【正文】 以垂直于對(duì)稱面的軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)來確定的；不對(duì)稱的覆蓋件是繞汽車位置相互垂直的兩個(gè)坐標(biāo)面進(jìn)行旋轉(zhuǎn)來確定拉深方向的。 產(chǎn)品三維造型圖 工藝方案的確定對(duì)于該汽車發(fā)動(dòng)機(jī)蓋內(nèi)板而言，要想得出產(chǎn)品必須經(jīng)過多道工序，包括拉延，沖孔，修邊等等。 （2）利用Dynaform軟件對(duì)沖壓過程進(jìn)行模擬。應(yīng)用模具CAD／CAM系統(tǒng)能夠克服傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)與制造方法中所存在的問題，顯示其優(yōu)越的性能和廣闊的前景：(1) 縮短制造周期。一般汽車車身由數(shù)百個(gè)沖壓件組成，沖壓模高達(dá)1000套以上，模具的開發(fā)成本大約在2億美元左右。(4)與先進(jìn)制造技術(shù)的結(jié)合日益緊密模具 CAD/CAE/CAM技術(shù)在解決模具開發(fā)關(guān)鍵問題的過程中不斷完善的同時(shí)，也在與先進(jìn)制造技術(shù)的緊密結(jié)合中得到發(fā)展，其內(nèi)涵日益豐富，外延不斷擴(kuò)大。(3)模具 CAD/CAE/CAM的智能化引人注目在現(xiàn)階段，模具設(shè)計(jì)和制造在很大程度上仍然依靠模具工作者的經(jīng)驗(yàn)，僅憑計(jì)算機(jī)的數(shù)值計(jì)算功能去完成諸如模具設(shè)計(jì)方案的選擇、工藝參數(shù)與模具結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、成型缺陷的診斷以及模具成形性能的評(píng)價(jià)是不現(xiàn)實(shí)的。法國(guó)MISSle1Software公司的級(jí)進(jìn)模專用軟件Top Progress。提高通用模具結(jié)構(gòu)的自動(dòng)化程度是的解決問題可行方案之一。校核壓料面和工藝補(bǔ)充面的合理性，提供最優(yōu)的毛坯形狀，從而可以為汽車覆蓋件工藝設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)提供全面的解決方案；湖南大學(xué)基于UG開發(fā)了汽車沖模標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)[5]，并以先進(jìn)沖壓CAE技術(shù)為突破口，開發(fā)出一套包括沖壓工藝設(shè)計(jì)和汽車覆蓋件模具設(shè)計(jì)和制造的系列化軟件。 汽車覆蓋件模具的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 國(guó)外汽車覆蓋件模具現(xiàn)狀從80年代初開始，美國(guó)、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CAD／CAM軟件。由于汽車覆蓋件具有上述特殊要求，所以作為生產(chǎn)制造覆蓋件的汽車模具，與其它機(jī)械產(chǎn)品相比，汽車覆蓋件模具的設(shè)計(jì)制造呈現(xiàn)出以下幾個(gè)顯著特點(diǎn):一是汽車覆蓋件模具是模具行業(yè)中技術(shù)含量最高、難度最大的復(fù)雜大型精密模具，是制造業(yè)中技術(shù)、勞動(dòng)、資金最密集型的產(chǎn)業(yè)；二是汽車覆蓋件模具對(duì)人才素質(zhì)要求最高，不僅技術(shù)含量高，而且技術(shù)涉及面廣，對(duì)經(jīng)驗(yàn)依賴程度大，經(jīng)驗(yàn)的多少將會(huì)直接影響到模具的周期和質(zhì)量；三是產(chǎn)品的單件唯一性，每一套模具幾乎都是一次新的實(shí)驗(yàn)與探索。在建模過程中，利用CAE軟件中的DFE模塊對(duì)覆蓋件模具進(jìn)行模面設(shè)計(jì)；采用快速設(shè)置的方式對(duì)模擬過程中的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行定義；對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)蓋內(nèi)板拉深成形進(jìn)行數(shù)值模擬，得到了覆蓋件類零件成形過程的變形規(guī)律和影響因素，改善了工藝方案，改進(jìn)了模具設(shè)計(jì)。畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)題 目： 發(fā)動(dòng)機(jī)蓋內(nèi)板模具設(shè)計(jì)及工藝模擬 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)蓋內(nèi)板模具設(shè)計(jì)及工藝模擬摘要隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車外觀質(zhì)量的要求越來越高，汽車的換型時(shí)間越來越短。以板料成形過程中的真實(shí)流動(dòng)規(guī)律和變形力學(xué)特征，作為工藝參數(shù)分析和模具結(jié)構(gòu)優(yōu)化的參考，降低設(shè)計(jì)費(fèi)用和時(shí)間，提高設(shè)計(jì)的精度和可靠性，最終形成一套可靠的數(shù)值仿真分析方案。汽車覆蓋件模具的上述特點(diǎn)決定了對(duì)模具人才的素質(zhì)、專業(yè)能力要求非常高，而且對(duì)人才的需求量特別大。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。其沖壓仿真CAE自動(dòng)建模系統(tǒng)CADEMI能夠利用模具表面數(shù)控軌跡數(shù)據(jù)作為網(wǎng)格生成的幾何數(shù)據(jù)源，使建模效率成倍的提高，對(duì)于汽車覆蓋件成形，在同樣精度下可使仿真模型網(wǎng)格單元減少近20%～40%。國(guó)內(nèi)研究人員在汽車覆蓋件模具快速設(shè)計(jì)系統(tǒng)方面已經(jīng)做了大量研究工作，提出了多種快速設(shè)計(jì)理論[9] ；模塊化設(shè)計(jì)，參數(shù)化設(shè)計(jì)，特征化設(shè)計(jì)等等。日本UNISYS株式會(huì)社的塑料模設(shè)計(jì)和制造系統(tǒng)CADCEUS等。新一代模具CAD/CAE/CAM系統(tǒng)正在利用KBE(基于知識(shí)的工程)技術(shù)進(jìn)行脫胎換骨的改造。例如，逆向工程是以實(shí)物模型為依據(jù)來生成數(shù)字化幾何模型的設(shè)計(jì)方法，基于逆向工程的模具開發(fā)流程正走向成熟，并已成為模具開發(fā)的基本模式之一，流行的CAD/CAM系統(tǒng)(如Cimarron等)已提供專門的逆向工程功能模塊。同時(shí)，在車型設(shè)計(jì)模具設(shè)計(jì)與制造模具調(diào)試產(chǎn)品投產(chǎn)的整個(gè)周期中，模具設(shè)計(jì)和制造約占2／3的時(shí)間，成為制約新車型快速上市的關(guān)鍵因素。(2) 確保模具質(zhì)量。 （3）從模擬中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象來確定汽車覆蓋件模具設(shè)計(jì)參數(shù)。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)蓋內(nèi)板屬于大批量生產(chǎn)，再根據(jù)零件的實(shí)際分析及加工特點(diǎn)，所以采用流水排線生產(chǎn)。前者平行于對(duì)稱面的坐標(biāo)線是不改變的，后者的拉深方向確定后其投影關(guān)系改變較大。壓料面的選取應(yīng)當(dāng)考慮到壓料面形狀盡量簡(jiǎn)單化，其中以水平壓料面為最好，并且壓料面應(yīng)使毛坯在拉深成形和修邊工序中都能可靠的定位，這是為了送料和取件方便，本次模具壓料面形狀簡(jiǎn)單，處于水平位置，采取水平壓料。工藝分析能夠指導(dǎo)自己選擇正確的進(jìn)而最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案，最終節(jié)省成本及時(shí)間，對(duì)于模具制造業(yè)來說至關(guān)重要。 自由劃分網(wǎng)格并檢查和修補(bǔ)網(wǎng)格對(duì)導(dǎo)入的件進(jìn)行網(wǎng)格劃分，然后完成網(wǎng)格檢查，對(duì)需要修補(bǔ)的地方進(jìn)行修補(bǔ)。 參數(shù)設(shè)置選擇菜單Setup，點(diǎn)擊Autosetup，自動(dòng)分配凸模、凹模、壓邊圈，并對(duì)板料進(jìn)行設(shè)置，選擇板料材料為DQ36，其他設(shè)置（）所示。目前，減少過大約束力的主要方法包括:減少拉延筋高度(如打磨)、增加模具間隙，如在壓邊圈與凹模之間增加墊片、增大拉延筋與配套拉延槽圓角半徑(如打磨)、在拉延筋與配套拉延槽之間提供良好的潤(rùn)滑、修磨凹模與凸模上的所有棱邊、尖角，避免應(yīng)力集中等。工藝補(bǔ)充部分是工藝上必不可少的消耗，因而工藝補(bǔ)充部分的多少將會(huì)直接影響到材料的利用率及車身的制造成本。 起皺是汽車覆蓋件沖壓成形過程中經(jīng)常出現(xiàn)的質(zhì)量問題之一，是壓縮失穩(wěn)在薄板沖壓成形中的主要表現(xiàn)形式。 產(chǎn)品形狀方面，在不損壞產(chǎn)品的性能和外觀的前提下，通過改變產(chǎn)品形狀，達(dá)到解決起皺的目的。防止面畸變的手段就是要控制好面畸變產(chǎn)生區(qū)域在沖壓成形中的貼模過程。 （3）從沖壓工藝上來控制回彈。適當(dāng)降低壓邊力；適當(dāng)加大凹模圓角；改善凸、凹模兩側(cè)的間隙等方法解決。單動(dòng)拉延和雙動(dòng)拉延最大的區(qū)別在于：雙動(dòng)壓力機(jī)能通過單獨(dú)的機(jī)構(gòu)提供壓邊力，而單動(dòng)壓力機(jī)的壓邊力是通過凹模下行時(shí)作用在壓邊圈上的反作用力提供的。 倒裝拉延模的凸模和壓料圈在下，凹模在上，它使用單動(dòng)壓力機(jī)，凸模直接裝在下工作臺(tái)上，壓料圈則使用壓力機(jī)下面的頂出缸，通過頂桿獲得所需的壓料力。除工藝上的要求外，其輪廓尺寸和深度即為產(chǎn)品圖尺寸。本次設(shè)計(jì)采用的是閉口式凹模。 凹模材料的選用及技術(shù)要求 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)蓋內(nèi)板拉延模凹模，采用鑄造成形（理由同凸模）且為中空式的殼狀結(jié)構(gòu)。 壓邊圈的結(jié)構(gòu) 拉延模的導(dǎo)向拉延模的導(dǎo)向分為兩種，內(nèi)導(dǎo)向和外導(dǎo)向，外導(dǎo)向是指壓邊圈和凹模之間的導(dǎo)向，內(nèi)導(dǎo)向是指壓邊圈和凸模之間的導(dǎo)向。（2）存放限位塊存放限位塊是用于存放模具的時(shí)候，目的是為了使彈性元件不失去彈力，或者有時(shí)候防止模具在存放的時(shí)候合模會(huì)造成的一些不必要的碰撞。 工藝計(jì)算 拉延力的計(jì)算毛坯材料為DC54D+ZF，查表可知：σb大約為450MPa，從選擇設(shè)備的角度考慮，該處取上限值450MPa。CAD/CAE聯(lián)合設(shè)計(jì)的理念勢(shì)必會(huì)成為汽車行業(yè)，乃至所有設(shè)計(jì)類行業(yè)的必由之路。毛老師淵博的知識(shí)、豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度都讓我受益終生。值此論文完成之際，謹(jǐn)向毛老師一年來的辛勤培養(yǎng)表示崇高的敬意和衷心的感謝！感謝模具教研室的王麗娟副教授、劉玉忠副教授、馬世博老師的指導(dǎo)和關(guān)懷。在以后的研究中這一不足將勢(shì)必引領(lǐng)新的技術(shù)革新。計(jì)算得：P拉延力=（1477+863）2450=1916460N 壓料力計(jì)算由參考文獻(xiàn)[2]中表415，得Q壓料力=Ap，A為在壓料板下毛坯的投影面積，為單位壓邊力。 起吊裝置模具的起吊裝置是用于模具翻轉(zhuǎn)，裝載等等情況下需要掉起的時(shí)候。 對(duì)于拉延模來說，它不需要很精確地定位，只需要拉延導(dǎo)向時(shí)候的平穩(wěn)，不需要導(dǎo)柱之類的導(dǎo)向零件。此拉延凹模選用材料為Cr6WV，表面淬火50～55HRC。 凹模的結(jié)構(gòu) 凹模的尺寸設(shè)計(jì)拉延模凹模的主要作用是提供了凹模壓料面、凹模洞口、凹模圓角。為了減少加工量，但同時(shí)要保證凸模輪廓尺寸，縮短整修工時(shí)，在凸模上沿壓料面一般有一段30～80mm的直壁必須加工，而在這直壁之下會(huì)縮小距離10mm，既相比與直壁向內(nèi)退刀10mm。其次，單動(dòng)壓力機(jī)所用拉延模的壓料圈比較薄，剛性相對(duì)弱，亦不能適應(yīng)復(fù)雜深拉延件的成型。雙動(dòng)壓力機(jī)的凸模在上面，運(yùn)動(dòng)的時(shí)候壓邊圈先動(dòng)，壓邊之后凸模再動(dòng)。 (3)對(duì)于局部起皺現(xiàn)象，在試驗(yàn)確定其效果后可在局部增加臺(tái)階棱；適當(dāng)加大下料尺寸；增高內(nèi)側(cè)拉延肋的高度等方法解決。 （4）從加工制造上來控制回彈。其主要現(xiàn)象有角度變化、壁部翹曲、扭曲、棱線翹曲及凸模底部的形狀凍結(jié)等，在此統(tǒng)稱“回彈”現(xiàn)象。工序設(shè)計(jì)及模具設(shè)計(jì)與制造方面，可采取的措施有工序的改變、合理的壓料面形狀及合適的拉延筋位置有形狀等。由于板厚尺寸與其它兩個(gè)方向尺寸相比很小