【正文】 汽車外覆蓋件發(fā)動機罩翻邊模具 CAD/CAM/CAE 8 問題，處理不好必然會在彎角處出現(xiàn)材料褶皺。 由于發(fā) 動機罩安裝在車身駕駛室的前方，為了保證整車的外觀造型，三條外延邊的翻折線必須做的平直流暢，棱角分明。 1） 平面外緣翻邊 根據(jù)翻邊性質不同，平面外緣翻邊分內凹曲線和外凸曲線的翻邊兩種，如 圖 29。 圖 29 平面外緣翻邊 圖 210 內凹曲線翻邊 （ 1） 內凹曲線翻邊 內凹曲線 的翻邊與孔的翻邊類似，凸緣內產生拉應力而易于破裂，屬 于伸長類翻邊。 當翻邊曲線的夾角 ? 150186。當 150186。時，為了得到一致的翻邊高度，已不能按曲率半徑確定坯料尺寸。 （ 2） 外緣曲線翻邊 外凸曲線的翻邊變形類似于不用壓邊圈的淺拉伸，在翻邊的凸緣內產生壓應力，易于起皺，屬于壓縮類翻邊。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 伸長類翻邊的設計原則：（ 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 應等于零件的相應尺寸；（ 2）為防止坯料側壁起皺，提高零件質量，應取凸、凹 模 單邊間隙值等于或略小于料厚。對于對稱零件，應使坯料或零件的對稱軸線與凸模軸線重合。 壓縮類翻邊設計原則：（ 1）零件的形狀決定于凸模尺寸。 確認典型零件后以下是對發(fā)動機罩板模具機構的一系列結構設計。 圖 211 翻邊擴張 覆蓋件向內的翻邊一般都是沿著覆蓋件的輪廓 ，翻邊加工結束后翻邊件包在凸模上無法取出，必須將凸模做成互動可分的。翻邊以后凹模在上模的帶動下回程，然后翻邊凸模在彈簧的作用下復位，取出翻邊件。 翻邊件的擺放位置和定位方式 通常汽車覆蓋件翻邊成形時，修邊件多數(shù)是水平放置的。在垂直翻邊中，通常用修邊件的側 壁、外形和本身孔定位。如果修邊件上本身有孔，則用自身孔來定位。 汽車外覆蓋件發(fā)動機罩翻邊模具 CAD/CAM/CAE 10 圖 212 翻邊定位 翻邊時的壓料 拉伸工藝中的壓料主要是為了改善毛坯的變形條件，而翻邊工序中的壓料主要是為了使修邊件在翻邊過程中不產生位置的移動，拉伸時是在毛坯的外部壓料，壓料圈的下表面型面要和 凹模上表面 壓料面相一致；而翻邊時是在修邊件的內部型面上壓料，壓料板的型面要和修邊件的相應部位型面相一致。所以壓料板的壓料部位要按工藝模型研配，不壓料的部位可以不加工甚至挖空。由于汽車覆蓋件一般不是軸對稱的，在左右方向或前后方向也不是對稱的形狀，沖壓過程中必然存在 側向力，有的情況下這種側向力還是很大的，所以，要求沖模的導向必須能承受較大的側向力。單動拉深模和雙動拉深模的導向方式也不同。 根據(jù)翻邊過程中的翻邊力的大小和側向力的大小， 翻邊模的導向可選用導柱導套導向、導板導向、導塊導向等多種導向方式。若翻邊時的側向力較大，選用導塊導向或背靠塊導向，還可以輔以導柱導向。 圖 214 翻邊模導向 翻邊模的出件 制件包在翻邊凸模上，退料時需要需要推動翻起的豎邊，因此必須各處同時退，否則會造成 退料后制件的變形。 用斜楔模進行翻邊時，若翻邊件形成向內包容的空間性則必須考慮零件從模具中的取出問題，在模具中設計退件機構。本次設計采用凸模自鎖機構退件器與活動定位裝置連接在氣缸上，頂出制件。因為翻邊時所需要的翻邊力相對不太大，一般只要設備的臺面尺寸能夠安裝模具，設備的能力就能滿足翻邊要求 ,可以不進行翻邊力的計算。 以下是此模具選用的壓床參數(shù) ： 1 壓床型號 E4S600MBC 2 最大裝模高度： 1400 最小裝模高度： 700 3 下臺面大?。? 3700? 2200 上滑塊大小： 3700? 2200 汽車外覆蓋件發(fā)動機罩翻邊模具 CAD/CAM/CAE 13 第三章 斜楔機構的設計 沖壓加工一般為垂直方向，即滑塊帶動上模作垂直方向的運動，完成加工動作。在汽車覆蓋件沖壓工藝中，斜楔模常用于修邊、翻邊、切口、彎曲、沖孔等工藝。當斜楔 3 隨上模向下運動時，與滑塊 2接觸并迫使其沿著水平方向向左運動，完成水平方向的加工動作；當斜楔回程向上運動時，滑塊在螺栓 彈簧 6等復位部件的作用下沿水平方向向右運動，復位到原來的狀態(tài)。圖中所示 α 角為斜楔傳動器傾角， β 角 為斜楔滑塊傾角，γ 角為斜楔滑塊運動方向與斜楔傳動器豎直運動方向所成的角度。滑塊作水平方向運動的稱為水平運動斜楔機構，適用于加工方向為 80ο ≤ γ ≤ 100ο ，即加工方向為水平方向向上傾斜 10ο和向下傾斜 10ο 的范圍；滑塊作向下傾斜運動的稱為正向傾斜斜楔機構（一般 γ＜ 80ο ）；滑塊向上傾斜運動的稱為反向傾斜斜楔機構（一般 100ο ＜γ ≤ 105ο ）。圖 3為斜楔圖，圖中 α角為斜楔傾角，β角為滑塊傾 角，γ角為滑塊運動方向與斜楔豎直運動方向所成的角度， S1為斜楔開始與滑塊接觸運動至下止點的距離， S為滑塊行程或滑塊移動距離。然后，取豎直直線 XM，在其上去 O 點，由 O 點沿滑塊移動方向（即與 OX成γ角方向）作直線取 OA=S，由 A點作∠ OAB=β交 OX與 B點。斜楔與滑塊接觸前必須與后擋板預先有不小于 25mm 的導向量，并由此決定后擋板與斜楔開始導向點 C。 汽車外覆蓋件發(fā)動機罩翻邊模具 CAD/CAM/CAE 14 圖 31 斜楔行程圖 上圖為此覆蓋件的行程圖線?；瑝K繼續(xù)下行 35mm，此時壓料板壓料，另一滑塊接觸斜楔翻邊行程開始翻邊。翻邊動作完成。此時凸模前端鑲塊退出翻邊件，該翻邊件可以順利取出。 斜楔機構完成加工工藝所需的加工壓力，主要包括沖壓力、卸料力，復位機構的彈簧力等。卸料力是指彈簧卸料板的卸料力或襯墊的出件力等。因此加工力是根據(jù)加工工藝的要求及具體結 構確定的，是斜楔機構設計及選擇設備等的重要依據(jù)。下面對其進行受力分析。由發(fā)動機罩零件圖可知，需要翻折的三條邊有兩條是對稱的，長約 930mm，另外一條長約 1000mm，對于 930mm長的邊，所需翻邊力為 93c*70kg/cm=6150kg；對于 1000mm長的邊，所需的翻邊力為 100*70/cm=7000kg； 6150， 7000壓力機 Ft=8000，所以外延三邊垂直翻邊符合要求。由圖中的幾何關系可得作用于斜楔及滑塊上的各分力 : 此正向傾斜斜楔機構用于該翻邊覆蓋件前端斜向翻邊。 汽車外覆蓋件發(fā)動機罩翻邊模具 CAD/CAM/CAE 17 第四章 翻邊鑲件的設計 翻邊輪廓 1. 凸模鑲件組成的翻邊輪廓 翻邊件的翻邊輪廓是由覆蓋件的形狀尺寸決定的。 2. 凹模鑲件組成的端面輪廓 在制件的翻邊輪廓的變化較大時，往往需要從幾個不同的方向進行翻邊，即不同的凹模鑲件的運動方向將是不同的。也可以通過凹模鑲件前沿的輪廓線與翻邊輪廓線不重合，使不同部位的翻邊順序進行，改變材料的流動情況，達到提高翻邊質量的目的。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。 在平面進行曲線翻邊時，內孔的外凸形輪廓翻邊為伸長類翻邊，鄰區(qū)的材料向翻邊部位流動的越多翻邊質量越好。翻邊成形時，凹模鑲件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力減小，減小壁厚變薄、避免破裂等不良現(xiàn)象。所以，這兩種情況下，都要使凹模鑲件所組生的刃口端面輪廓的曲率半徑大于凸模鑲件所組成的翻邊輪廓的曲率半徑，即 ρ 凹 ρ 凸 。大圓弧、長直線可以分成好幾塊，結合面與刃口垂直，并且不宜過長，一般取 1215mm。 在布置翻邊凹模鑲塊時，各鑲塊的結合面不要分在凸形的向內翻邊處。而應將易于磨損的區(qū)域集中在 一塊鑲件上，便于維修和更換。同時還要注意： 1）翻邊凸模鑲件的形狀尺寸，在保證鑲件的強度和剛度的同時，要保證凹模鑲件離開后，能夠順利取出翻邊件。 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動空間。 輪廓形狀翻邊時，拐角處的材料在切向受壓產生壓縮變形，一般不在此處設單獨的凹模鑲件，而在此處設成交接區(qū)。 空開法是在沖模處于閉合狀態(tài)（翻邊終了）時，各不同運動方向的凹模鑲件在交接處留有空隙（ 1mm）。 重復法是在交接處兩個不同運動方向的凹模鑲件先后進行重復翻邊，這種方法可以獲得完 整的周邊翻邊形狀。 線框形式：這種形式利用線條的形式將三維幾何模型搭建起來，但不包括任何的表面積、體積的信息，例如 AutoDesk,AutoCAD 中的三維線框模型。 實體模型形式：這種形 式是真正意義上的幾何形狀，不僅有表面形狀，而且還能表現(xiàn)處實體特性，它完整地定義了三維實體。 CATIA 是一個實體建模器，它能將模型建成實體并且允許用戶在三維的環(huán)境中設計。在 CATIA中用戶應掌握零部件設計，裝配件設計，創(chuàng)成式設計和自由曲面設計等。CATIA 起源于航空工業(yè)，被廣泛應用于航空航天、汽車制造、造船、機械制造、電子、電器以及消費品行業(yè)，它的集成化解決方案基本上覆蓋所有的產品設計與制造領域，能較好的滿足工業(yè)領域中各類大、中、小型企業(yè)的數(shù)字化設計需要。CATIA 軟件以其強大的曲面設計功能而在飛機、汽車、輪船等設計領域享有很高的聲譽。比如其特有的高次 Bezier 曲線曲 面功能，次數(shù)能達到 15，能滿足特殊行業(yè)對曲面光滑性的苛刻要求。其中零部件設計模塊提供混合造型方法，允許設計者使用多種造型方法 ,如拉伸、除料、肋板、倒角，還可以結合靈活的布爾運算。裝配設計時需設立同心、接觸、角度、平移、固定等機械設計約束關系，然后利用敏捷移動可以很方便直觀地將零件 放到指定位置。系統(tǒng)還提供了各種高效工作方式，如自動爆炸視圖的