【正文】 （1） 補(bǔ)償法回彈控制補(bǔ)償法回彈控制的原理是根據(jù)彎曲成形零件卸載后的回彈趨勢和回彈量大小，預(yù)先在模具中做出等于零件角度回彈的斜度，以補(bǔ)償零件成形后回彈。也可通過改變凸模的行程，使零件得以過量彎曲，使回彈的形狀符合精度要求。（2） 校正回彈控制在有底凹模的限制彎曲時，當(dāng)零件與模具貼合后，以附加壓力校正彎曲變形區(qū)，使壓區(qū)沿切向產(chǎn)生拉伸應(yīng)變，卸載拉壓兩區(qū)回彈趨勢相抵，可減少回彈。（3）拉彎法控制回彈拉彎法控制回彈的原理是在板料彎曲時同時施加拉力，改變板料內(nèi)部的應(yīng)力狀態(tài)和分布情況，使應(yīng)力、應(yīng)變分布趨于均勻一致，從而可顯著減少回彈。單動拉深模1凸模 2凹模 3壓邊圈 4壓邊圈頂桿 5導(dǎo)板6壓印器 7防脫銷 8吊掛銷 9壓邊圈 10定位板 11拉深筋 12排氣孔 單動拉延模這種模具結(jié)構(gòu)簡單，制造周期短、成本低，而且在汽車沖壓生產(chǎn)線流水作業(yè)時覆蓋件無須翻轉(zhuǎn)，因此具有簡化設(shè)備、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，但由于壓邊力小且只能整體調(diào)節(jié)，拉深的深度淺、卸料裝置非剛性導(dǎo)致偏斜而無法壓料等。雙動拉深模這種拉深模采用正裝方式，凸模2通過凸模固定座3安裝在壓力機(jī)的內(nèi)滑塊上，壓力圈1安裝在壓力機(jī)的外滑塊上，拉深成形時，外滑塊首先帶動壓力圈1下行，將毛坯緊緊壓在凹模面，然后內(nèi)滑塊帶動拉深凸模2上下進(jìn)行拉深。雙動拉深模壓邊力的大小可通過調(diào)節(jié)壓力機(jī)外滑塊閉合高實(shí)現(xiàn)，因此能夠克服單動拉深模的缺點(diǎn)。 1壓邊圈 2凸模 3固定座 4凹模 雙動拉深模多動拉深模多動拉深模用于成形形狀比較特殊的拉深件。 1上模板 2排氣管 3固定凹模 4活動凹模 5彈簧 6導(dǎo)板 7壓邊圈 8凸模 9托桿 10平衡塊 多動拉深模通過比較上述幾種拉深模的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及適用范圍，因?yàn)樽鳂I(yè)時，沖壓車頂蓋覆蓋件無須翻轉(zhuǎn)，為提高生產(chǎn)效率，簡化設(shè)備，故在本論文中選用單動拉深模。 壓力機(jī)的選擇 由于汽車覆蓋件輪廓尺寸大而材料厚度小，所需臺面尺寸較大，在修邊、校形、翻邊、沖孔等工序的偏心力較大，因而廣泛采用單動寬臺面多點(diǎn)壓力機(jī)。同時縮短換模時間，廣泛采用帶活動工作臺面的壓力機(jī)。用于汽車覆蓋科沖壓成形的模具一般由凸模、凹模及壓邊圈這三個主要部件構(gòu)成。這三個部件安放的位置不同，將獲得不同的沖壓方式，即立式(或稱傳統(tǒng))沖壓法與目前在工程實(shí)際中廣泛使用的反拉延(或稱倒置式)沖壓法兩類。拉延模主要由五件組成，固定座、壓邊圈、頂出器、凹模和凸模。凸模、凹模、壓料圈是由鉬釩鑄鐵鑄成，經(jīng)加工后棱線、凹模拉延圓角等處根據(jù)需要可以進(jìn)行表面火焰淬火，淬火硬度50～55HRC。固定座由灰鑄鐵鑄造。拉延模鑄造后都應(yīng)經(jīng)退火處理以消除鑄造應(yīng)力。一般地講，模具鑄件壁厚與模具的尺寸、生產(chǎn)批量和受力情況有關(guān)。合理選用鑄件壁厚不僅可節(jié)約材料，也有利于提高鑄件質(zhì)量。鑄件的壁厚和結(jié)構(gòu)參數(shù)沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各國各廠推薦的數(shù)據(jù)不盡相同，這里只對大批量生產(chǎn)時鑄件各部分壁厚數(shù)具進(jìn)行參考。－1。拉延模的凸模、凹模、壓料圈和固定座都采用鑄件，要求既要盡量減輕重量又要有足夠的強(qiáng)度，因此鑄件上非重要部位應(yīng)挖空，影響到鑄件強(qiáng)度的部位應(yīng)加添筋。拉延模結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)：凸模工作表面和輪廓一般應(yīng)保持70～90㎜，為了減少輪廓面的加工量，輪廓面的上部應(yīng)有15㎜空檔毛坯面，凹模和壓料圈上的壓料面一般應(yīng)保持75～100㎜，壓料圈內(nèi)輪廓為減少加工量也應(yīng)向外有15㎜的空檔毛坯面，兩個零件的筋斷面厚度采用45～60㎜。 拉延模鑄件壁厚表4－1 大型拉深模鑄件壁厚 沖模的閉合高度應(yīng)適應(yīng)單動壓力機(jī)的規(guī)格。內(nèi)滑塊除凸模上裝有固定座外還備有墊板，墊板與內(nèi)滑塊緊固，固定座安裝在墊板上。在人工安裝時要求固定座上平面高于壓料圈上平面350㎜以上，便于安裝工臥裝。外滑塊備有下墊板、下臺面和上墊板。上墊板緊固在外滑塊上，壓料圈安裝在凸模墊板上?？紤]到若將凸模部分設(shè)計(jì)成一個整體，鉗工修配比較麻煩，又考慮到拉延件拉延后采用機(jī)械手取件，基于上述兩種因素，因此把凸模部分設(shè)計(jì)成帶頂出器的結(jié)構(gòu)，下面用升降機(jī)托起。 （a）主視圖 （b）左視圖 帶頂出器的凸模結(jié)構(gòu)圖 （a）主視圖 （b）左視圖 不帶頂出器的凸模結(jié)構(gòu)在凹模行程向下，而壓料圈停動的一段時間內(nèi)，從凸模上退下拉延件的時候，空氣一定要注入拉延件表面和凸模外表面之間的空間，否則拉延件內(nèi)表面貼緊凸模外表面，隨著凹模行程的進(jìn)一步往下，且壓料圈停動的情況下，一段時間后拉延件在壓料面被擠壓更明顯，這時的拉延件就有可能沿其輪廓向上鼓起。將拉延毛坯拉延成凸模形狀時，凸模里的空氣一定要排出去，否則凸模里的空氣受到壓縮，會對材料成形造成一定的影響，因?yàn)槭艿綁嚎s的空氣有可能將拉延件頂癟。綜合上述情況，必須在凸模上鉆空氣孔。同時，為了不在拉延件表面上留下明顯的空氣孔痕跡，應(yīng)盡量把空氣孔定位在毛坯以后要修剪掉的部位上。可以在凸模上鉆直徑為φ20～30㎜的空氣孔2～6個，或鑄直徑為φ60～120㎜的空氣孔2～4個。如果在凸模工作表面上鉆空氣孔，其直徑應(yīng)小于6㎜，按圓周直徑φ50～60㎜均布4～7個成一組。同時相應(yīng)地在固定座上鉆直徑為φ20～30㎜的空氣孔，或者在凸模側(cè)壁毛坯面上鑄直徑為φ100～200㎜的空氣孔2～6個，這樣的孔同時還有減輕凸模重量的作用。 （a）主視圖 （b）府視圖 凸模上的空氣孔設(shè)計(jì)拉延模的導(dǎo)向包括兩個方面：壓邊圈和凹模的導(dǎo)向，凸模和壓邊圈的導(dǎo)向。導(dǎo)向板材料為T8A，淬火硬度HRC5357。為了使導(dǎo)向板便于進(jìn)入導(dǎo)向面，其一端制成30度斜面。 導(dǎo)向板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)壓邊圈和凹模的導(dǎo)向是用凸臺和凹槽導(dǎo)向。一般情況下使用4～8對導(dǎo)板導(dǎo)向，導(dǎo)板應(yīng)放置在凹模內(nèi)輪廓的直線或形狀最平滑的部位。導(dǎo)向面應(yīng)在壓邊圈外輪廓和凹模內(nèi)輪廓之間的空隙一半處。拉延開始時導(dǎo)向面的接觸包括30176。斜面部分應(yīng)不小于50㎜。凹模導(dǎo)板結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是是加工面最少。一般在壓邊圈上不安裝導(dǎo)板，直接在鑄件上鑄出凸臺，加工后導(dǎo)向。只有在型腔輪廓比較大的情況下，才安裝導(dǎo)板。由于汽車頂蓋覆蓋件模具的形狀比較大所以采用安裝導(dǎo)板形式。其作用與一般沖模的導(dǎo)柱、導(dǎo)套的導(dǎo)向相似，但導(dǎo)向間隙較大，這是為了滿足調(diào)節(jié)壓料面的進(jìn)料阻力使壓料圈支撐面成傾斜的需要。導(dǎo)柱和導(dǎo)套的導(dǎo)向一般都將導(dǎo)柱放在下面，導(dǎo)套放在上面。凸臺和凹槽的放置應(yīng)具體分析凸臺放在凹模上，其優(yōu)點(diǎn)是操作時看得清楚且較安全，缺點(diǎn)是調(diào)整沖模時妨礙打磨壓料面和壓料筋槽。這種結(jié)構(gòu)多用于壓料面形狀簡單的壓料圈和凹模導(dǎo)向。凸臺放在壓邊圈，其優(yōu)點(diǎn)是便于打磨和研磨壓料面和壓料筋槽，缺點(diǎn)是不安全，這種結(jié)構(gòu)多用于壓料面形狀復(fù)雜的壓料圈和凹模的導(dǎo)向。如果采用機(jī)械上下料，則凸臺的放置僅決定于壓料面的形狀。為減少磨損保證間隙，凸臺與凹槽上應(yīng)安裝導(dǎo)板，導(dǎo)向面上可考慮一面裝導(dǎo)板，另一面精加工，磨損后可在導(dǎo)板背面加墊板。一面裝導(dǎo)板是裝在凸臺上還是裝在凹槽上，這與使用無關(guān)，主要考慮制造上鉆孔的難易程度。 （a）主視圖 （b）左視圖 (c)局部視圖 壓邊圈與凹模導(dǎo)向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 壓料筋和壓料檻拉延方向、工藝補(bǔ)充部分和壓料面形狀是決定能否拉深出滿意的覆蓋件的先決條件，而壓料筋或檻則是必要條件。壓料筋又叫拉延筋，壓料筋在壓料面上能控制整個拉延毛坯的流動，根據(jù)拉延件的需要增加或減少壓料面上各部位的進(jìn)料阻力，因此壓料筋的位置、根數(shù)和形狀處理不當(dāng)，也不能拉延出滿意的覆蓋件。 拉延筋位置示意圖調(diào)節(jié)壓料面上各部位的進(jìn)料阻力一般有以下三種方法：（1）調(diào)節(jié)外滑塊四角的高低，使外沒塊成傾斜狀，造成壓料面上各部位的壓料力不同。（2）改變拉延毛坯的局部形狀，增加或減少壓料面積。（3）用壓料筋，調(diào)整壓料筋槽的松緊，增加或減少壓料面上各部位的進(jìn)料阻力。第一種方法是廣泛使用的，但是只調(diào)節(jié)外滑塊四角的高低往往顯得不夠，它有局限性，達(dá)不到要求。第二種方法是增加壓料面積，較費(fèi)料，只能在調(diào)試?yán)幽r作為一種輔助方法，在某一局部上采用。第三種方法是最有效的。壓料筋是增加進(jìn)料阻力。壓料筋之間的拉延毛坯除經(jīng)受徑向和切向拉應(yīng)力外，還受反復(fù)彎曲應(yīng)力。拉延毛坯經(jīng)反復(fù)彎曲幾次拉入凹模，因此增加了進(jìn)料阻力。調(diào)節(jié)壓料面上各部位的進(jìn)料阻力。除調(diào)節(jié)外滑塊四角的高低，使外滑塊成傾斜狀造成壓料面各部位的壓料力不同和改變拉延毛坯局部形狀以增加或減少壓料面積外，還可以調(diào)節(jié)壓料槽的松緊以增加或減少壓料面上各部位的進(jìn)料阻力，使拉延件外輪廓上的直線部分與圓角曲線部分的進(jìn)料阻力均勻。直線部分進(jìn)料阻力小，而圓角部分有切向壓力，在此區(qū)域拉延毛坯料變厚，因此進(jìn)料阻力大，直線部分的壓料面上安置壓料筋就使直線部分和圓角部分進(jìn)料阻力均勻。降低對壓料面粗糙度的要求。使用壓料筋后壓料面之間的間隙可以適當(dāng)加大，略大于料厚，這樣壓料面粗糙度對拉延的影響就不很大了。如果不用壓料筋則對壓料面粗糙度的要求就高，而且壓料面還易于磨損和拉毛，使拉延件上出現(xiàn)拉痕。拉延筋是安置在上面壓料圈壓料面還是安置在下面凸模壓料面上，兩者對于壓料筋的作用都是一樣的。從便于裝上壓力機(jī)拉延機(jī)模而論，壓料筋安置在下面凸模的壓料面上。因裝上壓力機(jī)沖模時一般壓料筋是不可磨的，拉延筋槽在下面凸模壓料面上便于研配和打磨。如果壓料面就是覆蓋件本身的凹緣面時，經(jīng)常地打磨下面凸模壓料面上的壓料筋槽，凸模壓料面損耗就快，這樣會影響拉延深度，損耗到一定程度后就需要維修。若維修容易，壓料筋仍可安置在下面凸模壓料面上；維修困難，則壓料筋應(yīng)安置在上面壓料圈壓料面上，以減少凸模壓料面的損耗。但是壓料筋槽在上面壓料圈壓料面上研配和打磨非常困難，必須將凹模和壓料圈倒裝在壓力機(jī)上，先研配打磨壓料筋槽，然后再正裝在壓力機(jī)上進(jìn)行調(diào)整。壓料距凸模筋外輪廓尺寸沿凸模外輪廓形狀不變，尺寸大小決定于凹模圓角強(qiáng)度和壓料圈強(qiáng)度，根據(jù)取30～35㎜。壓料筋相互之間的尺寸沿壓料筋形狀不變，一般取28～30㎜。壓料面是覆蓋件本身凸緣面時，則壓料筋距凸模外輪廓尺寸等于壓料筋距修邊線尺寸和修邊線距凸模外輪廓尺寸之和。壓料筋之間的尺寸同樣取28～30㎜。采用壓料筋時最里邊一圈一般是封閉的，第二圈和第三圈壓料筋安置在直線部分，根據(jù)進(jìn)料阻力情況，最多時放置三根壓料筋。壓料筋突出高度在圖樣上都是7㎜，實(shí)際上第一根（內(nèi)圈）壓料筋高度為7㎜，往外的壓料筋高度是依次遞減。壓料檻也可以說是壓料筋的一種，變稱門檻式壓料筋。壓料檻的作用是增加進(jìn)料阻力，它比壓料筋的進(jìn)料阻力大得多，因此壓料檻適用于曲率特小的，平坦的和深度淺的覆蓋件，材料的塑性變形伸長使拉延出的覆蓋件有穩(wěn)定的形狀和足夠的剛，本工件不需要壓料檻。 (a)拉延筋 (b)緊固螺釘 拉延筋及緊固螺釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)尺寸 升降機(jī)頂件器頂件器結(jié)構(gòu)如圖所示。一套拉延模上的頂件器一般為3～ 8個，相互間距離應(yīng)盡量大，頂起拉延件時要平穩(wěn)且不產(chǎn)生移位，頂件器頂面和工件形狀一致，最好設(shè)在平整型面處，拉延時頂件器處的材料不產(chǎn)生流動，或流動甚小。因?yàn)樯禉C(jī)的功率較大，與推件板的接觸面積也較大，考慮實(shí)際生產(chǎn)的成本，使用一個升降機(jī)作為推件板的頂出器。 頂件器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖 模具總體裝配圖 (a) 主視圖 (b) 左視圖 （c）府視圖 模具總體裝配圖工作原理：凹模通過凹模固定座安裝在壓力機(jī)的外滑塊上，壓邊圈通過六角頭螺釘和支承固定在凸模上，拉深成形時凹模往下運(yùn)動，將毛坯緊緊壓在凸模壓料面上，然后壓力機(jī)外滑塊帶動拉深凹模向下進(jìn)行拉深。單動拉深模壓邊力的大小可通過調(diào)節(jié)壓力機(jī)外滑塊閉合高實(shí)現(xiàn)?？偨Y(jié)從上學(xué)期未接到《多目標(biāo)優(yōu)化的汽車覆蓋件的設(shè)計(jì)》這個畢業(yè)設(shè)計(jì)題目，開始著手找相關(guān)的資料，到現(xiàn)在終于把畢業(yè)設(shè)計(jì)的工作完成了，這過程是只有自己親身經(jīng)歷了才會感慨良多的，因?yàn)檫@過程中有很多辛酸，也有不少的收獲。記得3月初的時候，做開題報告就已經(jīng)遇到了不少麻煩，面對浩瀚的書海真的第一次感到如此茫然，不知從何下手。后來，我把自身遇到的困難告訴了陽湘安教授，在導(dǎo)師的耐心指導(dǎo)下，開題報告經(jīng)過了幾次的修改，使自己對接下來的工作方向和方法有了掌握，心也慢慢地感到踏實(shí)了。4月中旬以前，幾乎都在尋找與DYNAFORM仿真分析相關(guān)的資料，然后對軟件進(jìn)行熟悉，嘗試著自己以汽車車頂蓋進(jìn)行拉深仿真分析。因?yàn)槊鎸σ粋€以前毫無了解的軟件，加上汽車覆蓋件的模擬成型分析這一領(lǐng)域還不是很普遍的情況下，對于我這個平常幾乎只是接觸課本知識的人來說，確實(shí)有