【正文】 具設計中去，形成計算機里的知識庫和智能庫，生成專家系統，從而使 CAD 系統能夠勝任模具設計專家的工作，設計出符合要求的汽車覆蓋件模具，這也就是所謂的模具 CAD 的智能化。同時引進國外先進的通用造型軟件進行二次開發(fā)無疑是一種必要而又有效的手段。國內的一批大、中型企業(yè)（以汽車和家電行業(yè)為主），陸續(xù)從國外引進了相當數量的 CAD系統，并配置了一些設計、分析的專用軟件，取得了明顯的經濟效益。 目前我國已有許多企業(yè)采用模具 CAD技術，并在計算機自動編程技術上取得了豐富的經驗和技巧，使模具精度和生產率大為提高。 覆蓋件模具作為汽車車身生產的重要工藝裝備 ,直接制約著汽車的質量和新車型的開發(fā) ,它具有精度高、形狀復雜、結構尺寸大、配合協調性要求高等特點 ,傳統的手工設計效率低 ,質量不易保證。 汽車覆蓋件成形加工生產目前主要依靠傳統經驗設計來制定沖壓工藝、開發(fā)相關模具，具有相當大的隨意性和不確定性 。我國在對汽車新車型，尤其是轎車車型的開發(fā)設計技術方面比較落后，其中一個重要的原因就是覆蓋件模具的設計效率低。當由于 模具結構不同而導致模具零件尺寸發(fā)生變化時，改變參數文件中有關變量的取值，則與之相關的零件模型中的相應尺寸標注值亦發(fā)生變化，通過尺寸驅動模塊處理后即可生成大小符合實際尺寸標注的零件。一些通用的軟件由于其功能繁多，專業(yè)性較差，已不能滿足大型模具 CAD 的需要。 ２） 凹模單面向內作水平或傾斜方向運動的斜楔翻邊模。翻邊之后制件包在凸模上，無法取出，必須將凸模做成活動可分的，翻邊時將凸模擴張成翻邊形狀 。 汽車外覆蓋件發(fā)動機罩翻邊模具 CAD/CAM/CAE 5 圖 23 鋪面 運用 所截取的平面，繪制虛線，并設定曲率，以保證得到的模型的圓滑度。同時，根據車身裝配工藝技術要求，在彎角處要安裝一些小零件，要求彎角處要做的基本平滑，盡量避免褶皺。時，可按圓孔翻邊確定坯料尺寸。同時應使凹模與模座之間固定可靠以保證間隙不變；（ 3）當凹模曲率半徑大于凸模曲率半徑時，可有效地降低圓弧部分切向應變的數值； (4)要注意沖壓方向。在壓 力機滑塊行程向下翻邊以前，利用斜楔的作用將縮著的翻邊凸模擴張成翻邊狀態(tài)后即停止工作，在壓力機滑塊繼續(xù)向下時翻邊凹模開始翻邊。 針對此原則，考慮到車型本身以及模具結構，故選用修邊件水平放置，修邊件開口朝下，靠型面初定位，然后用壓料板將翻邊件壓緊在凸模上的方式來定位。 由于導柱、導套的導向方式所能承受的側向力有限，只在側向力較小的零件和工序中采用汽車覆蓋件沖模中還經常采用導板導向、導塊導向、背靠塊導向及組合導向等導向方式。 在斜楔模中常用的退件機構有： 用氣缸直接退件器； 退 件器與活動定位裝置連接在氣缸上，頂出制件； 退件器固定在活動定位裝置上，退出制件； 使用雙斜楔進行退件。 斜楔機構與斜楔圖 如圖 1 示，這是一種常見的斜楔機構，它主要由斜楔傳動器（簡稱斜楔） 斜楔滑塊（簡稱滑塊） 防磨板 復位組件（ 11）等組成。 斜楔圖的作法是：首先根據加工工藝確定行程 S，并給定斜楔傾角 α ，滑塊傾角 β 和滑塊移動方向角 γ。上模繼續(xù)下行，斜楔在滑塊的帶動下，完成最后 15mm 的行程的前端翻邊，同時其他三面也完成三面垂直翻邊。而斜楔滑塊復位機構的彈簧力是指復位彈簧和輔助復位橡皮等的壓縮力。下面是對該翻邊覆蓋件進行的受力分析 斜楔與滑塊門的垂直分力 Fpe 滑塊與下模座間的垂直分力 Fp 斜楔力 Ft 斜楔與后擋塊的正壓力 Fg 由已知 Ft=6000N，α =45ο ，θ =15ο Fpe=F/cos(α θ ) Fp=Ftg(α θ ) Fg=Fcosα /cos(α θ ) Ft=Fpesinα =Fsinα /cos(α θ ) F=Ftcos(α θ )/sinα =7349N 前端邊長約 1000mm，對于 1000mm長的邊，用上面的算法得到： 100*70=7000N7349N，所以前端斜楔翻邊符合設計要求。翻邊成形時，凹模鑲件端面凸形形狀的中間部位先于毛坯接觸，使翻邊部位從兩邊順序翻邊，毛坯受到的切向壓力減小，不易產生波紋、起皺、積瘤等不良現象。 2）在進行凸、凹模刃口的分塊時，要使相鄰的凸模刃口鑲件之間的結合面與相鄰的凹模刃口鑲件之間的結合面互相錯開 510mm。 凸模鑲件的交接 當翻邊輪廓是連續(xù)的，如外緣輪廓形狀的翻邊、窗口封閉內形的翻邊等，一般由一個方向運動來完成翻邊是不可能的，而是 由兩個或兩個以上不同的運動方向的翻邊鑲件進行翻邊，就需要考慮不同方向運動的凹模鑲件的交接問題。 三維曲面形式：這種形式能夠建立具有一定輪廓的幾何外形，但它只相當于物體表面的外形，不具備任何質量信息，例如 3D Studio Max， RHINO 中的三維曲面。 目前在中國由 IBM公司代理銷售。設計者還可以重新設定產品結構，動態(tài)地把零件放到指定位置，并進行干涉和縫隙的檢驗。該模塊基于高級的智能化工具，允許用戶進行快速的外形修改操作，以減少設計時間。得到凹模型塊的造型。在可能的情況下，都必須從工件的中心開始向外加工，以盡量減少全刀寬切削。 對于大多數復雜工件來說，精加工最有效的策略是使用三維螺旋策略。 雖然目前的軟件中，還需要大量的工程技術人員的實際經驗來設計專家系統，但隨著模擬軟件的不斷發(fā)展，專家系統會越來越完善，系統中考慮到的實際問題會越來越多，智能化功能會越來越強，從而使軟件系統能在較大程度上進行自動采取一些對策，處理一些模擬過程中出現的問題，進一步減少人工干預，可以很簡單的應用。即使是大型復雜制件，經工業(yè)實踐證實是可行和可靠的。模具 制造是機械設計領域最為經典的設計，而汽車模具模具又是模具設計中比較復雜和典型的。在此我由衷感謝所有在這次畢業(yè)設計中幫助過我的人。在本次設計中學會了 CATIA軟件的使用，并熟悉了 CAD軟件的使用。 模擬成形過程 通過對零件參數的輸入，如加工前模具處于靜止狀態(tài)，壓邊力 的設定，模具運動速度的設定，材料厚度的設定，材料流動性的選擇等參數，保證其它參數不變，改變其中某一個參數對比分析，了解各個參數在實際加工中對零件質量的影響，主要體現在拉裂和起皺方面。 AutoForm 工程有限公司包括瑞士研發(fā)與全球市場中心和德國工業(yè)應用與技術支持中心，其研發(fā)和應用的階段主要有： 1991年實現自適應精化 (adaptive refinement)網格； 1992年采用隱式算法 (implicit code)并與 1993 年開發(fā)出板成形模擬分析的專用軟 件； 1994 年實現對 CAD 數據的自動 網格劃分； 1995 年開始工業(yè)應用； 1996 年實現對 CAD 數據的自動倒園 (automatic filleting)； 1997 年采用 Onestep(一步成形 )代碼實現工藝補充面 (addendum)的自動設計； 1998 年實現壓料面 (binder)的自動生成； 2021年實現快速交互式模具設計。 PowerMILL 使用流程 文件格式說明 *.igs――― IGES圖文件 *.cut―――刀具路徑文件 *.stl――― RP三角形 *.pic―――邊界、參考線線條文件 *.dmt―――舊的 PM 模型文件 *.psf―――舊的 PM 項目 *.ttr *.tri―――舊的 PM模型文件 *.tap――― NC程序文件 *.dgk――― PS 和 PM模型文件 汽車外覆蓋件發(fā)動機罩翻邊模具 CAD/CAM/CAE 24 輸入 輸出 刀具加工參數的設定 及 刀具軌跡 首先設定坐標系，建立毛坯，毛坯可選自動生成的長方體毛坯。盡管這種加工方法有許多不必要的刀具空程運動，但此時切削移動速度提高了，彌補了不足。 圖 56 對工件的去除材料 汽車外覆蓋件發(fā)動機罩翻邊模具 CAD/CAM/CAE 23 第六章 數控加工 PowerMILL 概述 本次 CAM設計部分需用 PowerMILL軟件來加工， PowerMILL是當今世界領先的 CAM應用軟件，是 Delcam公司開發(fā)的加工制造模塊。在得到曲面的形狀后，運用創(chuàng)成式設計模塊中的拉伸和掃掠創(chuàng)建曲面，注意設立好輪廓線和引導線。工程制圖模塊可以將 3D零件或裝配件生成相關聯的標準視圖、投影圖、斷面圖、區(qū)域詳圖等 2D圖紙。CATIA 的曲面造型功能體現在它提供了極豐富的造型工具來支持用戶的造型需求。如 CATIA， Pro/ENGINEER 等。 翻邊凹模鑲件的交接處通常采用空開法或重復法兩種處理方法。這種部位的毛坯屬于壓縮類翻邊，材料在成形過程中厚度增加后會擠入結合面的接縫中，使翻邊件表面出現 汽車外覆蓋件發(fā)動機罩翻邊模具 CAD/CAM/CAE 18 劃痕，加快鑲件的磨損。這種情況下，可使翻邊部位的凹模鑲件組成的端面為凹模輪廓。所以，在翻邊過程中不產生變化的凸模鑲件直接組成覆蓋件所要求的形狀尺寸；翻邊過程中產生變化的凸模鑲件在進行翻邊工作時所組成的翻邊輪廓形狀要與覆蓋件所要求的形 狀尺寸一致。 汽車外覆蓋件發(fā)動機罩翻邊模具 CAD/CAM/CAE 15 圖 32 水平斜楔機構 此水平斜楔機構用于該翻邊覆蓋件凸模擴張機構。隨后上模面在壓力機的帶動下上行，在彈簧的作用下斜 楔復位，凸模擴張機構開始收縮復位。則 B點即為斜楔與滑塊開始接觸點。 圖 2 為斜楔機構的運動示意圖。 汽車外覆蓋件發(fā)動機罩翻邊模具 CAD/CAM/CAE