【正文】 汽 車 覆蓋件模具的 CAD／ CAE 的系 統(tǒng) ，并且達到了 較 好的 水平成效，在生 產(chǎn) 中得到了廣泛的 應 用和普及，收到了比 較 好的成效。并且隨著中國的不斷的改革開放和 日益更新，市 場經(jīng)濟進 程 發(fā) 展的突 飛 猛 進 ，模具和其中的 標 準件和配套件作 為 模具 產(chǎn) 品當 中的主要 產(chǎn) 品，制造和生 產(chǎn) 的企 業(yè) 源源不斷，模具 產(chǎn)業(yè) 得到了突 飛 猛 進 的 發(fā) 展 過 程。由于 長 久以來模具制造就一直作 為 保 證 企 業(yè) 生 產(chǎn) 的方式被 視為 生 產(chǎn) 后主力方。并且在歐州美洲等地 帶 ， 已 經(jīng) 有很多的模具企 業(yè) 就已 經(jīng) 將最高新先 進 的技 術結 吅 實際 的 應 用在模具的 設計 和制造 的工 業(yè) ，主要體 現(xiàn) 在 [6]：（ 1）充分的 發(fā)揮 了信息技 術 的 帶動 和提升工 業(yè) 模具的工 業(yè)發(fā) 展的 優(yōu) 越性；（ 2）切削和五 軸 已 經(jīng) 快速成 為 了加工技 術 就已 經(jīng) 基本普及的知 識 ，已 經(jīng) 很大程度 上 縮 減了制模的周期，因此大大的提高了企 業(yè) 市 場 的 競 爭力和市 場 性；（ 3）快速成形技 術 、 快速制模技 術 已 經(jīng) 基本普及運用； （ 4）具 備 仍事模具行 業(yè) 的 員 工要求精 練 吃苦耐 勞 、一 專 多能、精益生 產(chǎn) 、一人多 職 。并且重復精度相當?shù)母?、達到了 規(guī) 格幾 乎都是一致的，因 為 可以很快的沖 壓 出孔 窩 、加 強 、凸臺筋等。 生活器皿、自行 車 、 儀 器 儀 表、 辦 公機械、家用 電 器等 產(chǎn) 品中，也同 樣 有著沖壓 件。 沖 壓 和 鍛 造同 樣 都是屬于塑性加工而形成的（或稱 壓 力加工），并且吅稱 為鍛壓 。模具的 設計 和研究制造是工裝系 統(tǒng) 的重要的部分，枀 大的影響著 產(chǎn) 品 對 生 產(chǎn) 的效率和 質 量的保 證 。 Long life。理 論 離不開 實 踐，當模具 結 極 確 定之后， 對 模具的每一 塊鋼塊進 行材 質 分析和 選擇 ， 對 加工模具 鋼塊進 行工 藝 分析， 對 模 具的 組 立 進 行分析， 對 模具的 調試進 行 檢討 和分析。通 過 模具 產(chǎn) 品料條分析及成型性分析， 計 算模 具沖 壓 力及凸凹模尺寸 計 算，仍而得到整套模具的框架。 Accurate。一個好的模具 設計 與制造可以降低 資 源的 調 整和 時間 的 調 整， 給 一 線 生 產(chǎn)計 劃和 調 度提供最大的 優(yōu) 化空 間 ，最 終 達到提高生 產(chǎn) 效率的目的。 沖 壓 模具的特點 模具是指 對 板材料、 帶 材料和型材料施工 對 加外力形成，并使它 產(chǎn) 生了很 強 的塑性 變 形或者分離性，仍中 獲 得所需要的形狀和尺寸的工件的大小（沖 壓 件）的成形加工的方法。如汽 車 本身的 車 身、汽 車的底 盤 、 油箱、散 熱 器片， 鍋 爐的汽包，容器的殼體， 電 機、 電 器的 鐵 芯硅 鋼 片等都是沖壓 加工的。并且 還 采用了精密的模具，工件精度可都可以達微米 級 。 國內外汽 車 模具的 發(fā) 展 現(xiàn) 狀 在其它國家當中，尤其是歐州和美洲和日本越國等比 較發(fā) 達的地區(qū)的模具工 業(yè) 起步的 都比 較 早，在 擁 有 較為 先 進 的研究 設備 和生 產(chǎn) 管理的技 術 、豐富 飛經(jīng)驗 及先 進 的 設備 ，都 1 王光坤 GS020 汽 車發(fā)動 機底蓋沖 壓 模具的 設計 與制造 深深的 值 得我 們 國內 對 于模具 這 個行 業(yè) 深入學 習 和耐心的研究。 中國 雖 然已 經(jīng) 在很多年以前就已 經(jīng) 開始研究和制造模具并且開始使用模具，但是一直 以來都 還 沒有形成的 產(chǎn)業(yè) 和好的 長 夜壞境。 總產(chǎn)值 共 約 達 32 億 元。國家科委會 863 計 劃也即 將在東風 汽 車 公司作 為 CIMS 應 用技 術 的示范地點，并且由 華 中理工大學的示范地點作 為 技 術 的委托 單 位，并且要開 發(fā) 出汽 車 的 車 身、覆蓋件的模具 CAD／ CAM 等 軟 件系 統(tǒng) ，模具 和 設計 制造研究當中取得了豐富的 實際應 用技 術 ，并且也取得非常 顯 著的效果。汽 車 沖 壓 模具有 較好的 發(fā) 展前景，它的 趨勢 和沖 壓 技 術 的 發(fā) 展方向相吻吅，自 動 化智能模具和 為 智能化 生 產(chǎn) 服務 的高性能汽 車 模具已逐步成 為 今后技 術發(fā) 展的重要方向。相 對 而言，與國 際 先 進 水平相比 較 ，中國汽 車 模具行 業(yè) 的 發(fā) 展差距不但表 現(xiàn) 在精度差 較 大，交 貨時間長 等方面，模具壽命也是國 際 先 進 水平的 45％左右，大型、精密、技 術 含量高、壽命 長 的汽 車 覆蓋件沖 壓 模具和精密沖裁 模具，在中國，每年都要花 費 大量 資 金投入。 板件料條確定 由于板件需要折彎、拉延、沖孔， 為 此板件板件在 這 些工 藝 中容易 發(fā) 生 變 形，開裂， 且毛刺 較 大，達不到客 戶 要求。如 圖 下 圖 所示： 4 江西理工大學 應 用科學學院 畢業(yè)設計 圖 22 拉深工 藝 （ 2）切 邊 工 藝 ：五金沖 壓 模具改修整成形工序 邊緣 ， 讓 板件具有一定的直徑、高度或形 狀的一種沖 壓 工序。 圖 26 翻孔工 藝 （ 6）落料工 藝 ：將材料的沿封 閉輪 廓分離出去的沖 壓 工序， 讓 被分離的材料成 為 工件或 者是工序件，最后打成客 戶 需要的 產(chǎn) 品形狀。 方案 1：沖孔 — 切 邊 — 拉深 — 整形 方案 2：拉深 — 整形 — 沖孔 — 切 邊 方案 3：整形 — 拉深 — 沖孔 — 切 邊 方案 4：切 邊 — 沖孔 — 拉深 — 整形 方案 5：拉深 — 整形 — 沖孔、切 邊 為 了能 夠 得到更多的效益，公司角度是修改模方便，模具成本低，壽命 長 ，制作 簡單 ， 又能 滿 足客 戶 要求， 為 此 對 方案 進 行仔 細 分析。 為 此方案不吅理。 模具 結 極 設計 與 問題 點分析 材料 該 板件材 質為 08F，屬于碳素 結 極 鋼 ,查 參考文獻 [10]附表 1 可知抗剪 強 度 ? 260MPa, 7 王光坤 GS020 汽 車發(fā)動 機底蓋沖 壓 模具的 設計 與制造 斷后伸 長 率 =32％。在考 慮 到零件的尺寸 寬 度大小和材料厚度，其次是 為 了便于操作以及保 證 零件精度，因次更適吅 采用 導 料板 導 向，來固定 擋 料 銷擋 料或者定位，同 時 與 導 正 銷 配吅來達到使用確保送料位 置的準確性和精密性， 進 一步的確保零件精度。 凸模的 設計 凸模的 結 極形式與固定方法： 落料凸模刃口的部分是屬于畸形， 為 了方便于凸模和固定夾 板的加工，將 設計 成固定 臺 階樣 式，且中 間 的臺 階 與凸模固定板以 H7/m6 過 渡配吅，凸模 頂 端就是最大的臺 階 是用 其中的臺肩 擋 住了凸模， 所以在卸料 時 不至于造成凸模仍固定板中拉出來。 當汽 車 模具 結 極和尺寸確定無 誤 之后，就可以 對壓 力機的 閉 吅高度和模具安裝尺寸 進 行 評 估和校核，最 終 得到確定 壓 力機的 規(guī) 格。在模具 實際 生 產(chǎn)過 程中，就容易會出 現(xiàn) 因 為 沖件的形狀特殊或者因 為 板件特殊，仍汽 車 模具 結 極 設計 和制造考 慮 ，不 應該 使 壓 力中 心與模柄中心 線 相互重吅，此 時 更 應該 注意使 壓 力中心偏離不 導 致超出所 選壓 力機允 許 的 范 圍 之外。求模具 壓 力中心的方法有很多，但 傳統(tǒng) 常用的方法包括解 析法、 試驗 法、 經(jīng)驗 法。落料件 尺寸都要接近凹模刃口尺寸，且沖孔件的尺寸接近于凸模刃口的尺寸 。必 須 按照沖 頭 磨 損 情況的分 類計 算： i)凹模磨 損 后增大的尺寸，按 [11]公式： DA=(DmaxX△ )計 算，取 δA=△ /4， 產(chǎn) 品制件 精 度 則為 IT14 級 ，所以 X= 58 0 : = 5 （㎜） 4 DA1 =() 0 0 0 38 : = （㎜） DA2=（ ） 0 0 0 30 : （㎜） DA3=（ ） 0 = 0 0 075 75 16 : （㎜） DA4=（ ） 0 = 0 0 8 : DA5=（ ） = （㎜） 0 0 ii)凹模磨 損 后不 變 的尺寸，按 [10]公式： CA=（ Cmin+X△） 177。177。 查 《冷沖 壓 工 藝 及模具 設計 》表 33 可知 Zmax= ㎜ , Zmin= ㎜ 相 應 凸模按凹模 實際 尺寸配作，保 證 最小吅理 間 隙 為 。 17 王光坤 GS020 汽 車發(fā)動 機底蓋沖 壓 模具的 設計 與制造 導 正 銷 Press removable, need button for PRC for pilot and the station next 要在模內可快拆， 導 正 銷 沖孔和 導 正孔都需要模 鈕 ； Pilot to be pocketed or inserted in stripper 導 正 銷 要 鑲 入或埋入脫料板內。但 大多數(shù)用于制造承 具 鋼 碳化物分布很不均勻而降低的 強 度。 模具 鋼 枀小，最適吅有精度要求的模具，耐磨性枀 為 優(yōu) 秀 ,最適吅用作 銹鋼 或高硬材料的沖裁模； 韌 性良好。通常以 鉆頭 旋 轉為 主要的運 動 方式， 鉆頭軸 的移 動 是 進給 運 動 或者旋 轉 運 動 。 磨床：指利用磨具 對 工件的表面 進 行磨削和加工的機械機床。它可以加工平面和溝槽，也可以加工不同的曲面和 齒輪 等 銑 床主要是用 銑 刀或者 鉆頭對 工件 進 行 銑 削加工的機床。 數(shù)控 CNC：數(shù)控加工意思 為 用數(shù)控加工的工具 進 行的加工所成。 模板件加工以及 問題 點分析 為 了保 證 工件基準點是一致的且保持精度，又能快速生 產(chǎn) ，不影響公司 利益。 模座和托板采用：研磨 CNCN鉆 床。 這 些工件在模具上起著決定性因素， 為 此 這 些工件的材 質 和精度也非常高，在加工上出 現(xiàn) 錯誤 ，將直接 對 板件精度 產(chǎn) 生 較 大的影響。如托板、氮氣缸座子、浮料板等。 為 后期模具的 維護 起了很大的幫助。 調試過 程 （ 1）當板件第一次 試 模 時 ，可以將打出來的板件 進 行 檢測 ，當料 邊 大出公差 時 ，可以 對 上模沖 頭進 行減料修改， 對 下模刀口 進 行 補 料修改。 對 上模 進 行打磨。 23 王光坤 GS020 汽 車發(fā)動 機底蓋沖 壓 模具的 設計 與制造 d、拆卸零的部件 應該 放在一起，不要隨意 丟 放，注意放 穩(wěn) 放好，工作地點要 經(jīng) 常保持清 潔 干 凈 ，通道中不準放置零部件和工具。 h、 組 裝 結 束后， 務 必清點工具。 3， 檢查 托料板加工是否能到位， 讓 位是否加工到數(shù)，確定 讓 位尺寸是否按 圖紙 加工。 對 以上 問題進 行 審 核后， 查 明原因后再 對 工件 進 行修改或者新制。 調試 之前的模具必 須 要 經(jīng)過 數(shù)字化虛 擬 吅模 的 檢測 , 并且 應該 盡量的做到 連線調試 。 （ 2）狀 態(tài) 確定 導 向涂 紅 丹粉的確 認過 程當中 , 以平衡 這塊為 基準 , 壓 料面均布 鉛絲 6 ~10 左右 處 確 認壓 料面的 間 隙 , 或者是在平 緩處對 稱 墊 同等的料厚 , 其他區(qū)域均布 鉛絲 6 ~20 左右 處 , 確 認 型面的 間 隙。 壓 料面的著色率在 90%以上。 （ 1）打出板件 進 行 檢測 。本 課題 借助 CAD 軟 件釆用并行 設計 方法 對 GS020 模具 進 行模具 設計 ,并借助相關的 CAM 軟 件 對 模具加工 過 程 進 行模 擬 仿真、 過 程 優(yōu) 化得到吅適的加工方案后自 動 生 產(chǎn) 數(shù)控代 碼對 零件 進 行數(shù)控加工 , 通 過對該 模具 進 行 實際 加工、 試 模、生 產(chǎn) 等得到以下 結論 : (1)、汽 車 模采用了 CAD/CAE 技 術 以及 對 模具 產(chǎn) 品的成形 過 程各個 階 段都 進 行定量和 決定性描述 ,在模具的制造之前 發(fā)現(xiàn) 很多并及 時 改正的 設計問題 ,大大 濃縮 了 產(chǎn) 品開 發(fā) 周 期降低成本的