【文章內(nèi)容簡介】 工具進(jìn)行自動(dòng)定位，自動(dòng)定位選擇的定位基準(zhǔn)是在沖壓工程當(dāng)中始終靜止的工具，圖210為工具自定位對(duì)話框，圖211為凸凹模定位后的相對(duì)位置，注意需要根據(jù)實(shí)際情況正確放置坯料，必要時(shí)需要旋轉(zhuǎn)坯料單元，保證模擬的參考價(jià)值。圖210 工具自動(dòng)定位對(duì)話框 圖211 工具自動(dòng)定位（5）工序定義工序定義的目的是方便用戶設(shè)置當(dāng)前模擬需要的工序個(gè)數(shù)、每一個(gè)工序所需的時(shí)間以及工具在每一個(gè)工序中的狀態(tài)等等。用戶可以單擊設(shè)置主界面上Process 標(biāo)簽進(jìn)入工序設(shè)置界面。用戶只需要在新建一個(gè)設(shè)置時(shí)選擇了程序內(nèi)置的設(shè)置模板之后，程序會(huì)自動(dòng)添加一些必要的工序，這些工序基本上不需要做修改或者修改很少就可以計(jì)算，這樣大大減少了用戶設(shè)置的時(shí)間。本例中將drawing和closing分別設(shè)置成如圖212。 圖212 工序定義參數(shù)設(shè)置 （6）提交任務(wù)觀察凸模和凹模之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，確保模具動(dòng)作的準(zhǔn)確性后提交任務(wù),如圖213所示為提交模擬任務(wù)對(duì)話框，注意根據(jù)提示情況對(duì)指定內(nèi)存進(jìn)行修改，內(nèi)存太大和太小都會(huì)導(dǎo)致提交任務(wù)失敗，圖214為任務(wù)提交管理界面。圖213 提交任務(wù)對(duì)話框圖214 任務(wù)提交管理器界面（7）后處理模擬結(jié)果 求解器完成計(jì)算后，必須對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行后處理，Dynaform的后處理模塊提供了的料的變形圖、成形極限圖、應(yīng)力應(yīng)變圖及厚薄圖等直觀動(dòng)態(tài)地表示出變形過程及相關(guān)應(yīng)力應(yīng)變情況、厚薄情況、起皺破裂等缺陷，有利于我們進(jìn)行科學(xué)分析，確定合理的工藝參數(shù)，提出合理的工藝方案。此課題的方案分析結(jié)果如下：在汽車三角窗安裝板拉深成形過程中，出現(xiàn)的主要成形缺陷是拉裂和起皺，其中影響因素有拉延筋設(shè)計(jì)、壓邊力大小、坯料大小、單動(dòng)或雙動(dòng)拉深成形。方案一：雙動(dòng)拉深成形，無拉深筋，壓邊力300KN，矩形坯料：長1510mm，寬550mm。應(yīng)用eta/POST 進(jìn)行后處理，得到成形極限圖（Forming Limited DiagramFLD），如圖215所示，凸緣部分有起皺缺陷，與凸模底部接觸的部分成形不足，因此需設(shè)置拉深筋。圖215 成形極限圖方案二： 雙動(dòng)拉深成形，有拉深筋，壓邊力300KN，矩形坯料：長1510mm，寬550mm。應(yīng)用eta/POST 進(jìn)行后處理，得到成形極限圖（FLD），如圖216所示，厚度變化圖如圖217所示，相比于方案一，與凸模底部接觸的部分剛度得到提高，但還需進(jìn)一步消除起皺、拉裂缺陷；并且，觀察成形過程可以看出，先出現(xiàn)起皺缺陷，進(jìn)而導(dǎo)致坯料無法順利進(jìn)入模具而出現(xiàn)拉裂現(xiàn)象，如圖218所示，故重點(diǎn)消除起皺缺陷。圖216 成形極限圖圖217 厚度變化圖圖218 先皺后裂示意圖 方案三： 雙動(dòng)拉深成形，有拉深筋，壓邊力500KN，矩形坯料：長1510mm，寬550mm。 為了消除凸緣起皺缺陷，將壓邊力加大為500KN，得到成形極限圖（FLD），如圖219所示，厚度變化圖如圖220所示，可知拉裂缺陷反而加重，故此方案改進(jìn)失敗。圖219 成形極限圖圖220 厚度變化圖方案四：雙動(dòng)拉深成形，有拉深筋，壓邊力300KN，矩形坯料：長1510mm，寬590mm。拉深件起皺的原因之一是坯料進(jìn)料過快，故考慮加大坯料寬度至590mm，增大進(jìn)料阻力。通過后處理得到成形極限圖（FLD），如圖221所示，厚度變化圖如圖222所示，可知起皺和拉裂缺陷沒得到改善，故此方案失敗。圖221 成形極限圖圖222 厚度變化圖方案五：單動(dòng)拉深成形，有拉深筋，壓邊力300KN，矩形坯料：長1510mm，寬550mm。通過后處理得到成形極限圖（FLD），如圖223所示，厚度變化圖如圖224所示，從厚度變化圖及成形極限圖上可以看出，零件已無拉裂，起皺現(xiàn)象得到改善，但是成形不足，故考慮加大壓邊力，以增加成形剛度。圖223 成形極限圖圖224 厚度變化圖方案六：單動(dòng)拉深成形，有拉深筋，壓邊力400KN，矩形坯料：長1510mm，寬550mm。應(yīng)用eta/POST 進(jìn)行后處理，得到成形極限圖（FLD），如圖225所示，厚度變化圖如圖226所示，從厚度變化圖及成形極限圖上可以看出，零件已無拉裂，起皺現(xiàn)象也明顯改善，零件部分最大增厚率大約為4%，最大減薄率大約為27%，都滿足允許的范圍，法蘭部分雖然起皺嚴(yán)重，但會(huì)在后續(xù)工序中被切去，不影響零件質(zhì)量。圖225 成形極限圖圖226 厚度變化圖 方案七：單動(dòng)拉深成形，有拉深筋，壓邊力500KN，矩形坯料：長1510mm，寬550mm。應(yīng)用eta/POST 進(jìn)行后處理，得到成形極限圖（FLD），如圖227所示，厚度變化圖如圖228所示，從厚度變化圖及成形極限圖上可以看出，零件成行不足缺陷明顯得到改善，但是出現(xiàn)了輕度拉裂缺陷，且零件部分最大增厚率大約為4%，最大減薄率大約為32%，最大減薄率超過允許的范圍，故壓邊力過大，此方案不可取。圖227 成形極限圖圖228 厚度變化圖綜上所述，方案六為最佳方案：單動(dòng)拉深成形，有拉深筋（整周的拉深筋與兩個(gè)間斷的拉深筋），壓邊力400KN，矩形坯料：長1510mm，寬550mm。此方案中零件已無拉裂，起皺現(xiàn)象也明顯改善，法蘭部分雖然起皺嚴(yán)重，但會(huì)在后續(xù)工序中被切去，大部分成形不足的區(qū)域也將在后續(xù)工序中切除，不影響零件質(zhì)量。第三章 工藝分析 工藝方案確定汽車覆蓋件的形狀復(fù)雜，尺寸大，因此不能在一道工序中直接獲得，需要再多道工序才能完成，基本的沖壓工序有落料、拉深、修邊、沖孔、翻邊、整形等。為保證沖壓件的質(zhì)量及各種要求，必須選擇合理的沖壓工藝。根據(jù)制件的結(jié)構(gòu)，初步確定該制件的工藝方案有以下幾種：方案一:拉延→修邊、沖異型孔→修邊、（側(cè)）沖孔→翻邊、整形圖31 修邊沖孔數(shù)模 第二道工序完成后如圖31所示，第三道工序修邊中間連接部分，沖分布在周圍的孔，第四道工序翻邊整形。此方案的缺點(diǎn)是第二道工序?qū)⒋蟮漠愋涂讻_掉后，不利于后續(xù)工序定位，且后續(xù)工序沖裁強(qiáng)度不夠；且第三道工序修邊中間連接部分，將兩個(gè)對(duì)稱件分離，不利于均勻受力，對(duì)稱翻邊整形。方案二：拉延→修邊、(側(cè)）沖孔→修邊、沖異型孔→翻邊整形圖32 修邊沖孔數(shù)模 第二道工序完成后如圖31所示，第三道工序修邊中間連接部分，沖中間尺寸較大的異型孔，第四道工序翻邊整形。此方案的缺點(diǎn)是中間連接部分與異型孔距離較近，第三道工序?qū)⒁蚩臻g太小無法安排修邊凹模與沖孔凸模的位置。方案三：拉延→修邊、沖孔→修邊、沖孔→修邊、沖孔、翻邊、整形由方案一與方案二的分析可知圖32中中間連接部分和異型孔都不能在一道工序里完全修邊沖孔，故采取部分修邊沖孔，故第二道工序?qū)_掉兩個(gè)小孔及部分異型孔，第三工序沖掉32個(gè)小孔、部分異型孔、部分中間連接，第四道工序修邊沖孔剩余的異型孔、中間連接及兩個(gè)小孔，翻邊和壓料體整形。綜上所述，方案三為最佳方案，具體見工序流程圖（Die Layout drawingDL圖）。 工序流程圖（DL 圖）的設(shè)計(jì) DL 圖即模具設(shè)計(jì)時(shí)的工藝流程圖，可以明確表示出工序劃分及加工內(nèi)容、沖壓送料方向、工藝補(bǔ)充、修邊線翻邊線、修邊位置廢料刀布置、產(chǎn)品等。DL 圖設(shè)計(jì)可以系統(tǒng)地全方位地指導(dǎo)模具 設(shè)計(jì)、制造、調(diào)試整個(gè)生產(chǎn)管過程，克服了模具單工序加工造成各工序之間不銜接統(tǒng)一、模具質(zhì)量下降，制造周期長的缺陷。該制件的工藝流程共4序：拉延→修邊、沖孔→修邊、（側(cè)）沖孔→修邊、沖孔、翻邊、整形，圖33至圖36為利用UG軟件設(shè)計(jì)的三維DL圖。圖33 OP10：拉延圖34 OP20：修邊、沖孔圖35 OP30：修邊、（側(cè)）沖孔圖36 OP40：修邊、沖孔、翻邊、整形第四章 模具設(shè)計(jì) 概述汽車覆蓋件模具的設(shè)計(jì)最初是以手工繪制二維圖為主，由于計(jì)算機(jī)的快速發(fā)展，模具制造廠家逐漸將手工繪圖轉(zhuǎn)向計(jì)算機(jī)繪圖，近幾年一些大的廠家利用UG軟件對(duì)汽車覆蓋件模具的設(shè)計(jì)進(jìn)行三維實(shí)體設(shè)計(jì)。汽車覆蓋件模具三維實(shí)體設(shè)計(jì)的應(yīng)用，大大優(yōu)化了模具結(jié)構(gòu)，充分利用現(xiàn)有資源，縮短了模具設(shè)計(jì)和加工制造周期，提高了模具設(shè)計(jì)和制造水平。本次汽車三角窗安裝板主要采用四個(gè)工序來完成，分別是拉深工序——修邊沖孔工序——修邊（側(cè)）沖孔工序——修邊沖孔翻邊整形工序。 拉深工序是覆蓋件沖壓的關(guān)鍵工序，覆蓋件的形狀大部分是在拉深工序完成的，所以，拉深模的設(shè)計(jì)也起到了最基礎(chǔ)和最關(guān)鍵的作用。可以說模具設(shè)計(jì)質(zhì)量的高低，是汽車覆蓋件沖壓成形技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一，直接影響到模具的制造成本、模具調(diào)試工作量的大小、生產(chǎn)準(zhǔn)備周期的長短，甚至影響車身的開發(fā)能力。修邊沖孔工序是將沖孔工藝安排在修邊工序，修邊是外輪廓整形，沖孔是在內(nèi)部工作，一般不會(huì)互相影響，同時(shí)降低模具費(fèi)用，減少生產(chǎn)工序，提高生產(chǎn)效率，但是也提高了模具制作的難度。翻邊整形工序一般在一套模具中成形。覆蓋件的翻邊一般都是沿著輪廓線向內(nèi)或向外翻邊，由于覆蓋件平面尺寸很大，翻邊時(shí)只能水平方向擺放，其向內(nèi)向外翻邊應(yīng)采用斜楔結(jié)構(gòu)。整形工序的主要內(nèi)容是將拉深工序中尚未成形出的覆蓋件形狀成形出來，此制件為壓料體整形。此課題重點(diǎn)設(shè)計(jì)繪制了拉延模和第一套修邊沖孔模。 拉延模具設(shè)計(jì) 拉延模具介紹拉深模是保證制成合格覆蓋件最主要的裝備，其作用是將平板狀毛坯料經(jīng)過拉深工序使之成形為立體空間工件。汽車覆蓋件拉深模的設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)覆蓋件質(zhì)量要求和工藝要求的關(guān)鍵，可以說模具設(shè)計(jì)質(zhì)量的高低，是汽車覆蓋件沖壓成形技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一，直接影響到模具的制造成本、模具調(diào)試工作量的大小、生產(chǎn)準(zhǔn)備周期的長短，甚至影響車身的開發(fā)能力。根據(jù)使用的沖壓設(shè)備不同，汽車覆蓋件拉延?？梢苑譃閱蝿?dòng)壓力機(jī)上用的拉延模和雙動(dòng)壓力機(jī)上用的拉延模兩大類，兩者工作方式不同，模具安裝的方法不同。拉延模的結(jié)構(gòu)主要有三大件組成:凸模、凹模、壓邊圈，此外還需要一些標(biāo)準(zhǔn)件，如導(dǎo)滑板、定位板組件、調(diào)整墊塊、安全螺釘?shù)冉M件。根據(jù)模擬結(jié)果以及各工藝參數(shù)，此制件選用單動(dòng)拉延模。單動(dòng)拉延模的壓邊形式主要有彈簧或者橡皮壓邊和氣壓或液壓壓邊形式兩種： 1）彈簧或者橡皮壓邊：彈簧和橡皮的彈性曲線都是直線，其彈力隨壓下行程的增大而增大，與沖壓工藝要求產(chǎn)生的壓邊力相反，防皺的效果不好，一