【正文】 翻邊覆蓋件凸模擴(kuò)張機(jī)構(gòu)。所謂沖壓力是指完成沖壓加工所需的工藝力，如沖裁力、彎曲力、成形力等。隨后上模面在壓力機(jī)的帶動(dòng)下上行，在彈簧的作用下斜 楔復(fù)位，凸模擴(kuò)張機(jī)構(gòu)開始收縮復(fù)位。一開始導(dǎo)柱開始接觸，當(dāng)其向下行程為 110mm，下模的滑塊接觸并帶動(dòng)凸模擴(kuò)張機(jī)構(gòu)開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)滑塊行程達(dá)到 30mm 時(shí)，擴(kuò)張機(jī)構(gòu)結(jié)束，此時(shí)凸模鑲塊達(dá)到翻邊工作位置。則 B點(diǎn)即為斜楔與滑塊開始接觸點(diǎn)。 反映斜楔與滑塊之間運(yùn)動(dòng)關(guān)系的圖稱為斜楔圖，它是設(shè)計(jì)斜楔機(jī)構(gòu)的必須基礎(chǔ)。 圖 2 為斜楔機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)示意圖。而當(dāng)制件的加工方向必須是水平或傾斜方向時(shí)，就需要采用通過斜楔機(jī)構(gòu)把滑塊的垂直運(yùn)動(dòng)改變成模具工作部件的水平方向或傾斜方向的運(yùn)動(dòng)的斜楔模 。 汽車外覆蓋件發(fā)動(dòng)機(jī)罩翻邊模具 CAD/CAM/CAE 12 圖 215 頂出裝置 設(shè)備的選擇 選擇翻邊沖壓設(shè)備時(shí)，首先選擇設(shè)備的臺(tái)面尺寸。當(dāng)制件厚度較小時(shí) ，還需要在凸模上增加頂出機(jī)構(gòu)。當(dāng)修邊件不太大時(shí)，側(cè)向力較小時(shí)，可選 用兩個(gè)或四個(gè)導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向。 根據(jù)加工內(nèi)容的不同，模具對(duì)導(dǎo)向精度和導(dǎo)向剛度的要求也不同，模具的導(dǎo)向形式也不同。 考慮壓料的穩(wěn)定性和降低成本，壓料的壓料部分一般靠近翻邊輪廓部位和中間的幾條壓料帶，而不是整個(gè)修邊件上壓料。在斜楔翻邊模中，通常使用修邊件的內(nèi)側(cè)壁初定位，然后靠壓料板將修邊件壓緊在翻邊凸模上，再進(jìn)行翻邊。翻邊機(jī)構(gòu)的擴(kuò)張行程以能夠取出翻邊件為準(zhǔn)，這種機(jī)構(gòu)稱為翻邊凸模的擴(kuò)張機(jī)構(gòu)，俗稱翻邊凸模開花機(jī)構(gòu)。 翻邊模具 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 首先必須確定發(fā)動(dòng)機(jī)罩翻邊時(shí)的工作狀態(tài)以及翻邊后如何方便取出，考慮到內(nèi)支撐塊工作時(shí)將受到機(jī)罩翻邊工作狀態(tài)的影響和翻邊發(fā)動(dòng)機(jī)罩自翻邊總成油缸的巨大推力，我們?cè)O(shè)計(jì)了可自鎖的開花機(jī)構(gòu)。對(duì)于不對(duì)稱的零件，應(yīng)使成形后的零件在模具中的位置保證兩邊直線部分與凸模軸線所成的角度相同，如 汽車外覆蓋件發(fā)動(dòng)機(jī)罩翻邊模具 CAD/CAM/CAE 9 果不相同，則可能出現(xiàn)側(cè)變力。其應(yīng)變分布及大小決定于工件的形狀。? 60 186。其翻邊系數(shù)可由下式確定 K′ =Rr 中的符號(hào)見圖 210。發(fā)動(dòng)機(jī)罩的沖壓成型面在外延實(shí)施翻邊的過程中不允許有任何變形機(jī)損傷。這樣 才能保證發(fā)動(dòng)機(jī)罩裝車時(shí)能夠均與貼合。 圖 26 轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)線 將 得到的工件 修整，得到工件造型， 與實(shí)際工件的比列為 1： 10 汽車外覆蓋件發(fā)動(dòng)機(jī)罩翻邊模具 CAD/CAM/CAE 7 圖 27 工件圖 2. 2 翻邊工藝分析 圖 28 翻邊工藝設(shè)定 該工件采用 3面垂直翻邊，一面斜楔翻邊，一步實(shí)現(xiàn)翻邊，此零件滿足后道工序同內(nèi)覆蓋件的裝配，且起?？蓪?shí)現(xiàn)性得到確認(rèn)。 汽車外覆蓋件發(fā)動(dòng)機(jī)罩翻邊模具 CAD/CAM/CAE 4 第二章 翻邊工藝分析 對(duì)工件的數(shù)學(xué)建模 圖 21 車模的點(diǎn)云圖 對(duì)汽車泥模用三坐標(biāo)掃描儀進(jìn)行掃描 ，得到車模的點(diǎn)云文件，運(yùn)用 CATIA 軟件的數(shù)字外形編輯器模塊對(duì)點(diǎn)云文件進(jìn)行過濾 ，減少鋪面時(shí)的計(jì)算量。 ６） 覆蓋件窗口封閉向外翻邊的斜楔翻邊模。這類沖模的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。 ３） 凹模對(duì)稱的兩面向外作水平或傾斜方向運(yùn)動(dòng)的斜楔翻邊模。 翻邊模具類型 根據(jù) 翻邊凸?；蚍叞寄５倪\(yùn)動(dòng)方向及其特點(diǎn)，翻邊模主要有以下幾類： １） 垂直翻邊模。對(duì)于國(guó)內(nèi)的模具廠家來說，在引進(jìn)國(guó)外先進(jìn) CAD軟件 (如 UG、Pro/E 等 )的基礎(chǔ)上，利用二次開發(fā)技術(shù)，針對(duì)本部門產(chǎn)品的特點(diǎn)，開發(fā)專用的模具 CAD 系統(tǒng)是一 條可行和經(jīng)濟(jì)之路。模具設(shè)計(jì)過程是一個(gè)信息處理、交換流通和管理的過程，采用彈塑性大變形有限元模擬技術(shù)可以分析材料的塑性成形過程，提高工藝分析和模具 CAD/CAM 系統(tǒng)的功能，有利于創(chuàng)造更高級(jí)的 CAD/CAM 系統(tǒng)，因而， CAD/CAE /CAM 一體化能夠?qū)υO(shè)計(jì)和制造過程中信息的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)、流通管理進(jìn)行分析和控制，將它們有機(jī)地 “集成 ”在一起，這樣有利于取得最佳效益。同手工設(shè)計(jì)一樣，在利用通用 CAD 軟件 (包括新型集成化 CAD 軟件 )進(jìn)行覆蓋件模具設(shè)計(jì)時(shí)，在很大程度上必須依賴于模具專家的干預(yù)。目前在模具 CAD 技術(shù)的發(fā)展方面存在著以下幾種趨勢(shì)： 模具 CAD 的參數(shù)化 參數(shù)化造型方法是 CAD 技術(shù)中較先進(jìn)的造型方法，也是提高CAD 工作效率的有效手段。要解決上述問題，就必 汽車外覆蓋件發(fā)動(dòng)機(jī)罩翻邊模具 CAD/CAM/CAE 2 須研究開發(fā)我國(guó)自己的模具 CAD技術(shù)。 此外，盡管國(guó)內(nèi)一些擁有自主版權(quán)的軟件，如上海交大國(guó)家模具 CAD工程研究中心開發(fā)的冷沖模 CAD系統(tǒng)、武漢華中理工大學(xué)模具技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的塑料注射模CAD/CAE/CAM系統(tǒng) CAD/CAM系統(tǒng) CAXA等，解決了生產(chǎn)中的一些問題，但還沒有得到很好的推廣和使用。以從美國(guó) Autodesk公司引進(jìn) 的 AutoCAD為代表的一批繪圖軟件正在模具行業(yè)中逐漸普及，計(jì)算機(jī)繪圖正在逐步取代手工繪圖。 覆蓋件模具作為汽車車 身生產(chǎn)的重要工藝裝備 ,直接制約著汽車的質(zhì)量和新車型的開發(fā) ,它具有精度高、形狀復(fù)雜、結(jié)構(gòu)尺寸大、配合協(xié)調(diào)性要求高等特點(diǎn) ,傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)效率低 ,質(zhì)量不易保證。 汽車覆蓋件成形加工生產(chǎn)目前主要依靠傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)來制定沖壓工藝、開發(fā)相關(guān)模具，具有相當(dāng)大的隨意性和不確定性 。 汽車外覆蓋件發(fā)動(dòng)機(jī)罩翻邊模具 CAD/CAM/CAE 1 第一章 概述 汽車 覆蓋件 模具的現(xiàn)狀 汽車覆蓋件包括覆蓋汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤、構(gòu)成駕駛室及車身的所有厚度 3mm以下的薄鋼板沖壓而成的表面和內(nèi)部零件，其重量占到汽車用鋼材總量的 50%以上。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì) ,近年來我國(guó)引進(jìn)的轎車生產(chǎn)線主要靠進(jìn)口模具進(jìn)行生產(chǎn) ,其中汽車覆蓋件模具每年約花費(fèi) 2 億美元。汽車覆蓋件具有材料薄、形狀復(fù)雜、多為復(fù)雜的空間曲面、結(jié)構(gòu)尺寸大和表面質(zhì)量高等特點(diǎn)。 目前我國(guó)已有許多企業(yè)采用模具 CAD技術(shù)，并在計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程技術(shù)上取得了豐富的經(jīng)驗(yàn)和技巧，使模具精度和生產(chǎn)率大為提高。 1989年，成都成飛汽車模具中心采用國(guó)外的 CAD/CAM技術(shù)、數(shù)控加工與數(shù)控測(cè)量技術(shù)，以數(shù)字傳遞為主，成功地設(shè)計(jì)制造了依維柯汽車車身全套外主模型。國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)方法已適應(yīng)不了汽車工業(yè)的發(fā)展需要，而引進(jìn)國(guó)外的覆蓋件模具產(chǎn)品不僅要花費(fèi)大量的外匯，而且會(huì)嚴(yán)重阻礙汽車產(chǎn)品的更新?lián)Q代。從理論上說，它是 CAD 技術(shù)最能發(fā)揮優(yōu)越性的領(lǐng)域。 模具 CAD 的智能化 沖壓件模具設(shè)計(jì)的難度主要表現(xiàn)在設(shè)計(jì)理論的不完備性以及只能意會(huì)而難以言傳的專家經(jīng)驗(yàn)表達(dá)和利用上。 模具 CAD 的一體化 模具 CAD 的一體化就是從傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式向 CAD/CAE/CAM一體化方向發(fā)展。更 好的方法是軟件公司與專業(yè)模具廠密切合作，開發(fā)專用性很強(qiáng)的模具 CAD 軟件，如美國(guó) PTC 軟件公司與日本TOYOTA汽車公司在 PRO/E 軟件基礎(chǔ)上開發(fā)的模具型面設(shè)計(jì)模塊 PRO/DIEFACE 等，這也是模具 CAD的一個(gè)發(fā)展方向。 我國(guó)目前模具 CAD 的成果并不十分顯著，尤其是在汽車覆蓋件模具 CAD 技術(shù)應(yīng)用方面，這項(xiàng)技術(shù)的巨大潛 力還未充分發(fā)揮出來，解決這個(gè)問題的關(guān)鍵就是要提高模具的設(shè)計(jì)效率 ，這需要我們努力去改善它。翻邊后制件能夠取出，因此凸模是整體的。翻遍后制件包在凸模上，無(wú)法取出，必須將凸模做成 活動(dòng)可分的，翻邊時(shí)將凸模擴(kuò)張成翻邊翻邊形狀。這類沖模的結(jié)構(gòu)就更復(fù)雜。這類翻邊模是最復(fù)雜的。 圖 24 截取平面 汽車外覆蓋件發(fā)動(dòng)機(jī)罩翻邊模具 CAD/CAM/CAE 6 圖 25 繪制虛線 將虛線轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)線，運(yùn)用多截面曲面創(chuàng)建實(shí)際曲面。這三條邊處于同一水平面上，這個(gè)平面是發(fā)動(dòng)機(jī)罩裝配時(shí)與車身的貼合面，因此要求三條邊翻折后仍然要在同一水平面，三條邊本身翻折要做到平滑、順暢，并且沒有波狀起伏。 由于發(fā) 動(dòng)機(jī)罩安裝在車身駕駛室的前方，為了保證整車的外觀造型，三條外延邊的翻折線必須做的平直流暢，棱角分明。 圖 29 平面外緣翻邊 圖 210 內(nèi)凹曲線翻邊 （ 1） 內(nèi)凹曲線翻邊 內(nèi)凹曲線 的翻邊與孔的翻邊類似，凸緣內(nèi)產(chǎn)生拉應(yīng)力而易于破裂，屬 于伸長(zhǎng)類翻邊。當(dāng) 150186。 （ 2） 外緣曲線翻邊 外凸曲線的翻邊變形類似于不用壓邊圈的淺拉伸，在翻邊的凸緣內(nèi)產(chǎn)生壓應(yīng)力，易于起皺，屬于壓縮類翻邊。對(duì)于對(duì)稱零件，應(yīng)使坯料或零件的對(duì)稱軸線與凸模軸線重合。 確認(rèn)典型零件后以下是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)罩板模具機(jī)構(gòu)的一系列結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。翻邊以后凹模在上模的帶動(dòng)下回程，然后翻邊凸模在彈簧的作用下復(fù)位，取出翻邊件。在垂直翻邊中，通常用修邊件的側(cè) 壁、外形和本身孔定位。 汽車外覆蓋件發(fā)動(dòng)機(jī)罩翻邊模具 CAD/CAM/CAE 10 圖 212 翻邊定位 翻邊時(shí)的壓料 拉伸工藝中的壓料主要是為了改善毛坯的變形條件，而翻邊工序中的壓料主要是為了使修邊件在翻邊過程中不產(chǎn)生位置的移動(dòng)，拉伸時(shí)是在毛坯的外部壓料，壓料圈的下表面型面要和 凹模上表面 壓料面相一致；而翻邊時(shí)是在修邊件的內(nèi)部型面上壓料，壓料板的型面要和修邊件的相應(yīng)部位型面相一致。