【正文】 模型面修剪體，再拉伸凸模線做布爾減運(yùn)算即可，如圖310所示。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。③在定位板之間壓邊圈上設(shè)立筋以加強(qiáng)強(qiáng)度。壓邊圈應(yīng)保證最大限剛度，否則，模具拉延性能下降，制品質(zhì)量差；(2) 結(jié)構(gòu)：① 型面：型面根據(jù)DL圖提供的板料尺寸單邊放大1020mm；② 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；③ 壓邊圈最小寬度：最小寬度取200mm；(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。 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 150150，如圖37所示。圖34 拉伸的凸模鑲塊 鑲塊修剪 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35所示。圖33 單動(dòng)拉延模 凸模三維造型 DL圖預(yù)處理過程縫合模面：，以確保模具圖紙與模具的符合性。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。機(jī)床頂桿頂出工作臺(tái)面高度尺寸按用戶要求；(3) 單動(dòng)拉延模壓邊圈頂起時(shí)，壓邊圈導(dǎo)滑面接觸面應(yīng)大于5080毫米；(4) 上下模導(dǎo)向一般采用導(dǎo)板導(dǎo)向，且開始拉延前應(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。圖31 單動(dòng)拉延模(2) 雙動(dòng)拉延模雙動(dòng)拉延模是利用機(jī)床外滑塊機(jī)構(gòu)壓料，靠凸模和凹模進(jìn)行成形。 拉延模的種類按照使用設(shè)備的不同，拉延?？煞譃閮纱箢悾?jiǎn)蝿?dòng)拉延模和雙動(dòng)拉延模。圖217 成形極限圖查看FLD顯示圖，如圖218所示。圖214 壓邊圈工藝參數(shù)設(shè)置定義完所有工具以及工藝控制參數(shù)后，進(jìn)行自動(dòng)裝配后，各工具及板料的相對(duì)位置如圖215所示。圖210 設(shè)置沖壓方向示意圖 定義板料進(jìn)行板料網(wǎng)格剖分時(shí)，零件最小圓角半徑大約為6mm，網(wǎng)格加密級(jí)別為3，板料輪廓線選擇如圖211所示，網(wǎng)格剖分顯示如圖212所示。該系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)參數(shù)化網(wǎng)格剖分，具有獨(dú)立的材料參數(shù)庫(kù)，考慮了真實(shí)的摩擦、壓邊力、拉深筋、切口線等工藝條件。圖28 板料展開結(jié)果圖 結(jié)果分析得到板料展開線后，便可開始設(shè)計(jì)板料大體輪廓。圖24 定義材料 提交計(jì)算采用反置法對(duì)零件進(jìn)行毛坯展開運(yùn)算，如圖25所示。選擇要展開的參考區(qū)域，應(yīng)以整個(gè)零件作為參考區(qū)域。這改變了傳統(tǒng)汽車覆蓋件模具設(shè)計(jì)制造過程依賴于耗時(shí)費(fèi)力的試錯(cuò)法的局面，極大地促進(jìn)了產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步。在這里所敘述的裝配過程中，應(yīng)優(yōu)先選擇UGWAVE，因?yàn)樵摦a(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)可提升參數(shù)化建模技術(shù)到更高級(jí)的系統(tǒng)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)。它們可以建立在它們所屬的最低級(jí)的部件內(nèi)，在這種裝配中，子裝配及零件都裝配在同一基準(zhǔn)即頂層基本骨架上。通常采用混合裝配，也就是將自頂向下和自底向上的裝配方式結(jié)合在一起的裝配方法。只有在打開該項(xiàng)后，在修改覆蓋件數(shù)模時(shí)，由該覆蓋件產(chǎn)生的凸模、凹模以及壓邊圈才會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的變化，如圖13所示；圖13 覆蓋件1的數(shù)模(2) 在基準(zhǔn)面中草繪出凸模外輪廓的圖形，注意此時(shí)草繪的圖形應(yīng)與覆蓋件上輪廓對(duì)應(yīng)；(3) 以此基準(zhǔn)面上的輪廓線作為拉伸對(duì)象，拉伸出穿超該覆蓋件的一個(gè)實(shí)體，此時(shí)若拉伸出的不是實(shí)體而是曲面，說明第2步操作中的曲線是一條不封閉的曲線，應(yīng)修改曲線使之封閉；(4) 進(jìn)行剪切實(shí)體操作。這樣可充分地將UG的表達(dá)式和UGWAVE技術(shù)接合起來(lái)，更方便地實(shí)現(xiàn)參數(shù)化。在覆蓋件拉延模參數(shù)化設(shè)計(jì)中，主要考慮的是凸模和凹模曲面形狀如何與覆蓋件建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，即當(dāng)覆蓋件曲面形狀發(fā)生變化時(shí)，與之對(duì)應(yīng)的凸模和凹模的型面也將隨之改變。通過參數(shù)化設(shè)計(jì)，可建立覆蓋件與拉延模之間的關(guān)聯(lián)改變關(guān)系，縮短產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期。只是由于曲面形狀不同，覆蓋件模具設(shè)計(jì)人員常因不同的曲面形狀而重復(fù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。本課題利用UG的三維建模功能對(duì)汽車覆蓋件的拉延模進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)化設(shè)計(jì)，以滿足汽車覆蓋件模具的設(shè)計(jì)效率。如果采用傳統(tǒng)建模方法，工作量大，效率低。二、UG在覆蓋件模具中的應(yīng)用及問題Unigraphics(簡(jiǎn)稱UG)是當(dāng)前世界上最先進(jìn)和緊密集成的、面向制造行業(yè)的CAID/CAD/CAE/CAM高端軟件。UG是目前廣泛使用的基于Windows的三維CAD/CAE/CAM軟件。形狀較復(fù)雜的覆蓋件通常是要經(jīng)過多道工序的沖壓才能完成，然而覆蓋件的質(zhì)量好壞很大程度上受拉延模質(zhì)量的控制，故而拉延模是沖出高品質(zhì)外觀件的關(guān)鍵，因此，大型覆蓋件拉延模的設(shè)計(jì)和制造調(diào)試是汽車制造廠家和模具制造廠家必須攻克的一道難題[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，一輛客車或轎車上約有80％的零部件需要利用模具加工制造。通用部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括：① 導(dǎo)向部分；② 限位部分；③ 安全部分；④ 安裝部分；⑤ 起重部分；⑥ 頂出料部分；⑦ 頂件裝置；⑧ 彈性元件；⑨ 定位部分；⑩ 鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。工作部分與產(chǎn)品和沖壓工藝息息相關(guān)，對(duì)模具設(shè)計(jì)師來(lái)講很多地方是不能更改的，對(duì)這部分結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求在滿足產(chǎn)品和沖壓工藝的前提下盡可能的提高模具的強(qiáng)度、壽命、設(shè)計(jì)合理性和良好的操作性。如：拉延模、修邊沖孔模、翻邊整形模、斜楔翻邊沖孔整形模等。如東風(fēng)8t平頭柴油車?yán)龂獍謇炷?、東風(fēng)EQ2102軍用車的中支按外板拉伸模就是通過在反成形和拉伸深處的拐角處沖制工藝切口得到圓滿解決的，保證了拉伸件的表面質(zhì)量。如果壓料面是覆蓋件本身的凸緣部分，則凹模圓角半徑只要根據(jù)具體情況確定，因覆蓋件圓角半徑一般都比較小，直接作為凹模圓角半徑不易拉伸，必須加大才不會(huì)導(dǎo)致拉伸時(shí)起皺或破裂。正確配定壓料面的形狀：壓料面是工藝補(bǔ)充的一部分，在增加工藝補(bǔ)充時(shí)必須正確確定壓料面的形狀，使壓料面各部分進(jìn)料阻力均勻可靠。設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)修邊線的位置確定各工藝補(bǔ)充部分的尺寸，特別是凹模R圓角處，因凹模圓角部分對(duì)抗伸毛坯進(jìn)料阻力影響很大，直接關(guān)系到拉伸件的起皺或開裂，所以取值要合理。拉伸深度均勻是保證壓料面各部分進(jìn)料阻力均勻可靠的主要條件。凹模右方下邊的形狀向外凸出，最凸出點(diǎn)超過凹?？诔叽?，使凸模不能進(jìn)入凹模，這個(gè)拉伸方向是不能進(jìn)行拉伸的，必須改變拉伸方向，使凸模能夠進(jìn)入凹模。在設(shè)計(jì)拉伸件時(shí)不但要考慮沖壓方向、沖壓位置、壓料面形狀、拉伸筋的形狀及配置、工藝補(bǔ)充部分等可變量的設(shè)計(jì)，還要合理地增加工藝補(bǔ)充部分，正確確定壓料面。由于影響拉伸件質(zhì)量的因素主要是起皺、開裂、拉毛和回彈，所以從編制沖壓工藝到模具設(shè)計(jì)都必須認(rèn)真考慮。在汽車覆蓋件模具中，加大中高檔轎車模具的投入力度，下功夫突破某些關(guān)鍵技術(shù)尤其重要。國(guó)外許多企業(yè)都具有對(duì)整個(gè)車型模具進(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)行整車交貨。標(biāo)準(zhǔn)件：國(guó)內(nèi)汽車模具的標(biāo)準(zhǔn)化工作多停留在初步階段，汽車覆蓋件模具標(biāo)準(zhǔn)件的生產(chǎn)量少，產(chǎn)品水平低，并且國(guó)內(nèi)許多依賴進(jìn)口。研修調(diào)試、檢測(cè)：由于研修技術(shù)、設(shè)備的落后，在汽車覆蓋件模的研修調(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。而國(guó)內(nèi)的情況則與之相反。那么中國(guó)的汽車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)：與汽車工業(yè)比較發(fā)達(dá)的歐美國(guó)家在進(jìn)行汽車覆蓋件模具設(shè)計(jì)的過程相比，國(guó)內(nèi)主要的問題有三點(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。汽車產(chǎn)業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)的地位越來(lái)越突出。近兩年內(nèi)，國(guó)內(nèi)汽車模具企業(yè)龍門數(shù)控機(jī)床擁有量翻了不止一番，新增的龍門數(shù)控機(jī)床中，加工中心和高速銑床占了很大比重。國(guó)內(nèi)的許多模具企業(yè)通過引進(jìn)先進(jìn)的加工裝備，硬件上與國(guó)際水平的差距正在快速縮?。荷虾５钠嚹＞咂髽I(yè)，近年來(lái)通過大量購(gòu)置先進(jìn)的五軸高速加工機(jī)床、大型龍門加工中心和五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控高速銑床、數(shù)控車或復(fù)合加工機(jī)床、先進(jìn)的大型測(cè)量和調(diào)試設(shè)備及多軸數(shù)控激光切割機(jī)等。加工工藝方法包括等高線加工、最大長(zhǎng)度順向走刀加工等。加工過程中的靈活處理會(huì)產(chǎn)生后續(xù)的不可控的連鎖反應(yīng)；國(guó)內(nèi)許多企業(yè)也僅僅是在三維平臺(tái)上進(jìn)行手工造型，完成模具的設(shè)計(jì)過程。與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家汽車行業(yè)相比，國(guó)內(nèi)大多數(shù)汽車行業(yè)的模具設(shè)計(jì)制造在計(jì)算機(jī)CAD/CAM技術(shù)上的應(yīng)用還很不成熟，沒有形成設(shè)計(jì)制造一體化的有機(jī)聯(lián)系。美國(guó)通用汽車公司依托UGII平臺(tái)開發(fā)了Sheet Metal Design、Punch Press等鈑金和沖壓設(shè)計(jì)模塊。汽車覆蓋件模具作為汽車車身生產(chǎn)的重要工藝裝備，直接制約著汽車產(chǎn)品的質(zhì)量和新車型的開發(fā)。公司在過去使用的是傳統(tǒng)的二維CAD系統(tǒng)進(jìn)行自底向上“搭積木”式地裝配設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)過程是從沖模零件設(shè)計(jì)到?jīng)_?？傮w裝配設(shè)計(jì)，既不支持沖模從概念設(shè)計(jì)到詳細(xì)設(shè)計(jì)，又不能支持零件設(shè)計(jì)過程中的信息傳遞，零部件之間沒有必要的內(nèi)在聯(lián)系和約束，其設(shè)計(jì)意圖、功能要求以及許多沖模的裝配信息都得不到必要的描述，設(shè)計(jì)效率極低。圖12 拉延模拉延模是一種典型的汽車覆蓋件模具，因此對(duì)該課題進(jìn)行設(shè)計(jì)研究是必要的。突起部位減薄較嚴(yán)重，易出現(xiàn)破裂缺陷，需增大過渡圓角半徑以避免破裂。該零件整體拉延深度較淺，為長(zhǎng)度