(nèi)容。2）在課題的實(shí)際操作中，查找自身對(duì)于專(zhuān)業(yè)以及延伸知識(shí)的掌握與吸收水平，查找自身在學(xué)習(xí)與操作上面的薄弱環(huán)節(jié)。同時(shí)，也是對(duì)于自己獨(dú)立分析思考解決問(wèn)題能力的鍛煉，對(duì)自身創(chuàng)新能力的一種開(kāi)發(fā)與提升。3）了解我國(guó)汽車(chē)覆蓋件模具的現(xiàn)狀，掌握目

19、前普遍的模具制造的過(guò)程。同時(shí)了解接觸一些汽車(chē)模具方面的前沿技術(shù)。4）掌握運(yùn)用專(zhuān)業(yè)軟件進(jìn)行繪圖的能力，利用ug進(jìn)行模具的三維造型，并學(xué)會(huì)將3d圖紙轉(zhuǎn)化為cad二維圖紙。學(xué)會(huì)去修改與完善二維圖紙。5）理論聯(lián)系實(shí)際，掌握并運(yùn)用較為先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)發(fā)法，接受基礎(chǔ)的模具設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)，在于老師的指導(dǎo)下，進(jìn)一步提高自己的獨(dú)立設(shè)計(jì)的能力。6）本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)相當(dāng)于是做了一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)際項(xiàng)目，使得自己了解了一些項(xiàng)目運(yùn)作到模具交付使用的過(guò)程，體驗(yàn)了真正工作時(shí)候的感覺(jué)，對(duì)于自己今后開(kāi)始真正工作是起了一種過(guò)渡與預(yù)演的作用。2 汽車(chē)頂蓋沖壓工藝設(shè)計(jì)要求2.1 dl信息的獲取dl圖即die layout圖，如圖1，反映了模具

20、的工序內(nèi)容，是模具設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。在設(shè)計(jì)頂蓋拉延模具之前要讀懂dl圖內(nèi)容。如圖2.1：321圖2.1 dl圖內(nèi)容1-坯料尺寸線 2-拉延后坯料收縮 3-模線1）車(chē)頂蓋材料為，料厚0.8mm,毛坯尺寸為1280*1750mm。汽車(chē)頂蓋形狀簡(jiǎn)單，左右整體對(duì)稱(chēng)。2)該件形狀簡(jiǎn)單，拉延行程較淺。3)要求工件表面平整無(wú)皺紋，棱線清晰，剛度好。4)材料specn，強(qiáng)度低，塑性很高，常用于深沖，適合覆蓋件沖壓。2.2拉延模具設(shè)計(jì)總體要求2.2.1 整體結(jié)構(gòu)選擇對(duì)于該汽車(chē)頂蓋而言，要想得出產(chǎn)品必須經(jīng)過(guò)多道工序，包括拉延，沖孔，修邊，整形等等。汽車(chē)頂蓋屬于大批量生產(chǎn)，再根據(jù)零件的實(shí)際分析及加工特點(diǎn)，所以采用流水

21、排線生產(chǎn)。對(duì)于覆蓋件來(lái)說(shuō)，其沖壓性關(guān)鍵在于拉延的可能性和可靠性，而拉延工藝性的好壞主要取決于覆蓋件的形狀，復(fù)雜的程度等等。對(duì)于拉延以后的工序，確定工序數(shù)和安排工序之間的先后順序也是比較重要的。故有方案：拉延修邊沖孔整形，而我主要負(fù)責(zé)第一工序拉延模的設(shè)計(jì)。拉延模分為單動(dòng)拉延模和雙動(dòng)拉延模，本設(shè)計(jì)采用單動(dòng)拉延模。總體結(jié)構(gòu)，如圖2.2：4231 圖2.2 單動(dòng)拉延模1-上模座 2-壓邊圈 3-凸模 4-下模座2.2.2 拉延模設(shè)計(jì)要求1）板料定位：采用擋料器在四周擋板料的外形邊緣。2）單動(dòng)拉延模壓邊圈行程：行程的大小應(yīng)確保板料放在壓邊圈上不會(huì)搭在拉延凸模上，且高出凸模型面10-20毫米。 機(jī)床頂桿頂

22、出工作臺(tái)面高度尺寸按用戶(hù)要求。3）單動(dòng)拉延模壓邊圈頂起時(shí)，壓邊圈導(dǎo)滑面有效接觸面應(yīng)大于50-80毫米。4）上下模導(dǎo)向一般采用導(dǎo)板導(dǎo)向，且開(kāi)始拉延前應(yīng)導(dǎo)入最少50毫米。5）拉延凸模一般采用分體式，可以降低鑄件成本，且可以改善加工性。為了降低模具成本，壓料面外輪廓一般比拉延板料單邊大10毫米。6）平衡塊和墊塊下設(shè)計(jì)有支撐筋，且平衡塊下方設(shè)置有墊塊。7）當(dāng)修邊線在凸模上時(shí)，壓邊圈與下模墊塊間保證2毫米間隙。當(dāng)修邊線在壓料面上時(shí)，壓邊圈與下模墊塊間保證0間隙，此時(shí)壓邊圈與下模座墩死。8）機(jī)床氣墊應(yīng)受力均勻，當(dāng)氣墊出現(xiàn)偏載時(shí)，應(yīng)增加平衡頂桿。9）壓邊圈上的限位螺釘行程應(yīng)比壓邊圈行程大15毫米。10）分模

23、面結(jié)構(gòu)要求，圖2.3：圖2.3分模面結(jié)構(gòu)11）通氣孔的設(shè)置：通氣孔通常設(shè)置在凸凹模型腔內(nèi)。如圖2.4圖 2.4通氣孔的設(shè)置2.3計(jì)算2.3.1 拉延力的計(jì)算毛坯材料為 specn ，厚度為0.8mm ，查表可知：b 大約為450 mpa，從選擇設(shè)備的角度考慮，該處取上限值450mpa。又參考 ，k為修正系數(shù)，由拉深系數(shù)m確定，可取0.50.8，l為毛坯周長(zhǎng)l=6060mm，t為料厚。 查參考文獻(xiàn)1，k取0.5 , l可在ug軟件的分析功能中測(cè)量得出。計(jì)算得： p拉延力=0.560600.8450=1090800n。2.3.2 壓料力計(jì)算由參考文獻(xiàn)2中表4-15，得q壓料力=ap，a為在壓料板下

24、毛坯的投影面積a=2240000mm2，p為單位壓邊力。查參考文獻(xiàn)2中表4-16，p為2.53.0 mpa，從選擇設(shè)備的角度考慮，該處取上限值3.0mpa，a可在ug軟件的分析功能中選用測(cè)量面來(lái)自動(dòng)獲得。q壓料力=ap=3.02240000=6720000n而實(shí)際生產(chǎn)時(shí)壓料力的經(jīng)驗(yàn)公式得q壓料力=0.3p拉延力=0.31090800=327240n此時(shí)的理論值和實(shí)際值相差較大，理論的壓料值偏大，但尚未查出原因所在，待后續(xù)的研究。生產(chǎn)中，當(dāng)理論值和實(shí)際值相差20%50%，此時(shí)取實(shí)際生產(chǎn)值。頂件力：由參考文獻(xiàn)得：q頂件力=k頂q壓料力 ，k頂為頂件力因數(shù)，取決于料厚，由表2-15得，k頂=0.06

25、q頂件力=0.06p拉延力=0.061090800n=65448nf1總=p拉延力+q壓料力+q頂件力=1090800+6720000+65448=7876248n2.3.3 總沖壓力計(jì)算f總= f1總=7876248n787.6t由沖壓手冊(cè)查得，設(shè)備噸位按1.3f總，所以要求的設(shè)備噸位為：f=1.3f總=1.3787.6=1023.88t2.4 材料選擇模具在使用過(guò)程中經(jīng)常受到強(qiáng)度較高的壓力和彎曲的作用，因此要求模具材料應(yīng)具有一定的抗壓強(qiáng)度和抗彎強(qiáng)度；在工作過(guò)程中，模具承受著沖擊載荷和摩擦力，為了減少在使用過(guò)程中的折斷、崩刃等形式的損壞，要求模具也要有一定的韌性，要求模具能夠在強(qiáng)烈摩擦下仍保

26、持其尺寸精度。因此，綜合考慮本次設(shè)計(jì)凸模、上模、壓邊圈采用mocr鑄鐵，而由于下模主要用于支撐，本著節(jié)約成本原則，下模采用ht300。2.5本章小結(jié)在進(jìn)行模具設(shè)計(jì)工作之前，其工藝的分析師必須的步驟，它能指導(dǎo)模具的設(shè)計(jì)工作，優(yōu)化設(shè)計(jì)過(guò)程，使得最終設(shè)計(jì)的模具能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品。工藝分析能夠指導(dǎo)自己選擇正確的進(jìn)而最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案，最終幫助企業(yè)節(jié)省成本及時(shí)間，對(duì)于模具制造業(yè)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要的兩點(diǎn)。另外確定工藝設(shè)計(jì)并不是自己一味地尋求最佳方案，而是要考慮到生產(chǎn)條件和工件的可加工性再去選擇最合適的方案，它是建立于企業(yè)自身的水平及設(shè)備條件基礎(chǔ)上的。3 汽車(chē)頂蓋拉延模的三維造型3.1汽車(chē)頂蓋的三維造型3.1.1dl

27、圖預(yù)處理過(guò)程縫合模面：采用ug默認(rèn)的0.0254公差進(jìn)行縫合，以確保模具圖紙與模具的符合性。采取0.0254的公差縫合模線，用光滑的曲線把模線的各個(gè)部分縫合起來(lái)，保證模線的完整封閉，并在保存好相對(duì)坐標(biāo)的前提下將處理好的dl圖原點(diǎn)移動(dòng)至絕對(duì)坐標(biāo)系下面。3.1.2拉伸實(shí)體1）單擊工具欄中的拉伸，彈出拉伸對(duì)話框。2）將縫合后的曲線投影至z軸進(jìn)行拉伸，輸入拉伸值-300，+200，確定，得到拉伸實(shí)體，如圖3.1圖3.1 拉伸的凸模鑲塊3.1.3修剪 單擊工具欄中的修剪體，彈出修剪體對(duì)話框，選擇體為上一步中拉伸的實(shí)體，刀具指定平面為數(shù)模平面，按所需方向進(jìn)行修剪，如圖3.2圖3.2鑲塊修剪3.1.4導(dǎo)板選

28、擇1）導(dǎo)板滑長(zhǎng)度要求為零件長(zhǎng)度的1/3-1/5。2）導(dǎo)板要求：高于分模線5-10mm。 故測(cè)量拉伸長(zhǎng)度選擇導(dǎo)板高度為150mm，導(dǎo)板型號(hào)為mwf 150-150。3）減重：如果凸模整體采用實(shí)體會(huì)增加材料成本且造成不必要的浪費(fèi)，故采用下掏空的形式節(jié)約材料。在保證強(qiáng)度的情況下，對(duì)凸模外壁以及筋部進(jìn)行挖空（內(nèi)部筋部厚度一般40mm)，這樣得到凸模的結(jié)構(gòu)。最后得到的凸模三維造型，如圖3.3所示。減輕孔導(dǎo)板圖3.3凸模鑲塊孔的尺寸為340*280mm。4）通過(guò)修剪優(yōu)化最后得到凸模實(shí)體，如圖3.4圖3.4 凸模3.2壓邊圈的三維造型1）標(biāo)準(zhǔn)：壓邊圈容易強(qiáng)度不足，應(yīng)考慮整體剛性設(shè)計(jì)。壓邊圈應(yīng)保證最大限剛度，

29、否則，模具拉延性能下降，制品質(zhì)量差。2）結(jié)構(gòu)： 型面：型面根據(jù)dl圖提供的板料尺寸單邊放大10-20mm； 輪廓線處空刀：一般輪廓可能變動(dòng)時(shí)，取20mm以保證加工余量； 壓邊圈最小寬度：最小寬度取200mm。結(jié)構(gòu)示例圖3.5圖3.5壓邊圈結(jié)構(gòu)3)定位板：在前、后、側(cè)四個(gè)位置設(shè)置定位板，為板料定位。 側(cè)定位板長(zhǎng)度取坯料長(zhǎng)度的1/2，對(duì)于拉延模，側(cè)定位板長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，壓邊圈空刀過(guò)大，強(qiáng)度上會(huì)有問(wèn)題，所以采用分塊結(jié)構(gòu)。所以共有8個(gè)定位板。同一側(cè)多個(gè)定位板間時(shí)間距盡量大。在定位板之間壓邊圈上設(shè)立筋以加強(qiáng)強(qiáng)度?？紤]板料的彎曲，前定位板距送料水平線30mm，防止放料時(shí)坯料彎曲與定位板發(fā)生干涉。如圖3.6圖3.

30、6定位板安裝4）形成限位塊：每300-400mm一個(gè)，直徑為90mm，共18個(gè)；安裝面與隨型筋的內(nèi)邊界距離為35mm，與隨型筋的外邊界最小距離為50mm;行程限位塊下面有立筋支撐。5）導(dǎo)板安裝面與邊留有20mm空刀槽。6）根據(jù)頂桿布置圖選擇墩死墊塊，直徑為80mm。7）壓邊圈立筋間距取250-300mm。8）根據(jù)壓邊圈尺寸合理設(shè)計(jì)吊耳。在生成壓邊圈時(shí)，先根據(jù)繪制草圖的凸模外輪廓線形生成壓邊圈的實(shí)體框架。在生成中部空心的形狀時(shí)，以凸模外輪廓面向外偏置5mm即為壓邊圈內(nèi)孔部分輪廓面。再通過(guò)平衡塊的布置得到偏置尺寸，形成實(shí)體，與壓邊圈做差形成內(nèi)輪廓下部退刀部分。由行程限位塊的尺寸布置得到壓邊圈的寬度

31、為1660m。根據(jù)以上設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)最終生成的壓邊圈的三維造型如圖3.712543 圖3.7 壓邊圈1-定位板 2-行程限位塊 3-導(dǎo)板 4-立筋 5-吊耳3.3 下模座的三維造型1）下模座寬度與壓邊圈相同為1660mm2）工作型面承擔(dān)的受力部位采用的下掏空結(jié)構(gòu)，要求筋與筋的間距在300-400mm之間。受力部位要有立筋來(lái)起到受力的作用。3）非工作型面部位采用的側(cè)掏空加下掏空形式，且減輕孔的尺寸要能保證使頂桿（共22個(gè)）順利通過(guò)。4）設(shè)計(jì)下模整體高度在為230mm。5）查標(biāo)準(zhǔn)件手冊(cè)設(shè)計(jì)導(dǎo)桿。6) u型槽設(shè)計(jì)： u 槽的布置要使模具受力平衡，根據(jù)數(shù)量的要求均勻的分布在模具上。 原則上要最外側(cè)（x 方向

32、）的兩個(gè)t 型槽處要布置u 槽，最外側(cè)（x 方向）兩個(gè)u 槽之間距離要大于模具長(zhǎng)度的2/3。 u槽的布置要滿(mǎn)足機(jī)床要求。將u型槽草圖進(jìn)行拉伸，進(jìn)行布爾求差運(yùn)算，如圖3.8圖3.8 u型槽設(shè)計(jì)本次共設(shè)計(jì)的u槽8個(gè)。依據(jù)以上條件通過(guò)優(yōu)化處理最終得到的下模造型，如圖3.9 頂桿u型槽導(dǎo)桿圖3.9 下模3.4 上模座的三維造型1）尺寸:上模的寬度與壓邊圈相同為1660mm。2）減重:同樣采用非工作型面部位采用的側(cè)掏空及下掏空形式減輕模具質(zhì)量，節(jié)約成本。3）根據(jù)下模座導(dǎo)桿布置設(shè)計(jì)導(dǎo)套的尺寸、位置。4）設(shè)計(jì)u型槽，同上上模設(shè)計(jì)與下模設(shè)計(jì)方法基本相同，最終得到上模，如圖3.10導(dǎo)套 圖3.10 上模3.5裝

33、配1）導(dǎo)向 ：上模座和下模座通過(guò)導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向；上模座和壓邊圈、凸模和壓邊圈通過(guò)導(dǎo)板導(dǎo)向，如圖3.1.1 導(dǎo)板導(dǎo)柱導(dǎo)套圖3.11 導(dǎo)向裝置2）總裝配圖3.12圖3.12總裝配圖3.6本章小節(jié)本次拉延模設(shè)計(jì)得到的三維實(shí)體模型尺寸為259018801100mm，總質(zhì)量為14356kg。直接以u(píng)g構(gòu)造出覆蓋件模具的三維實(shí)體模型,這是區(qū)別于傳統(tǒng)的二維模具設(shè)計(jì)方法，是技術(shù)上的進(jìn)步，較之傳統(tǒng)更加快捷更加省時(shí)省力省成本。而且，三維實(shí)體圖更真實(shí)地反映了模具零件之間的裝配關(guān)系，減少了實(shí)際模具設(shè)計(jì)的缺陷，減少了技術(shù)人員看懂二維圖的所必須的學(xué)習(xí)時(shí)間。同時(shí)，利用ug的裝配功能，可直觀地對(duì)模具進(jìn)行干涉檢查，從而提高了汽車(chē)覆蓋件模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量。結(jié)論 此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)區(qū)別于以往在學(xué)校中的課程設(shè)計(jì)開(kāi)說(shuō)，除了時(shí)間長(zhǎng)之外，最主要的一點(diǎn)就是實(shí)際性很高，就相當(dāng)于一個(gè)實(shí)際的工作項(xiàng)目。而汽車(chē)頂蓋，為汽車(chē)大型內(nèi)覆蓋件，表面曲面多而復(fù)雜，對(duì)于從未接觸過(guò)汽車(chē)覆蓋件模具的我來(lái)說(shuō)是一個(gè)不小的挑戰(zhàn)。在這次的設(shè)計(jì)過(guò)程中，較之以往傳統(tǒng)的二位cad設(shè)計(jì)方法來(lái)說(shuō)有了一次轉(zhuǎn)變。這次完全脫離可二維的設(shè)計(jì)，直接采用三維對(duì)模具進(jìn)行造型，使得從一開(kāi)始模具在心中就有了一個(gè)直觀地感覺(jué)