【正文】 有： 1） 壓料面形狀應(yīng)該盡量平坦光順，最好是可展曲面，壓料面上不得有局部的鼓包、凹坑和下陷。 5） 壓料面不能在某一方向產(chǎn)生很大的側(cè)向力。工藝補(bǔ)充部分制定的合理與否，是沖壓工藝設(shè)計(jì)先進(jìn)與否的重要標(biāo)志，它直接影響到拉延成形時工藝參數(shù)、毛坯 的變形條件、變形量大小、變形分布、表面質(zhì)量、破裂、起皺等質(zhì)量問題的產(chǎn)生 ]11[ 。 4)要考慮對后工序的影響，要有利 于后工序的定位穩(wěn)定性，盡量能夠垂直修邊等。在 UG中通過工具 → 車輛制造自動化 → 沖模工程 → 拉延筋功能得到如圖 28所示的拉深筋，其中整周的拉深筋具有防止拉深不足缺陷，兩個間斷的拉深筋可防止起皺拉裂等缺陷。第二種方法可以節(jié)省一套落料模具，成本低且效率高，故選此方法，初步確定坯料大小為長 1510mm，寬 550mm。 2） 網(wǎng)格劃分后需要檢查并修正網(wǎng)格缺陷。 表 21 B170P1材料參數(shù) 密度 /(kg用戶只需要在新建一個設(shè)置時選擇了程序內(nèi)置的設(shè)置模板之后，程序會自動添加一些必要的工序 ，這 些工序基本上不需要做修改或者修改很少就可以計(jì)算 ， 這樣大大減少了用戶設(shè)置的時間。此課題的方案分析結(jié)果如下： 在汽車三角窗安裝板拉深成形過程中，出現(xiàn)的主要成形缺陷是拉裂和起皺，其中影響因素有拉延筋設(shè) 計(jì)、壓邊力大小、坯料大小、單動或雙動拉深成形。 應(yīng)用 eta/POST 進(jìn)行后處理，得 到 成形極限圖（ FLD），如圖 216所示，厚度變化圖如圖 217所示，相比于方案一，與凸模底部接觸的部分剛度得到提高，但還需進(jìn)一步消除起皺、拉裂缺陷；并且，觀察成形過程可以看出，先出現(xiàn)起皺缺陷，進(jìn)而導(dǎo)致坯料無法順利進(jìn)入模具而出現(xiàn)拉裂現(xiàn)象，如圖 218所示，故重點(diǎn)消除起皺缺陷。 拉深件起皺的原因之一是坯料進(jìn)料過快，故考慮加大坯料寬度至 590mm，增大進(jìn)料阻力。 圖 223 成形極限圖 圖 224 厚度變化圖 方案 六 ： 單動拉深成形，有拉深筋，壓邊力 400KN，矩形坯料：長 1510mm，寬 550mm。 圖 227 成形極限圖 山東大學(xué)本科畢業(yè)論文 19 圖 228 厚度變化圖 綜上所述，方案六為最佳方案： 單動拉深成形，有拉深筋 （ 整周的拉深筋 與 兩個間斷 的拉深筋） ，壓邊力 400KN，矩形坯料：長 1510mm，寬 550mm。 根據(jù)制件的結(jié)構(gòu)，初步確定該制件的工藝方案有以下幾種： 方案一 :拉延 → 修邊、沖異型孔 → 修邊、（側(cè)）沖孔 → 翻邊、整形 圖 31 修邊沖孔數(shù)模 第二道工序完成后如圖 31所示，第三道工序修邊中間連接部分，沖分布在周圍的孔，第四道工序翻邊整形。 山東大學(xué)本科畢業(yè)論文 21 方案三：拉延 → 修邊、沖孔 → 修邊、沖孔 → 修邊、沖孔、翻邊、整形 由方案一與方案二的分析可知圖 32中中間連接部分和異型孔都不能在一道工序里完全修邊沖孔，故采取部分修邊沖孔，故第二道工序?qū)_掉兩個小孔及部分異型孔，第三工序沖掉 32個小孔、部分異型孔、部分中間連接，第四道工序修邊沖孔剩余的異型孔、中間連接及兩 個小孔，翻邊和壓料體整形。 該制件的工藝流程共 4序：拉延 → 修邊、沖孔 → 修邊、（側(cè)）沖孔 → 修 邊、沖孔、翻邊、整形，圖 33至圖 36為利用 UG軟件設(shè)計(jì)的三維 DL圖。 拉深工序是覆蓋件沖壓的關(guān)鍵工序，覆蓋件的形狀大部分是在拉深工序完成的，所以，拉深模的設(shè)計(jì)也起到了最基礎(chǔ)和最關(guān)鍵的作用。 覆蓋件的翻邊一般都是沿著輪廓線向內(nèi)或向外翻邊，由于覆蓋件平面尺寸很大，翻邊時只能水平方向擺放，其向內(nèi)向外翻邊應(yīng)采用斜楔結(jié)構(gòu)。汽車覆蓋件拉深模的設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)覆蓋件質(zhì)量要求和工藝要求的關(guān)鍵，可以說模具設(shè)計(jì)質(zhì)量的高低，是汽車覆蓋件沖壓成形技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一，直接影響到模具的制造成本、模具調(diào)試工作量的大小、生產(chǎn)準(zhǔn)備周期的長短，甚至影響車身的開發(fā)能力。 單動拉延模的壓邊形式主要有彈簧或者橡皮壓邊和氣壓或液壓壓邊形式兩種 ： 1）彈簧或者橡皮壓邊：彈簧和橡皮的彈性曲線都是直線，其彈力隨壓下行程的增大而增大，與沖壓工藝要求產(chǎn)生的壓邊力相反，防皺的效果不好，一般只用于形狀簡單的淺拉深件。通常根據(jù)生產(chǎn)量和模具使用壽命選擇，小批量生產(chǎn)時采用灰口鑄鐵 HT250 或 HT350；中批量生產(chǎn)時，采用球墨鑄鐵 QT5007 或 QT6003；大批量生產(chǎn)時，采用鎳鉻鑄鐵或者鉬鉻鑄鐵等合金鑄鐵。除了工藝上的要求外（如翻邊的展開或工藝補(bǔ)充），凸模輪廓尺寸和拉深深度即為零件尺寸，凸模結(jié)構(gòu)如圖 41 所示 ，凸模型面是隨型結(jié)構(gòu)，厚度為山東大學(xué)本科畢業(yè)論文 26 50mm，同時在影響強(qiáng)度和剛度的部位需設(shè)置加強(qiáng)筋，凸模的隨型筋壁厚一般取 40~50mm，此制件取 40mm。 2）下模座設(shè)計(jì) 下模采用分體設(shè)計(jì)，節(jié)約材料成本，下模座采用鑄件結(jié)構(gòu)，凸模通過螺釘緊固在下模座上，除此之外，需要在下模座上完成凸模安裝面、托桿孔等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如圖42所示。 壓邊圈的結(jié)構(gòu)尺寸為： 1） 確定壓邊圈的高度：保證與上下模導(dǎo)滑面的長度，保證足夠的鑄件強(qiáng)度 ,壓邊圈的最小高度應(yīng)不小于 250mm。拉深毛坯是通過凹模圓角逐步進(jìn)入凹模內(nèi)腔，直至拉深成凸模的形狀。 拉深模具中經(jīng)常采用的導(dǎo)向方式有導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向、導(dǎo)板導(dǎo)向、導(dǎo)塊導(dǎo)向、背靠塊導(dǎo)向等四種，本模具采用導(dǎo)板導(dǎo)向。 圖 45 裝配圖 經(jīng)測量，模具裝配后的閉合高度為 845mm，長度為 2430mm，寬度為 1300mm，現(xiàn)在對壓力機(jī)的安裝尺寸進(jìn)行校核： 1） 模架閉合高度的校核 模架整體閉合高度 Hm=845mm； 壓力機(jī)的最大閉合高度為 1270mm； 封閉高度調(diào)節(jié)量為 250mm。 拉延模具工作原理 模具的工作過程如下 ，如圖 46所示 ： 圖 46 模具工作示意圖 （ 1） 將模具安裝在所選壓力機(jī)上，開模； （ 2）頂桿在氣墊的作用下， 壓料圈 上升到預(yù)定高度； （ 3）將 毛坯放在模具壓料面上，并 通過定位板組件準(zhǔn)確 定位； （ 4）壓力機(jī)上滑塊下行帶動上模下行； （ 5）上模和壓邊圈壓料面部分首先與毛坯接觸，將毛坯壓住，使壓邊部分毛坯受到的變形阻力變大； （ 6）上模繼續(xù)下行，開始拉深成形過程； （ 7）在拉深成形后期成形內(nèi)部的局部形狀； （ 8）壓力機(jī)上滑塊達(dá)到下死點(diǎn)，拉深成形過程結(jié)束； （ 9）壓力機(jī)上滑塊回程，帶動上模上行； （ 10）壓邊圈在頂桿的作用下上升，把制件頂出； （ 11）取出制件。 根據(jù)修邊模運(yùn)動方向，可將其分為三種模具： 垂直修邊模、水平修邊模和傾斜修邊模。 本此設(shè)計(jì)的模具為垂直修邊沖孔模，其工作部分包括上模鑲塊、下模鑲塊或修邊凸模、沖孔凸模與凹模、壓件器；非工作部分為上模座和下模座。 Q=Fq=3== （ 2）沖裁力 無剪切時的沖裁力 P= b?LT （ N） P為沖裁力（ N） 山東大學(xué)本科畢業(yè)論文 32 L為沖裁輪廓長度（ mm） T為板厚（ mm） b? 為抗拉強(qiáng)度 2N/mm 已知：零件材料為 B170P1,抗拉強(qiáng)度為 350 2N/mm ，材料厚度 t= ，由 UG系統(tǒng)分析算得 L=， 故修邊沖裁力 :P= b?LT =350== （ 3）卸料力 PKF 卸卸 ? = P == （ 4）頂出力 PKF 頂頂 ? = P1 == （ 5）壓力機(jī)總壓力 總P = Q ＋ P ＋ 卸F ＋ 頂F =+++= （ 6）壓力機(jī)的選擇 根據(jù)沖裁力和模架的周界以及壓力 P= 總P ,根據(jù)已經(jīng)求得的壓力來選擇壓力機(jī)型號，查閱《沖壓模具簡明設(shè)計(jì)手冊》， 初步確定壓力機(jī)型號 為： S4500 ]17[ ， 模具設(shè)計(jì)完成后將對壓力機(jī)型號進(jìn)行安裝尺寸校核。 注意問題有 : 、修邊線的長度，均勻畫分，一般在 300?? 50mm 寬度一般 120mm左右，可根據(jù)鑲塊強(qiáng)度，鑲塊長寬高比例做適當(dāng)調(diào)整。 圖 47 修邊凹模生成界面 山東大學(xué)本科畢業(yè)論文 34 圖 48 修邊凹模 2）修邊凸模 修邊凸模需要考慮沖裁間隙，根據(jù)表 43和料厚為 ，取單邊間隙為，最終得到修邊凸模如圖 49所示。 山東大學(xué)本科畢業(yè)論文 36 圖 412 沖孔凸模 （ 4） 壓件器設(shè)計(jì) 壓件器是修沖模上不可缺少的結(jié)構(gòu)，它有兩個重要作用：一是在修邊凹模切入凸模前壓住零件，以防零件竄動造成修邊及沖孔不準(zhǔn)。并且在布置彈簧的同時把沖頭固定座放入，這樣才能合理的布置結(jié)構(gòu)。 山東大學(xué)本科畢業(yè)論文 38 圖 416 下模座裝配圖 （ 6） 模具的導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 壓件器和 上模之間 通過三塊導(dǎo)板進(jìn)行導(dǎo)向， 上模和下模之間通過六 塊導(dǎo)板和兩個導(dǎo)柱進(jìn)行導(dǎo)向。 Hmin——壓力機(jī)的最小裝模高度（ mm）； Hm——模具閉合高度（ mm） 考慮到上下模座的高度有： 12005≥Hm≥500+10，故模具的閉合高度滿足要求。 在本課題的研究中，主要做了以下工作： （ 1）了解了汽車覆蓋件的特點(diǎn)，介紹了 國內(nèi)外汽車覆蓋件模具設(shè)計(jì)及計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)在覆蓋件生產(chǎn)過程中的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。 山東大學(xué)本科畢業(yè)論文 41 致謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束了，回顧過去的一個學(xué)期的學(xué)習(xí)與生活，我感到很充實(shí)，也很感激。此外還要由衷感謝宋立斌老師、鄭超老師、張存生老師的指導(dǎo)和幫助，在這里說聲： “老師，您們辛苦了 !”其次，感謝張冬梅、王妍潔、李奕等同學(xué)在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中給與的幫助和指導(dǎo)，她們將在企業(yè)里學(xué)到的知識和經(jīng)驗(yàn)與我分享，給了我很大幫助！再次，感謝 10 級模具班的同學(xué)們給予我的幫助與支持，在這祝他們步步登高，前程似錦！最后，特別感謝父母的養(yǎng)育之恩，教育之情！ 總之，感謝學(xué)校給了我一個自我提升的平臺！感謝默默付出的老師們！感謝關(guān)心支持幫助我的同學(xué)、朋友們！感謝父母對于我學(xué)業(yè)的關(guān)心和支持！ 我會把這濃濃的謝意化作前進(jìn) 的動力，努力學(xué)習(xí)和工作，用實(shí)際行動回報(bào)大家的付出與幫助！ 山東大學(xué)本科畢業(yè)論文 42 參考文獻(xiàn) [1] 陳寅 .淺談汽車覆蓋件模具制造工藝 [J].企業(yè)導(dǎo)報(bào)， 2020,(6)： 297. [2] 崔令江 .汽車覆蓋件沖壓成形的技術(shù)特點(diǎn) [J].機(jī)械工人， 2020,(11):1516. [3] 王永鋒 .我國汽車覆蓋件模具的發(fā)展現(xiàn)狀及其思路 [J].現(xiàn)代零部件， 2020,(10):58~59. [4] 趙春林 .汽車覆蓋件模具行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展方向 [J].制造技術(shù)與材料， 2020,(37):19~21. [5] 任偉 .汽車覆蓋件模具 的設(shè)計(jì)與發(fā)展 [J].工程技術(shù)， 2020,(3):180. [6] Tang S C. Thin shell element simulation of the sheet metal forming process[J]. Nakamachi EICPT90,1990,(3):17571762. [7] Iseki H, Jimma T, Murota T. Finite element method of analysis of hydrostatic bulging of a sheet metal (Part1)[J]. Bulletin of the JSME, 1974, 12(112): 12341246. [8] 朱正興 .汽車覆蓋件零件數(shù)學(xué)模型的建立 [J].模具制造， 2020,(10):23. [9] Honecker A, Mattiason K. Finite element procedures for 3D sheet metal forming simulation[C]. Netherlands:Thompson E G NUMIFORM’89, 1989:457464. [10] 熊火輪，胡世光 .板料成形中的計(jì)算機(jī)輔助分析 [M]，北京 ： 航空航天大學(xué)出版社， 1994. [11] 溫莉娜 ,王雷剛 ,黃瑤 .基于 DYNAFORM的汽車覆蓋件模具型面設(shè)計(jì)及成形性分析 [J].模具制 造， 2020(3). [12] 倪昀，黃亞玲，章躍洪 .基于 DYNAFORM 汽車覆蓋件沖壓仿真分析 [J].熱加工工藝， 2020,40 (11):108112. [13] 毛志鋼 ,朱培玉 ,徐偉檢等 .汽車覆蓋件成形仿真應(yīng)用 [J].模具技術(shù) ,2020,(6):710. [14] Levy B S． Development of a predictive model for drawbead restraining force utilizing work of Nine and Wang[J]． Journal of Applied Metal Working,1983,3(1):3844． [15] SiYu Yuan. Static and