【正文】 端面的凹形形狀兩邊部位先與毛坯接觸，使翻邊部位從兩邊向中間順序翻邊，毛坯受到的切向拉應(yīng)力減小，減小壁厚變薄、避免破裂等不良現(xiàn)象。 空開法是在沖模處于閉合狀態(tài)（翻邊終了）時(shí)，各不同運(yùn)動(dòng)方向的凹模鑲件在交接處留有空隙（ 1mm）。比如其特有的高次 Bezier 曲線曲 面功能，次數(shù)能達(dá)到 15，能滿足特殊行業(yè)對曲面光滑性的苛刻要求。 圖 51 掃掠圖 逐步操作后得到大致型面。在切削厚度小于 時(shí)，在精加工過程中可安全地使用順銑和逆銑來進(jìn)行加工。它是專門針對汽車工業(yè)和金屬成形工業(yè)中的板料成形而開發(fā)和優(yōu)化的，用于優(yōu)化工藝方案和進(jìn)行復(fù)雜型面的模具設(shè)計(jì)，約 90%的全球汽車制造商和 100 多家全球汽車模具制造商和沖壓件供應(yīng)商都使用它來進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)、工藝規(guī)劃和模具研發(fā)，其目 標(biāo)是解決 “零件可制造性 (part feasibility)、模具設(shè)計(jì) (die design)、可視化調(diào)試 (virtual tryout)”。通過資料的查閱和手冊的查詢，掌握了一些獨(dú)立設(shè)計(jì)的技能，以前學(xué)的東西得到使用，感到非常高興。這次設(shè)計(jì)是汽車覆蓋件翻邊模具的設(shè)計(jì)。 圖 65 刀具軌跡 NC 代碼 T1D1 M6 G00 G90 G54 X0Y0 S2021 M03 汽車外覆蓋件發(fā)動(dòng)機(jī)罩翻邊模具 CAD/CAM/CAE 27 汽車外覆蓋件發(fā)動(dòng)機(jī)罩翻邊模具 CAD/CAM/CAE 28 M02 汽車外覆蓋件發(fā)動(dòng)機(jī)罩翻邊模具 CAD/CAM/CAE 29 第七章 計(jì)算機(jī)模擬分析 計(jì)算機(jī)模擬的前景展望 采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行覆蓋件沖壓成形過程的模擬，使從事覆蓋件沖壓的工程技術(shù)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)制造沖壓模具之前就可以在模擬的環(huán)境中對準(zhǔn)備實(shí)行的沖壓工藝和模具進(jìn)行考查和驗(yàn)證，幫助技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)一些考慮不周的問題，進(jìn)行 修改，把一些大的問題在設(shè)計(jì)階段就能消除，從而可以提高設(shè)計(jì)的可靠性，減少模具制造中的問題，縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備的周期。要滿足上述條件，在粗加工中就 必須使用偏置加工策略，而不是傳統(tǒng)的平行加工策略。創(chuàng)成式曲面設(shè)計(jì)幫助設(shè)計(jì)者在線架、多種曲面特征的基 汽車外覆蓋件發(fā)動(dòng)機(jī)罩翻邊模具 CAD/CAM/CAE 20 礎(chǔ)上，進(jìn)行零部件的設(shè)計(jì)，包括曲面的分割、修補(bǔ)、橋接、邊界析取等。CATIA 起源于航空工業(yè)，被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車制造、造船、機(jī)械制造、電子、電器以及消費(fèi)品行業(yè)，它的集成化解決方案基本上覆蓋所有的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域，能較好的滿足工業(yè)領(lǐng)域中各類大、中、小型企業(yè)的數(shù)字化設(shè)計(jì)需要。 3）在交接部位的翻邊凹模鑲件的形狀，要使另一翻邊方向的凹模鑲件有足夠的運(yùn)動(dòng)空間。這種情況下，可使翻邊部位的凹模鑲件 所組成的端面為凸形輪廓。卸料力是指彈簧卸料板的卸料力或襯墊的出件力等。圖 3為斜楔圖，圖中 α角為斜楔傾角，β角為滑塊傾 角，γ角為滑塊運(yùn)動(dòng)方向與斜楔豎直運(yùn)動(dòng)方向所成的角度， S1為斜楔開始與滑塊接觸運(yùn)動(dòng)至下止點(diǎn)的距離， S為滑塊行程或滑塊移動(dòng)距離。 用斜楔模進(jìn)行翻邊時(shí)，若翻邊件形成向內(nèi)包容的空間性則必須考慮零件從模具中的取出問題，在模具中設(shè)計(jì)退件機(jī)構(gòu)。如果修邊件上本身有孔，則用自身孔來定位。翻邊系數(shù)擁下式表示 K″ =Rr R 為坯料曲率半徑， r 為翻邊線的曲率半徑 伸長類翻邊的設(shè)計(jì)原則：（ 1）翻邊后零件的形狀決定于凸模尺寸，所以凸模曲率半徑Rp 與圓角半徑 rp 應(yīng)等于零件的相應(yīng)尺寸；（ 2）為防止坯料側(cè)壁起皺，提高零件質(zhì)量，應(yīng)取凸、凹 模 單邊間隙值等于或略小于料厚。 三條外延邊相互銜接處是圓弧過渡的，在圓弧外延翻邊向內(nèi)翻折必然會(huì)帶來材料的堆積 汽車外覆蓋件發(fā)動(dòng)機(jī)罩翻邊模具 CAD/CAM/CAE 8 問題，處理不好必然會(huì)在彎角處出現(xiàn)材料褶皺。 ５） 凹模三面或封閉向內(nèi)作水平或傾斜方向運(yùn)動(dòng)的翻邊模。 模具 CAD 的專業(yè)化 未來的模具 CAD 將走向更加專業(yè)化的道路。 目前歐美推出一種新車型需要 48個(gè)月，日本則只需 30個(gè)月。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)。但是，由于多方面的原因，現(xiàn)在仍有許多企業(yè)還停留在手工設(shè)計(jì)模具的階段，盡管有些單位已經(jīng)甩掉了圖板，實(shí)現(xiàn)了無圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，其模具 CAD工作的相當(dāng)部分也只是用計(jì)算機(jī)畫圖（ Computer Aided Draft）和進(jìn)行二維設(shè)計(jì)，只有極個(gè)別企業(yè)的汽車模具設(shè)計(jì)和制造能力接近國際先進(jìn)水平。 智能CAD 以人類思維的認(rèn)識(shí)理論為基礎(chǔ)，將設(shè)計(jì)人員擅長的邏輯判斷、綜合推理、形象思維能力與計(jì)算機(jī)的高速、精確計(jì)算能力相結(jié)合，從而使 CAD 系統(tǒng)能夠勝任模具設(shè)計(jì)專家的工作，設(shè)計(jì)出符合要求的沖壓件模具。 ４） 凹模對稱的兩面向內(nèi)作水平或傾斜方向運(yùn)動(dòng)的斜楔模。從圖中看，有三條相接的外延翻邊必須翻折。實(shí)驗(yàn)表明，隨著翻邊系數(shù)的減小，曲率半徑 ? 及角度 ? 增大，此時(shí)需對 坯料進(jìn)行修正。對于水平或傾斜方向的翻邊，修邊件通常是開口朝下放在翻邊模上，這樣可以在翻邊模上很容易布置斜楔機(jī)構(gòu)。 本次設(shè)計(jì)中的導(dǎo)向方式選擇 導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便。 一般來說，根據(jù)滑塊的運(yùn)動(dòng)方向可將斜楔機(jī)構(gòu)分為三種。 斜楔受力分析 設(shè)計(jì)斜楔模時(shí)，設(shè)備的壓力、模具的強(qiáng)度和剛度、斜楔機(jī)構(gòu)復(fù)位彈簧力等的確定，都必須以斜楔機(jī)構(gòu)的受力分析為基礎(chǔ)。根據(jù)翻邊輪廓變化的大小，可以采取在修邊工序中修出幾個(gè)缺口或不同方向的翻邊凹模鑲件先后進(jìn)行翻邊等方式來提高翻邊質(zhì)量。 凸、凹模鑲件尺寸 翻邊凸、凹模鑲件的尺寸，參考修邊刃口的結(jié)構(gòu)尺寸比列。用 CATIA所建立模具有體積和表面積，因此用戶可以由創(chuàng)建的幾何設(shè)計(jì)來計(jì)算出質(zhì)量特征。曲線可創(chuàng)建直線、圓弧、云線、圓角、螺旋線；曲面包括拉伸、旋轉(zhuǎn)、平移、延伸、掃掠等。 PowerMILL功能強(qiáng)大，能快速準(zhǔn)確的進(jìn)行刀路計(jì)算，是 CNC數(shù)控機(jī)床的加工效率最大限度地發(fā)揮作用。 １． 開啟模型 *.igs( 需經(jīng)由PSExchange 轉(zhuǎn)換 ) *.stl *.dmt *.ttr *.dgk ２． 直接接口 (ProE,UG,CATIA,Cimatron） ３． 刀具路徑 ４． 其他 *.cut *.psf *.pic 5．插入項(xiàng)目 PowerMILL模型 ↓ 毛坯 ↓ 邊界 (內(nèi)定為坯料 ) ↓ 刀具 ↓ 機(jī)械參數(shù) (F,S,提刀 ,公差 ,留料等 ) ↓ 加工方式 ↓ 路徑確認(rèn) ↓ 輸出 1． 保存模型 *.dgk *.dmt 2． 路徑輸出 *.tap *.cut *.pic 3． 輸出線條邊 界，參考線 *.pic 4． 以項(xiàng)目的形式 保存 保存路徑 ,邊界 ,參考線 …… 汽車外覆蓋件發(fā)動(dòng)機(jī)罩翻邊模具 CAD/CAM/CAE 25 圖 62 刀具的設(shè)定 加工方式的選擇 ，選擇平行區(qū)域加工。 圖 71 對零件壓邊力變化的分析 1 汽車外覆蓋件發(fā)動(dòng)機(jī)罩翻邊模具 CAD/CAM/CAE 31 圖 742 對零件壓邊力變化的分析 2 對零件厚度的變化，圖 743是零件較厚時(shí)，圖 744是零件較薄時(shí)，可以看出適當(dāng)?shù)募哟蠛穸瓤梢陨晕⒏纳评训漠a(chǎn)生 。 這學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅僅單是專業(yè)知識(shí)方面的總結(jié)，學(xué)習(xí)成果的總結(jié)，最重要的是他是對將要步如社會(huì)的我們的一種檢查與一重鍛煉。 2)特別適合于復(fù)雜的深拉延和拉伸成形模的設(shè)計(jì)，沖壓工藝和模面設(shè)計(jì)的驗(yàn)證，成形參數(shù)的優(yōu)化，材料與潤滑劑消耗的最小化，新板料 (如拼焊板、復(fù)合板 )的評估和優(yōu)化。 切削角落是，刀具 半徑應(yīng)小于角落半徑，以保證最大接觸距離小于切削刀具周成的 30%。 圖 53 對修復(fù)件的分割 設(shè)立一個(gè)草繪平面，使其和制作的型面成切向并在其下方 100mm，用三維投影工具把做好的型面投影到設(shè)立的草繪面上，在對各個(gè)線條進(jìn)行分割，使其能獨(dú)立存在，注意必須保證投影圖形是封閉的，以便下一個(gè)環(huán)節(jié)的拉伸能順利進(jìn)行。裝配設(shè)計(jì)模塊通過使用自頂向下和自底向上的方法管理圖層，可真正實(shí)現(xiàn)裝配設(shè)計(jì)和單個(gè)零件設(shè)計(jì)之間的并向工程。 汽車外覆蓋件發(fā)動(dòng)機(jī)罩翻邊模具 CAD/CAM/CAE