車型頂蓋修邊模具設計畢業(yè)論文設計-文庫吧
2025-06-12 16:33 本頁面
【正文】 esign UG 1 緒論 課題背景及意義 在工業(yè)生活中，用各種壓力機和裝在壓力機上的專用工具，通過壓力把金屬和非金屬材料制出所需形狀的零件或制品，這種專用工具統(tǒng)稱為模具。 模具是工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)用的重要工藝裝備，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，60%—90%的工業(yè)產(chǎn)品需要使用模具，模具工業(yè)已成為工業(yè)發(fā)展的基礎，許多新產(chǎn)品的開發(fā)和研制在很大程度上都依賴于模具生產(chǎn)。而作為制造業(yè)基礎的機械行業(yè)，根據(jù)國際生產(chǎn)技術協(xié)會的預測，21 世紀機械制造工業(yè)的零件，其粗加工的75%和精加工的50%都將依靠模具完成，因此，模具工業(yè)已經(jīng)成為國民經(jīng)濟的重要基礎工業(yè)。汽車工業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，汽車的更新?lián)Q代主要取決于車身的開發(fā)周期。而車身開發(fā)的關鍵在于汽車覆蓋件模具的設計與制造。據(jù)統(tǒng)計，一輛汽車或客車上有80%的零部件需要利用模具加工制造。一般汽車車身由數(shù)百個沖壓件組成，沖壓模高達1000套以上，模具的開發(fā)成本大約在2億美元左右。同時，在車型設計——模具設計與制造——模具調(diào)試——產(chǎn)品投產(chǎn)的整個周期中，模具設計和制造約占23的時間，成為制約新車型快速上市的關鍵因素。眾所周知，汽車沖壓件中頂蓋是最大的沖壓件，頂蓋質(zhì)量的好壞直接影響整車的外觀和質(zhì)量，同時還影響著前風擋玻璃、前后車門、前后門柱、后圍等幾個較大的沖壓件的裝配質(zhì)量，因此，頂蓋是一個在工藝設計、模具設計以及制造等方面都具有較大難度和較高要求的沖壓件。如何利用自有的技術，設計并生產(chǎn)出不僅要性能可靠，結構先進合理，而且對外觀、質(zhì)量也有很高要求的覆蓋件模具產(chǎn)品，一直是國內(nèi)模具技術人員急需解決的課題， 本課題及相關領域的國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展 國外汽車覆蓋件模具發(fā)展現(xiàn)狀 從80年代初開始，美國、日本的一些大型的汽車制造企業(yè)開始著手建立自己的覆蓋件模具CADCAM軟件。美國通用汽車公司依托UGII平臺開發(fā)了Sheet MeatlDesign、Punch Press等鈑金和沖壓設計模塊。福特汽車公司在其車身設計的PDGS系統(tǒng)中開發(fā)了StampingEngineering CADCAM模塊進行覆蓋件產(chǎn)品的工藝設計。日本豐田汽車公司于90年代初推出的汽車覆蓋件模具CADCAM系統(tǒng)——Dieface CAD軟件，它以人機交互的方式完成了工藝補充面、壓料面、拉延臺階、拉延筋等覆蓋件特有要素的造型，同時以幾何分析為手段，從凸模接觸區(qū)擴展行為、截面線形狀變化、平均截面線長度變化率、局部伸長率等不同方面，對覆蓋件的成形性進行評估，由此建立了“虛擬試模系統(tǒng)”。日本三菱汽車公司從80年達初期開始應用模具CAD技術，該公司的模具CAD系統(tǒng)實現(xiàn)了CAM系統(tǒng)的集成，其功能包括沖壓方向的選擇、模具型面設計和模具圖的繪制等。 國內(nèi)汽車覆蓋件模具發(fā)展現(xiàn)狀 與國外發(fā)達國家汽車行業(yè)相比，國內(nèi)大多數(shù)汽車行業(yè)的模具設計制造在CADCAM技術上的應用還不是很成熟，沒有形成設計制造一體化的有機聯(lián)系。雖然國內(nèi)現(xiàn)在也有許多廠商采用CADCAM系統(tǒng)進行生產(chǎn)，但是很多廠商為了縮短設計時間，而把設計的一些細節(jié)留給后續(xù)工程，留給生產(chǎn)的鉗工靈活處理。廠商認為只要增加質(zhì)檢次數(shù)就可以保證產(chǎn)品質(zhì)量。其實不然，這樣會增加產(chǎn)品的等待時間和增加了人力。加工過程中靈活處理會產(chǎn)生的后續(xù)的不可控的連鎖反應；國內(nèi)許多企業(yè)也僅僅是在三維平臺上進行手工造型，完成模具的設計過程。由于模具結構的差異，即使對同一類型的模具設計，也需要設計人員按照同一流程完成設計過程，極大降低了設計效率。 汽車頂蓋修邊模具簡介汽車頂蓋是車廂頂部的蓋板，本課題設計的汽車頂蓋修邊模具。模具使用材料為SPCEN，即冷壓碳素結構鋼。%～%，%。用途很多，用量很大，主要用于鐵道、橋梁、各類建筑工程，制造承受靜載荷的各種金屬構件及不重要不需要熱處理的機械零件和一般焊接件。 基于UG的覆蓋件模具設計 UG簡介本課題是基于UG的汽車頂蓋修邊模具設計。UG是Siemens PLM Software公司出品的一個產(chǎn)品工程解決方案，它為用戶的產(chǎn)品設計及加工過程提供了數(shù)字化造型和驗證手段。Unigraphics NX針對用戶的虛擬產(chǎn)品設計和工藝設計的需求，提供了經(jīng)過實踐驗證的解決方案。它是一款集CADCAECAM一體的三維參數(shù)化軟件，是當今世界最先進的計算機輔助設計、分析和制造軟件，廣泛應用于航空、航天、汽車、造船、通用機械和電子等工業(yè)領域。利用UG軟件進行模具設計，分析汽車頂蓋的沖壓工藝性，確定工藝方案。根據(jù)對該零件的沖壓工藝及模具結構的設計，對提高生產(chǎn)效率，提高產(chǎn)品質(zhì)量有重要意義。在設計過程中主要培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力，加深學生對書本知識的理解并能系統(tǒng)地、綜合地運用于分析處理實際問題，培養(yǎng)學生獨立從事沖壓事業(yè)相關工作的能力。 UG在汽車覆蓋件模具中的應用 隨著計算機技術的不斷發(fā)展，計算機輔助設計(CAD Computer Aided Design)技術在減輕模具設計工作強度、提高設計速度等方面已經(jīng)提供了令模具設計者滿意的效果．目前，越來越多的模具設計工作者在利用三維設計軟件的過程中逐漸認識到了減少重復設計、提高設計效率、有效利用以往積累的設計經(jīng)驗和設計成果等的必要性和重要性，紛紛開展了建立參數(shù)化的模具結構和標準零件庫方面的工作．模具設計中一個最主要的問題就是設計更改困難，往往是工件產(chǎn)品有一處小的修改就會引起整套模具的大變動，需要重新設計很多零部件，而且，以往的設計資料很難被有效利用．因此，綜合以往的設計經(jīng)驗、設計資料，利用三維軟件開發(fā)出參數(shù)化的模具結構、建立標準零件庫對模具進行整體驅動，從而大大減少重復性勞動，提高設計效率，縮短
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