【正文】 (3) 使用UG完成了該產(chǎn)品的拉延模三維造型。(2) 將U型槽草圖進行拉伸，進行布爾求差運算，如圖319所示。(2) 將毛坯輪廓線進行拉伸，輸入拉伸值300，+200，得到拉伸實體。(2) 導板要求：高于分模線510mm。圖32 雙動拉延模 拉延模設計要求(1) 板料定位：采用擋料器在四周擋板料的外形邊緣；(2) 單動拉延模壓邊圈行程：行程的大小應確保板料放在壓邊圈上不會搭在拉延凸模上，且高出凸模型面1020毫米。(a) 定義凹模(b) 定義沖頭(c) 定義壓邊圈圖213 定義工具示意圖定義完工具后，壓邊圈類型設置為剛性壓邊，壓邊力為300000N，壓邊圈的工藝參數(shù)設置如圖214所示。圖22 網(wǎng)格設置圖圖23 網(wǎng)格剖分圖 定義材料材料牌號為BLC，定義材料，如圖24所示。圖15 自頂向下裝配UG中自頂向下的裝配方式與真正的設計概念一致，其最末端是零件。必須建立清晰的設計意圖川，這將決定如何使用建模和裝配策略。Unigraphics NX是汽車覆蓋件模具的特點就是結構復雜，組成零件數(shù)量眾多，一副大型覆蓋件模具上百個零件。而車身開發(fā)的關鍵在于汽車覆蓋件模具的設計與制造。增加的工藝孔或切口應保證不因材料流動不好，拉應力過小而形成波紋或起皺，故工藝切口或工藝孔必須放在拉應力員大的拐角處，工藝切口或工藝孔的位置、大小、數(shù)量和形狀需要在調(diào)試拉伸模時試驗確定。材料在拉伸時貼模性能提高，容易獲得完整的凸模形狀，有利于提高零件的變形程度；(3) 壓料面各部分進料阻力要均勻可靠。因而，我國應抓住重點企業(yè)和重點產(chǎn)品進行突破，汽車覆蓋件模具就是突破口之一。因此，歐美和日本等發(fā)達國家在汽車覆蓋件模的沖壓工藝分析中多采用3DSOLID和CAE，試模成功率高達90％左右。高精度、高性能設備已成為先進技術的載體和產(chǎn)品質(zhì)量的物質(zhì)保證之一。 國內(nèi)外汽車覆蓋件模具發(fā)展現(xiàn)狀 從80年代初開始，美國、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。該零件整體拉延深度較淺，為長度方向上的對稱零件，有許多局部突起。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)。加工工藝方法包括等高線加工、最大長度順向走刀加工等。那么中國的汽車覆蓋件模具與世界先進水平的差距有多遠，差距在哪里？ 設計：與汽車工業(yè)比較發(fā)達的歐美國家在進行汽車覆蓋件模具設計的過程相比，國內(nèi)主要的問題有三點，一是國內(nèi)三維CAD設計的使用率遠低于國外，甚至還有企業(yè)采用傳統(tǒng)的手工繪圖和二維CAD設計導致設計的標準化和開發(fā)應用水平低，效率不高；二是國外數(shù)據(jù)庫的功能比較完善，在設計的時候大量地采用數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)作為依據(jù)，這能提高效率減少設計時間；三是國內(nèi)外的設計理念比較先進，國內(nèi)在設計的理論和實踐經(jīng)驗的積累上遠遠落后于國外這也不是短期內(nèi)就能彌補的。國外許多企業(yè)都具有對整個車型模具進行協(xié)調(diào)的能力，可以在同一個平臺上將幾百套模具交給許多企業(yè)同時生產(chǎn)，因而能快速地、高質(zhì)量地進行整車交貨。凹模右方下邊的形狀向外凸出，最凸出點超過凹?？诔叽?，使凸模不能進入凹模，這個拉伸方向是不能進行拉伸的，必須改變拉伸方向，使凸模能夠進入凹模。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，必須加大才不會導致拉伸時起皺或破裂。通用部分的結構設計包括：① 導向部分；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 鑄件結構設計。二、UG在覆蓋件模具中的應用及問題Unigraphics(簡稱UG)是當前世界上最先進和緊密集成的、面向制造行業(yè)的CAID/CAD/CAE/CAM高端軟件。通過參數(shù)化設計，可建立覆蓋件與拉延模之間的關聯(lián)改變關系，縮短產(chǎn)品的設計周期。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合在一起的裝配方法。選擇要展開的參考區(qū)域，應以整個零件作為參考區(qū)域。圖210 設置沖壓方向示意圖 定義板料進行板料網(wǎng)格剖分時，零件最小圓角半徑大約為6mm，網(wǎng)格加密級別為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。圖31 單動拉延模(2) 雙動拉延模雙動拉延模是利用機床外滑塊機構壓料，靠凸模和凹模進行成形。圖34 拉伸的凸模鑲塊 鑲塊修剪 單擊工具欄中的修剪體，彈出修剪體對話框，選擇體為上一步中拉伸的實體，刀具指定平面為數(shù)模平面，按所需方向進行修剪，如圖35所示。在生成中部空心的形狀時，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。圖317 下模鑄件面、底面、主筋沿形設計 底面立筋、減重孔的布置(1) 除主筋外，其他筋應均勻布置在底面上。同時，利用UG的裝配功能，可直觀地對模具進行干涉檢查，從而提高了汽車覆蓋件模具結構的設計效率和設計質(zhì)量。本文是在章志兵老師和杜亭老師的悉心指導下完成的。圖 321 下模座 上模座三維造型(1) 尺寸：上模的寬度與壓邊圈相同；(2) 減重：同樣采用非工作型面部位采用的側掏空及下掏空形式減輕模具質(zhì)量，節(jié)約成本；(3) 根據(jù)下模座導桿布置設計導套的尺寸、位置；(4) 設計U型槽，同上。圖311 壓邊圈沿形筋及上下法蘭 墊塊凸臺的布置(1) 裝配加載壓力機部件，從壓力機頂桿過孔拉伸出頂桿；(2) 使用替換面命令將頂桿拉伸到壓邊圈，再截取剩下10mm作為墊塊凸臺，如圖312所示。圖38 安裝法蘭及底面的筋依據(jù)以上條件通過優(yōu)化處理最終得到的凸模造型，如圖39所示。當修邊線在壓料面上時，壓邊圈與下模墊塊間保證0間隙，此時壓邊圈與下模座墩死；(8) 機床氣墊應受力均勻，當氣墊出現(xiàn)偏載時，應增加平衡頂桿；(9) 壓邊圈上的限位螺釘行程應比壓邊圈行程大15毫米；(10) 分模面結構要求；(11) 通氣孔的設置：通氣孔通常設置在凸凹模型腔內(nèi)。圖215 單動拉延工序裝配圖 后處理點擊計算按鈕，計算完成后自動彈出后處理界面，初始顯示的是絕對厚度，如圖216所示。圖26 絕對厚度圖查看成形極限圖（簡稱FLD圖），如圖27所示。這里所介紹的汽車覆蓋件拉延模的裝配采用混合方式，其一般步驟是先調(diào)人覆蓋件數(shù)模，然后再依次調(diào)人凸模、凹模、壓邊圈，在調(diào)人這些零部件時，應注意POSITIONING項設為ABSOLUTE，這樣UG在裝配時會自動地將凸模、凹模、壓邊圈與覆蓋件裝配到一起。這種變化與模具的總體尺寸關系不大，模具的總體尺寸可通過修改特征表達式的值來改變，使之達到設計的要求。而建立覆蓋件模具標準件庫，將模具設計人員從大量重復標準件和典型模具結構的設計中解放出來，設計人員就可以把精力集中到新產(chǎn)品的創(chuàng)新設計上，或者在原有典型模具實例的基礎上進行修改演變，從而節(jié)省寶貴的時間，縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期，提高效率。同時，在車型設計整個周期中，模具設計和制造約占2/3的時間，成為制約新車型快速上市的關鍵因素。 汽車覆蓋件模具結構基本組成汽車覆蓋件模具有很多種，但就其所實現(xiàn)的功能而言一般可分為成形模、刀口模和成形刀口復合模。合理增加工藝補充圈分：為了實現(xiàn)拉伸，往往要在制件的基礎上增加工藝補充部分，從而達到滿意的拉伸效果。車身覆蓋件要求表面平滑、按線清晰，不允許有皺紋、劃傷、拉毛等表面缺陷，此外還要求具有足夠的剛性和尺寸穩(wěn)定性。當前，國內(nèi)汽車覆蓋件模具鑄件的生產(chǎn)多采用FMC鑄造毛坯，但是實型材料質(zhì)量比較差，模型加工、檢測手段比較落后，鑄件的余量多在816mm，余量大，而且生產(chǎn)出來的鑄件組織不夠細密，強度差。浙江黃巖的模具制造企業(yè)，2005年擁有數(shù)控設備3809臺，數(shù)控化率達到了63％(1997年數(shù)控化率僅為13％)；其中數(shù)控加工中心917臺(1997年只有27臺)。日本豐田汽車公司于90年代初推出的汽車覆蓋件模具CAD/CAM系統(tǒng)Die face CAD軟件，它以人機交互的方式完成了工藝補充面、壓料面、拉延臺階、拉延筋等覆蓋件特有要素的造型，同時以幾何分析為手段，從凸模接觸區(qū)擴展行為、截面線形狀變化，平均截面線長度變化率、局部伸長率等不同方面，對覆蓋件的成形性進行評估，由此建立了“虛擬試模系統(tǒng)”。該零件產(chǎn)品圖如圖11所示。近幾年來公司為了滿足客戶的需求和自身快速發(fā)展的需要，提高自己的模具設計水平、縮短模具設計周期，改用三維軟件（如UG軟件）進行自頂向下的全參數(shù)化設計。由于模具結構的差異，即使對同一類型的模具設計，也需要設計人員按照同一流程完成設計過程，極大降低了設計效率。汽車工業(yè)的發(fā)展也給汽車覆蓋件模具的發(fā)展帶來的巨大的潛力與空間。汽車車身模具標準尚未建立和完善多種典型的模具結構和工藝，且尚未形成行業(yè)標準件計算機銷售網(wǎng)，模具標準件的供貨周期長，商品品種不全。各可變量設計之間又有相輔相成的關系，如何協(xié)調(diào)各變量的關系．是成形技術的關鍵，要使之不但滿足該工序的拉伸，還要滿足該工序沖模設計和制造工藝的需要，并給下道熔邊、翻邊工序創(chuàng)造有利條件，一般應注意以下幾個方面。要做到這一點，必須要保證拉伸深度均勻，因為只有在壓料圈將拉伸毛坯壓緊在凹模壓料面上，不形成皺紋或折痕，才能保證拉伸件不皺不裂。非工作部分雖然不直接參與沖壓產(chǎn)品，但往往是起到