【導讀】微型汽車背門外板設計。車門是車身結構中一個較復雜的總成,熟悉車門結構的功能要求、結構。特點和較常見的結構處理方法是車門結構設計的基礎，另外，在具體的結構。設計過程中正確的方法、步驟是實現(xiàn)合理設計的關鍵,如車門總體結構的確。定、附件的布置、結構的統(tǒng)一協(xié)調和強度、剛度、可靠性等方面都有一定的。由于車門為大面積覆蓋件，需要用整體沖壓進行加工，以保證車門結構。的完整性，同時在車門內外板之間添加加強梁保證車門剛度。用CATIA軟件對車門進行3D建模設計，再制定模型沖壓工藝路線，最終完。燕山大學本科生畢業(yè)設計

　　

【正文】 脹形成形極限的因素：變形區(qū)應變分布；制件的形狀 和尺寸；材料的延伸率和拉深極限系數(shù)；潤滑條件 、 變形速度以及板料厚度。 加工工藝：下料；拉深；脹型沖孔；切邊修邊沖孔；整形翻邊；修邊整形沖孔。 (1)落料 — 根據(jù)模型圖測量出模型長和寬尺寸，按照工藝要求計算出落料尺寸為 1250179。 1450（ mm179。 mm），并進行落料加工，制成最初板件。 (2)拉深沖孔 — 拉深及沖孔，如 表 41 中 2 所示對車牌凹坑和車窗兩側進行拉深，對車門等位置進行沖孔加工，并在車窗靠近底部位置技工切口。 (3)脹型及切邊 — 對工序二加工完成的工件進行脹型處理使得形成符合車身外覆蓋件的 形狀，并且根據(jù)工件輪廓將工件外部和車窗內部多余的部分進行切邊處理，初步完成背門外板形狀加工。 (4)修邊沖孔 — 按照工件尺寸形狀要求將工件沿其形狀邊線進行切除，從而得到光滑平順的邊緣，并且對工件上的雨刷電機軸位置和其他設施位置進行沖孔加工，從而完成背門覆蓋件的幾本沖壓工藝。 (5)翻邊整形 — 將工序四中完成的工件進行翻邊處理，沿工件邊緣按照內外板接合方式進行翻邊，并對工件各部分進行初步的整形處理。 (6)整形修邊側沖孔 — 將上一工序中的到的工件進行車牌位置的側沖孔處理，并對車窗附近位置進行修邊，從而得到較為圓滑的 邊線，并且將工件進行最終整形，使工件符合成品要求，達到能與內板和加強筋進行粘接或焊接的要求。 車門內板是典型的汽車覆蓋件，用計算機進行仿真模擬，預測了拉延過程中可能出現(xiàn)的缺陷，為模具設計提供了指導，減少了模具試模次數(shù)，有效降低了設計和制造成 本，縮短了生產周期，所生產的制件質量高，提高了企業(yè)的市場競爭力 。并且使用計算機進行 3D 建模設計能更加直觀的看到制造的工件的各個部分，能避免因視角盲區(qū)造成的錯誤，使得產品的生燕山大學本科生畢業(yè)設計 28 產能夠更加的人性化，提高了所設計的產品的直觀性，降低了設計者的工作量，提高了工作的效率。 表 41 沖壓工藝卡 工序 工藝說明 簡圖 1 下料 1250179。1450 （ mm179。 mm） 2 拉深及沖孔 3 脹型及切邊 章 4章 沖壓工藝制定 29 4 修邊沖孔 5 整形翻邊 6 修邊側沖孔整 形 本章小結 覆蓋件一般由 到 的 08 系列冷軋薄鋼板沖壓而成。與一般的沖壓件相比，覆蓋件具有材料薄、形狀復雜、結構尺寸大、表面質量燕山大學本科生畢業(yè)設計 30 高等特點。再覆蓋件的沖壓工藝編制、沖模制造和沖模制造工藝上也有其特點，因此，車身覆蓋件一般作為一種特殊的沖壓件。 本課題設計的汽車背門外板為大面積車身覆蓋件，其形狀比較復雜 ，所以選用 的 08 系列冷軋薄鋼板 (St14),從而保證背門外板工件沖壓的完整性。 結論 31 結論 為了滿足現(xiàn)代汽車生產周期短，更新速度快的現(xiàn)狀，傳統(tǒng)的手繪作圖不能滿足現(xiàn)代汽車設計的要求。在繪制汽車圖形的的時候以傳統(tǒng)手繪為基礎，利用 CATIA 軟件進行三維建模，在保證了尺寸要求的前提下增強了設計工件的立體感。而且能夠使設計的圖形更加美觀和精確。 汽車車門作為汽車車身的組成部分，都是由復雜的三維曲面構成的，并且作為車身表面覆蓋件為了滿足汽車整體美觀性，需要用沖壓工藝將板料通過落料、拉深、沖孔、翻邊、整形等工序加工成成品零件。再將車門內、外板及其中間加強梁進行裝配，做成完整的汽車背門。然后將汽車背門總裝3D 圖形轉換成工程圖，并標明車門的裝焊位置，完成課題設計。 通過對背門外板的設計，了解了 CATIA 等制圖軟件，熟悉了汽車表面覆蓋件的沖壓工藝流程，并對以往學習的知識有了更深的理解，是自己受益匪淺。 燕山大學本科生畢業(yè)設計 32 參考文獻 1. 宋曉琳 .汽車車身制造工藝學 [M].北京理工大學出版社 , 2. 張愛梅 .微型汽車市場現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 .汽車與配件 ——商用車 amp。發(fā)動機CVE[J],2021,(21):34~36 3. 席庶林 .我國微型汽車發(fā)展簡述 .航空工業(yè)經濟研究 [J],2021,(1):31~34 4. 郭竹亭 .汽車車身設計 [M].吉林科學技術出版社 ,1992 5. 阮國萊、宋書全等 .轎車車身結構技術動向 [J].天津汽車 ,2021,(5):25~29 6. 柏建仁 .轎車車身與高強度鋼 [J].吉林一汽轎車股份有限公司 ,2021:1~18 7. 孫印杰 .Pro/E 野火版教程 [M].北京電子工業(yè)出版社 ,2021 8. 繆德建 .模具制造中 CAD/CAM/CAE的應用 [M].模具技術 ,2021,(2):45~46 9. 劉華初、何燕霖等 .汽車用先進高強度鋼板的可鍍性與 Wagner模型預測效果研究現(xiàn)狀 [J].材料保護 ,9,(42):1~4 10. 蘭鳳崇、周云郊等 .車身覆蓋件電焊結構虛擬節(jié)點建模及應用 [J].計算機集成制造系統(tǒng) ,2021,8,(15):35~38 11. 黃祖勇 .微型客車車身結構設計新特點 [J].企業(yè)科技與發(fā)展 ,2021,(16):37 12. 牛勝福、李煒等 .汽車車身輕量化技術 [J].上海汽車 ,2021,(34):34 13. 向生寅 .國產微型汽車存在的問題及發(fā)展方向 [J].當代汽 車 ,1992,(5): 28~30 14. 方海峰 .汽車車身制造技術發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢分析 [J].東方時評 ,2021,(28):12~14 15. 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The metallurgy of zinccoated steel[J].Progress in Materials Science, 2021,45:191271. 致謝 33 致謝 本文是在趙明慧老師的悉心指導下完成的。趙老師 對本文的撰寫提出了許多寶貴的意見，趙老師嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度以及淵博的學識給我留下了深刻的印象，同時也讓我受益匪淺 !趙老師不僅指導我完成了畢業(yè)論文，還在制圖方面給我許多指導，這必將給我今后的學習和工作帶來很大的幫助。在此，我向趙老師表示最誠摯的敬意和衷心的感謝 ! 在論文完成期間，還得到了汽車學院梁晨老師和同組其他同學的大力支持、理解和幫助，在此，也向他們表示衷心的感謝 !特別要感謝的是我的父母及兄長，感謝他們多年來在經濟、精神和生活上給予我無私的支持、理解和鼓勵。 限于本人的學術水平有限，在報告中還存在很多不足之處 。在此，真誠希望各位專家、學者對本論文提出寶貴的意見。最后向所有幫助過我的老師、同學、朋友以及在百忙之中抽出寶貴時間對我論文進行評審的老師們表示誠摯的謝意 ! 附錄 2 41 附錄 2 燕 山 大 學 本科畢業(yè)設計（論文）文獻綜述 課題名稱： 微型車 背 門外板設計 學院（系） ： 燕 山大學里仁學院 年級專業(yè)： 06 級汽車 02 班 學生姓名 ： 丁維峰 指導教師： 趙 明慧 完成日期： 2021 年 3 月 20 日 燕山大學本科生畢業(yè)設計 42 一、國內外發(fā)展狀況 基于國內市場競爭和國外汽車進入中國市場的壓力進一步增大，在大多數(shù)汽車生產企業(yè)都將精力投放在轎車上時我國一些汽車廠家，如：通用五菱、長安、哈飛、昌河、一汽佳寶等廠家都加大了對微型汽車的關注， 并且都加大了對新車型的開發(fā)研究。許多廠家都引進先進的軟件生產技術對開發(fā)的產品進行設計，并且采用計算機軟件仿真系統(tǒng)對產品進行碰撞等仿真實驗，從而縮短了新產品的開發(fā)開發(fā)時間 ??1 。 隨著國際油價的持 續(xù)走高和對環(huán)保的要求提升，新能源微型汽車（天然氣微汽，電動微汽和其他能源微汽）相繼問世。 我國各大汽車生產廠家都根據(jù)形勢加緊新車型、新部件的生產，通過改變汽車生產工藝和零部件的加工工藝來解決汽車制造中的問題，提高汽車車身結構強度并減少風阻 ??2 。 節(jié)能、環(huán)保、安全、舒適和智能化是當今世界汽車技術發(fā)展的總趨勢 ??3 。其中，汽車的輕量化是節(jié)能的重要措施。減輕汽車質量對于 降低 油耗，節(jié)約能源，減少排放，都有現(xiàn)實和長遠的戰(zhàn)略意義。研究表明，減輕 汽車質量的重要途徑，要減輕車重，除了優(yōu)化結構外，新型材料 (高強度鋼板、鋁鎂合金板、激光拼焊板 )的應用成為最主要的方法 ??4 。目前高強度鋼和超高強度鋼的大量應用是汽車工業(yè)的發(fā)展趨勢。激光拼焊成形也是汽車輕量化的關鍵技術 [5]。日本豐田汽車公司將拼焊板用于內覆蓋件以改善板料的成形性和覆蓋件的整體性，用于外覆蓋件以改善車身的外觀和裝配精度，用于骨架件以改善車身的防撞性和減輕車身重量。美國的三大汽車公司將拼焊板主要用于門內板、側圍、立柱、橫梁等零件，在門內板中應用比例高達 40%。實踐證明采用拼焊板技術可減少零件數(shù)量 66%，材料利用率由 40%增加到 65%[6]。 除了上述先進的車身制造技術外，已經形成商品化的成形分析 CAE 軟件和立體建模軟件 CAD，也得到了許多工業(yè)部門的重視和應用，美國的通用、福特、德國的大眾、奔馳、日本的豐田、日產等大型汽車制造公司，都已開始應用板料成形分析 CAE 軟件指導板料成形件的開發(fā)和生產，產生了很好的經濟效益。隨著我國汽車、飛機等工業(yè)的發(fā)展，成形分析 CAE 軟件和立體建模軟件 CAD 在我國的應用越 來 越廣泛 [7]。自 1988 年引入中國以來，附錄 2 43 Pro/E 以其先進的設計理念在工業(yè)解決方案中擁有顯赫的地位，其身 影遍布機械、模具、電子、航空、航天、郵電、兵工、紡織等各行各業(yè)。 Pro/E在模具設計、分析、制造中也都發(fā)揮著重要作。在本課題中將用 Pro/E 進行三維建模，然后將模型導入 DYNAFORM,為用 DYNAFORM 軟件進行仿真分析做好準備。 CATIA 系列產品已經在汽車設計制造領域里成為首要的 3D設計和模擬解決方案。在 CATIA 的設計環(huán)境中，無論是實體還是曲面，做到了真正的互操作；變量和參數(shù)化混合建模：在設計時，設計者不必考慮如何參數(shù)化設計目標，該軟件提供了變量驅動及后參數(shù)化能力。對于一個企業(yè)，可以將企業(yè)多年的經驗積 累到 CATIA 的知識庫中，用于指導本企業(yè)新手，或指導新車型的開發(fā)，加速新型號推向市場的時間 [8]。 二、主要研究成果 目前高強度鋼和超高強度鋼的大量應用是汽車工業(yè)的發(fā)展趨勢。 先進高強度鋼板 (AHSS)包 括雙相鋼 (DP)、相變誘發(fā)塑性鋼 (TRIP)、復相鋼 (CP)和馬氏體鋼 (MART)成為汽車用鋼的研發(fā)熱點 [9]。這類鋼有良好的強度和成型性，而且還具有良好的抗腐蝕性，是汽車減重降耗的理想材料 [10]。 激光拼焊成形技術是汽車輕量化的關鍵技術。日本豐田汽車公司將拼焊板用于內覆蓋件以改善板料的成形性和覆蓋件的整 體性，用于外覆蓋件以改善車身的外觀和裝配精度，用于骨架件以改善車身的防撞性和減輕車身重量 [11]。實踐證明采用拼焊板技術可減少零件數(shù)量 66%，材料利用率由 40%增加到65%。 伴隨著有限元分析技術的發(fā)展，計算機輔助設計已經成為研發(fā)的有效手段 [12]。已經形成商品化的成形分析 CAE 軟件和立體建模軟件 CAD，也得到了許多工業(yè)部門的重視和應用，使產品的研發(fā)周期大幅度縮短，為企業(yè)創(chuàng)造了很高的經濟價值。 同時隨著軟件模擬技術的發(fā)展，為汽車碰撞模擬及其各部件剛度模擬提供了依據(jù)和方法。 三、發(fā)展趨勢 在未來