【正文】 ，一面斜楔翻邊，一步實(shí)現(xiàn)翻邊，此零件滿足后道工序同內(nèi)覆蓋件的裝配，且起模可實(shí)現(xiàn)性得到確認(rèn)。 汽車外覆蓋件發(fā)動(dòng)機(jī)罩翻邊模具 CAD/CAM/CAE 5 圖 23 鋪面 運(yùn)用 所截取的平面，繪制虛線，并設(shè)定曲率，以保證得到的模型的圓滑度。 汽車外覆蓋件發(fā)動(dòng)機(jī)罩翻邊模具 CAD/CAM/CAE 4 第二章 翻邊工藝分析 對工件的數(shù)學(xué)建模 圖 21 車模的點(diǎn)云圖 對汽車泥模用三坐標(biāo)掃描儀進(jìn)行掃描 ，得到車模的點(diǎn)云文件，運(yùn)用 CATIA 軟件的數(shù)字外形編輯器模塊對點(diǎn)云文件進(jìn)行過濾 ，減少鋪面時(shí)的計(jì)算量。必須將凸模做成活動(dòng)可分的，翻邊時(shí)縮小成翻邊 形狀，而翻邊凹模是擴(kuò)張向外翻邊的。 ６） 覆蓋件窗口封閉向外翻邊的斜楔翻邊模。翻邊之后制件包在凸模上，無法取出，必須將凸模做成活動(dòng)可分的，翻邊時(shí)將凸模擴(kuò)張成翻邊形狀 。這類沖模的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。 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。 ３） 凹模對稱的兩面向外作水平或傾斜方向運(yùn)動(dòng)的斜楔翻邊模。 ２） 凹模單面向內(nèi)作水平或傾斜方向運(yùn)動(dòng)的斜楔翻邊模。 翻邊模具類型 根據(jù) 翻邊凸?；蚍叞寄５倪\(yùn)動(dòng)方向及其特點(diǎn)，翻邊模主要有以下幾類： １） 垂直翻邊模。哪個(gè)國家或企業(yè)能掌握最為先進(jìn)的 CAD 技術(shù)，那 汽車外覆蓋件發(fā)動(dòng)機(jī)罩翻邊模具 CAD/CAM/CAE 3 它就能成為模具行業(yè)的領(lǐng)頭人。對于國內(nèi)的模具廠家來說，在引進(jìn)國外先進(jìn) CAD軟件 (如 UG、Pro/E 等 )的基礎(chǔ)上，利用二次開發(fā)技術(shù)，針對本部門產(chǎn)品的特點(diǎn)，開發(fā)專用的模具 CAD 系統(tǒng)是一 條可行和經(jīng)濟(jì)之路。一些通用的軟件由于其功能繁多，專業(yè)性較差，已不能滿足大型模具 CAD 的需要。模具設(shè)計(jì)過程是一個(gè)信息處理、交換流通和管理的過程，采用彈塑性大變形有限元模擬技術(shù)可以分析材料的塑性成形過程，提高工藝分析和模具 CAD/CAM 系統(tǒng)的功能，有利于創(chuàng)造更高級(jí)的 CAD/CAM 系統(tǒng)，因而， CAD/CAE /CAM 一體化能夠?qū)υO(shè)計(jì)和制造過程中信息的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)、流通管理進(jìn)行分析和控制，將它們有機(jī)地 “集成 ”在一起，這樣有利于取得最佳效益。 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。同手工設(shè)計(jì)一樣，在利用通用 CAD 軟件 (包括新型集成化 CAD 軟件 )進(jìn)行覆蓋件模具設(shè)計(jì)時(shí)，在很大程度上必須依賴于模具專家的干預(yù)。當(dāng)由于 模具結(jié)構(gòu)不同而導(dǎo)致模具零件尺寸發(fā)生變化時(shí)，改變參數(shù)文件中有關(guān)變量的取值，則與之相關(guān)的零件模型中的相應(yīng)尺寸標(biāo)注值亦發(fā)生變化，通過尺寸驅(qū)動(dòng)模塊處理后即可生成大小符合實(shí)際尺寸標(biāo)注的零件。目前在模具 CAD 技術(shù)的發(fā)展方面存在著以下幾種趨勢： 模具 CAD 的參數(shù)化 參數(shù)化造型方法是 CAD 技術(shù)中較先進(jìn)的造型方法，也是提高CAD 工作效率的有效手段。 汽車覆蓋件模具的 發(fā)展趨勢 模具技術(shù)是 制造業(yè) 中發(fā)展最快的技術(shù)之一，其特點(diǎn)是數(shù)量很大，批量極小，換代非?？?。要解決上述問題，就必 汽車外覆蓋件發(fā)動(dòng)機(jī)罩翻邊模具 CAD/CAM/CAE 2 須研究開發(fā)我國自己的模具 CAD技術(shù)。我國在對汽車新車型，尤其是轎車車型的開發(fā)設(shè)計(jì)技術(shù)方面比較落后，其中一個(gè)重要的原因就是覆蓋件模具的設(shè)計(jì)效率低。 此外，盡管國內(nèi)一些擁有自主版權(quán)的軟件，如上海交大國家模具 CAD工程研究中心開發(fā)的冷沖模 CAD系統(tǒng)、武漢華中理工大學(xué)模具技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的塑料注射模CAD/CAE/CAM系統(tǒng) CAD/CAM系統(tǒng) CAXA等，解決了生產(chǎn)中的一些問題，但還沒有得到很好的推廣和使用。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。以從美國 Autodesk公司引進(jìn) 的 AutoCAD為代表的一批繪圖軟件正在模具行業(yè)中逐漸普及，計(jì)算機(jī)繪圖正在逐步取代手工繪圖。 汽車覆蓋件成形加工生產(chǎn)目前主要依靠傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)來制定沖壓工藝、開發(fā)相關(guān)模具，具有相當(dāng)大的隨意性和不確定性 。 覆蓋件模具作為汽車車 身生產(chǎn)的重要工藝裝備 ,直接制約著汽車的質(zhì)量和新車型的開發(fā) ,它具有精度高、形狀復(fù)雜、結(jié)構(gòu)尺寸大、配合協(xié)調(diào)性要求高等特點(diǎn) ,傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)效率低 ,質(zhì)量不易保證。 汽車覆蓋件包括覆蓋汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤、構(gòu)成駕駛室及車身的所有厚度 3mm以下的薄鋼板沖壓而成的表面和內(nèi)部零件，其重量占到汽車用鋼材總量的 50%以上。 汽車覆蓋件成形加工生產(chǎn)目前主要依靠傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)來制定沖壓工藝、開發(fā)相關(guān)模具，具有相當(dāng)大的隨意性和不確定性 。 覆蓋件模具作為汽車車身生產(chǎn)的重要工藝裝備 ,直接制約著汽車的質(zhì)量和新車型的開發(fā) ,它具有精度高、形狀復(fù)雜、結(jié)構(gòu)尺寸大、配合協(xié)調(diào)性要求高等特點(diǎn) ,傳統(tǒng)的手工設(shè)計(jì)效率低 ,質(zhì)量不易保證。 汽車外覆蓋件發(fā)動(dòng)機(jī)罩翻邊模具 CAD/CAM/CAE 1 第一章 概述 汽車 覆蓋件 模具的現(xiàn)狀 汽車覆蓋件包括覆蓋汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤、構(gòu)成駕駛室及車身的所有厚度 3mm以下的薄鋼板沖壓而成的表面和內(nèi)部零件，其重量占到汽車用鋼材總量的 50%以上。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)。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì) ,近年來我國引進(jìn)的轎車生產(chǎn)線主要靠進(jìn)口模具進(jìn)行生產(chǎn) ,其中汽車覆蓋件模具每年約花費(fèi) 2 億美元。 目前我國已有許多企業(yè)采用模具 CAD技術(shù)，并在計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程技術(shù)上取得了豐富的經(jīng)驗(yàn)和技巧，使模具精度和生產(chǎn)率大為提高。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)。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì) ,近年來我國引進(jìn)的轎車生產(chǎn)線主要靠進(jìn)口模具進(jìn)行生產(chǎn) ,其中汽車覆蓋件模具每年約花費(fèi) 2 億美元。 目前我國已有許多企業(yè)采用模具 CAD技術(shù)，并在計(jì)算機(jī)自動(dòng)編程技術(shù)上取得了豐富的經(jīng)驗(yàn)和技巧，使模具精度和生產(chǎn)率大為提高。國內(nèi)的一批大、中型企業(yè)（以汽車和家電行業(yè)為主），陸續(xù)從國外引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的 CAD系統(tǒng)，并配置了一些設(shè)計(jì)、分析的專用軟件，取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益。 1989年，成都成飛汽車模具中心采用國外的 CAD/CAM技術(shù)、數(shù)控加工與數(shù)控測量技術(shù)，以數(shù)字傳遞為主，成功地設(shè)計(jì)制造了依維柯汽車車身全套外主模型。 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。國內(nèi)傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)方法已適應(yīng)不了汽車工業(yè)的發(fā)展需要，而引進(jìn)國外的覆蓋件模具產(chǎn)品不僅要花費(fèi)大量的外匯，而且會(huì)嚴(yán)重阻礙汽車產(chǎn)品的更新?lián)Q代。同時(shí)引進(jìn)國外先進(jìn)的通用造型軟件進(jìn)行二次開發(fā)無疑是一種必要而又有效的手段。從理論上說，它是 CAD 技術(shù)最能發(fā)揮優(yōu)越性的領(lǐng)域。它是針對各種沖壓模具總體結(jié)構(gòu)一般均具有較規(guī)范形式的特點(diǎn)，為各個(gè)零件的基本尺寸建立相應(yīng)的參變量，在實(shí)際的幾何和拓?fù)涞幕A(chǔ)上建立各零件要素之間的相互關(guān)系。 模具 CAD 的智能化 沖壓件模具設(shè)計(jì)的難度主要表現(xiàn)在設(shè)計(jì)理論的不完備性以及只能意會(huì)而難以言傳的專家經(jīng)驗(yàn)表達(dá)和利用上。為了實(shí)現(xiàn)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的自動(dòng)化，減少對模具專家的依賴性，必須開發(fā)專用的汽車覆蓋件模具結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)智能化軟件，把總結(jié)出來的以往設(shè)計(jì)、制造中的成功經(jīng)驗(yàn)應(yīng)用到模具設(shè)計(jì)中去，形成計(jì)算機(jī)里的知識(shí)庫和智能庫，生成專家系統(tǒng)，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)出符合要求的汽車覆蓋件模具，這也就是所謂的模具 CAD 的智能化。 模具 CAD 的一體化 模具 CAD 的一體化就是從傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式向 CAD/CAE/CAM一體化方向發(fā)展。 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。更 好的方法是軟件公司與專業(yè)模具廠密切合作，開發(fā)專用性很強(qiáng)的模具 CAD 軟件，如美國 PTC 軟件公司與日本TOYOTA汽車公司在 PRO/E 軟件基礎(chǔ)上開發(fā)的模具型面設(shè)計(jì)模塊 PRO/DIEFACE 等，這也是模具 CAD的一個(gè)發(fā)展方向。 從現(xiàn)在來看，以后的模具加工會(huì)往自動(dòng)化、智能化、專業(yè)化發(fā)展，由計(jì)算機(jī)輔助制圖，再運(yùn)用數(shù)控加工的一個(gè)過程已成為必然。 我國目前模具 CAD 的成果并不十分顯著，尤其是在汽車覆蓋件模具 CAD 技術(shù)應(yīng)用方面，這項(xiàng)技術(shù)的巨大潛 力還未充分發(fā)揮出來，解決這個(gè)問題的關(guān)鍵就是要提高模具的設(shè)計(jì)效率 ，這需要我們努力去改善它。 凸?；虬寄?作 垂直方向運(yùn)動(dòng)，其結(jié)構(gòu)簡單。翻邊后制件能夠取出，因此凸模是整體的。翻邊后制件能夠取出。翻遍后制件包在凸模上，無法取出，必須將凸模做成 活動(dòng)可分的，翻邊時(shí)將凸模擴(kuò)張成翻邊翻邊形狀。 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。這類沖模的結(jié)構(gòu)就更復(fù)雜。翻邊后制件包在凸模上，無法取出。這類翻邊模是最復(fù)雜的。 圖 22 對點(diǎn)云文件的過濾 對所得的過濾點(diǎn)云文件進(jìn)行鋪面，得到實(shí)體車 模。 圖 24 截取平面 汽車外覆蓋件發(fā)動(dòng)機(jī)罩翻邊模具 CAD/CAM/CAE 6 圖 25 繪制虛線 將虛線轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)線，運(yùn)用多截面曲面創(chuàng)建實(shí)際曲面。由于從兩套模具轉(zhuǎn)入一套模具， 自動(dòng)化和設(shè)備利用率得到了提高，生產(chǎn)效率也得到提高。這三條邊處于同一水平面上，這個(gè)平面是發(fā)動(dòng)機(jī)罩裝配時(shí)與車身的貼合面，因此要求三條邊翻折后仍然要在同一水平面，三條邊本身翻折要做到平滑、順暢，并且沒有波狀起伏。 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