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1、目 录 中文摘要3外文摘要41 绪论51.1 汽车覆盖件模具51.1.1汽车覆盖件模具的特点和要求51.1.2 汽车覆盖件模具发展现状与趋势61.2基于UG的覆盖件模具设计71.2.1 UG软件的功能71.2.2 UG在覆盖件模具中的应用及问题81.3 本课题的研究意义82 汽车顶盖冲压工艺设计要求102.1 DL信息的获取102.2拉延模具设计总体要求102.2.1 整体结构选择102.2.2 拉延模设计要求112.3计算132.3.1 拉延力的计算132.3.2 压料力计算132.3.3 总冲压力计算132.4 材料选择132.5本章小结143 汽车顶盖拉延模的三维造型153.1汽车顶盖的
2、三维造型153.1.1DL图预处理过程153.1.2拉伸实体153.1.3修剪153.1.4导板选择163.2压边圈的三维造型173.3 下模座的三维造型193.4 上模座的三维造型203.5装配213.6本章小节22结论24致谢25参考文献26某车型顶盖拉延模具设计摘要: 本文以汽车顶盖为实例，具体分析了其成形特点，找出汽车覆盖件冲压件成形的共性。其中说明了汽车覆盖件的成形特点和覆盖件拉深模具设计的基本原则，提出了包括冲压方向、工艺补充面等设计的常用方法。此次，直接用三维造型软件UG构造出覆盖件模具的三维实体模型,完成了覆盖件的模具设计，更真实地反映了模具零件之间的装配关系，减少了实际模具设
3、计带来的一些问题和时间。同时，模具各部分的干涉检查能够方便地在做到，从而提高了汽车覆盖件模具结构的设计效率和设计质量，缩短了模具的设计和制造时间, 这对于制造业尤其是模具的设计制造来说尤其重要。 关键词 : 汽车顶盖 拉延模 设计 Drawing die design of the roof of the automobileAbstract : This paper taking the roof of the automobile as an examplethe forming characteristics of the front floor pan were analyzed as
4、well as the common properties of Automobile panel .The forming characteristics of automobile panels and fundamentals of mould design for drawing dies are presented in this paper, including stamping direction, addendum binder surface.This time，three-dimensional part modeling and mould designing are p
5、erformed in UG，its conveniently and quickly compared with traditional ways. It can show the part relation of the die more actually, reduce the defects of the die defectsof the die designing in practice and save the time. At the same time， the interference problem of the die could be done well by usi
6、ng the soft UG, so the auto cover die structure design can be improved efficiently and the time of die manufacture can be shorten，this is very impotant to manufacturing industry ,especially the mould die design and produse .Keywords : the roof of the automobile drawing die design 1 绪论国民经济五大支柱产业机械、电子
7、、汽车、石油化工和建筑都要求模具工业的发展与之相适应，都需要大量模具，特别是汽车工业，在入世，经济好转的情况下，其发展势头越来越猛，而作为其主要制造部分的覆盖件模具的设计及制造业得到了空前的发展。1.1 汽车覆盖件模具汽车覆盖件模具是车身制造的重要装备，也是企业提高汽车开发、制造能力的关键环节。汽车工业产业政策己经将汽车模具作为提升汽车技术进步的发展重点之一。覆盖件模具是模具中技术含量和附加值最高的产品，其技术水平成为衡量一个国家制造业水平的重要标志。1.1.1汽车覆盖件模具的特点和要求同一般冲压件相比，覆盖件具有材料薄、形状复杂、结构尺寸大和表面质量要求高等特点。覆盖件的工艺设计、冲模结构设
8、计和冲模制造工艺都具有特殊性。因此，在实践中常把覆盖件从一般冲压件中分离出来，作为一各特殊的类别加以研究和分析。 覆盖件的特点决定了它的特殊要求。 1） 表面质量要求高覆盖件表面上任何微小的缺陷都会在涂漆后引起光线的漫反射而损坏外形的美观，因此覆盖件表面不允许有波纹、皱折、凹痕、擦伤、边缘拉痕和其他破坏表面美感的缺陷。总之覆盖件不仅要满足结构上的功能要求，更要满足表面装饰的美观要求。 2） 尺寸形状复杂 覆盖件的形状多为空间立体曲面，其形状很难在覆盖件图上完整准确地表达出来，因此覆盖件的尺寸形状常常借助主模型来描述。主模型是覆盖件的主要制造依据，覆盖件图上标注出来的尺寸形状，其中包括立体曲面形
9、状、各种孔的位置尺寸、形状过渡尺寸等，都应和主模型一致。 3） 刚性要求高 覆盖件拉延成型时，由于其塑性变形的不均匀性，往往会使某些部位刚性较差。刚性差的覆盖件受至振动后会产生空洞声，用这样零件装车，汽车在高速行驶时就会发生振动，造成覆盖件早期破坏，因此覆盖件的刚性要求不可忽视。1.1.2 汽车覆盖件模具发展现状与趋势改革开放以来，特别是近几年我国汽车工业发展势头强劲。据中国汽车工业协会统计，2009年1至7月，汽车全行业完成工业总产值3723.82亿元，同比增长29.44：产品销售收入3598.88亿元，同比增长31.05：利润总额221.90亿元，同比增长51.14。汽车产业作为国民经济支
10、柱产业的地位越来越突出。汽车工业的发展也给汽车覆盖件模具的发展带来的巨大的潜力与空间。在汽车制造业发达的国家，汽车模具在整个模具产业中占有50左右的份额。而在我国，仅有三分之一左右的模具产品服务于汽车制造业，因此，汽车模具市场有相当大的发展空间，而汽车覆盖件模具是整个汽车模具的重要组成部分。那么中国的汽车覆盖件模具与世界先进水平的差距有多远，差距在哪里？ 设计：与汽车工业比较发达的欧美国家在进行汽车覆盖件模具设计的过程相比，国内主要的问题有三点，一是国内三维CAD设计的使用率远低于国外，甚至还有企业采用传统的手工绘图和二维CAD设计导致设计的标准化和开发应用水平低，效率不高；二是国外数据库的功
11、能比较完善，在设计的时候大量地采用数据库的数据作为依据，这能提高效率减少设计时间；三是国内外的设计理念比较先进，国内在设计的理论和实践经验的积累上远远落后于国外这也不是短期内就能弥补的。冲压工艺分析：在工业发达国家，CAE技术应用已成熟。在冲模设计中应用CAE软件，可以模拟金属变形过程、分析应力应变的分布及预测破裂、起皱和回弹等缺陷。因此，欧美和日本等发达国家在汽车覆盖件模的冲压工艺分析中多采用3DSOLID和CAE，试模成功率高达90左右。而国内的情况则与之相反。铸件：用户对铸件的要求越来越高，铸件的轻量化、薄壁化、强韧化已成为发展的必然趋势。当前，国内汽车覆盖件模具铸件的生产多采用FMC铸
12、造毛坯，但是实型材料质量比较差，模型加工、检测手段比较落后，铸件的余量多在816mm，余量大，而且生产出来的铸件组织不够细密，强度差。而在国外发达国家，虽然也是采用FMC铸造毛坯，但是模型多采用高速数控铣加工，铸件余量小，仅有6mm左右，在铸造中多采用微机控制系统，铸件组织细密。研修调试、检测：由于研修技术、设备的落后，在汽车覆盖件模的研修调试中，国内多采用人工操作，且大量采用国产的、性能较差、精度低的研配设备，存在大量机外修，人工劳动强度大，装模量大，周期长，成本高。而在国外大量采用具有翻转和数显功能的研配压力机或研配系统机床，研修工作量小，因而精度可达0.02mm，并且与CAE技术结合，可
13、一次性冲调试完毕，大大缩短了调试周期。在汽车覆盖件模的检测上，近几年，虽然也有部分模具企业引进国外的三座标测量机设备进行测量，但是还没有真正掌握其关键技术且仅限于对汽车覆盖件模的特殊位置进行自动检测，而更多模具企业采用通用测量手段，精度低，型面则采用立体依据测量。而国外的三坐标测量技术已经趋于成熟阶段，多数企业大量采用三座标测量机与CAD/CAM系统联机的测量技术，对检测数据与CAD/CAM数据自动进行分析、计算且能读出制造误差，施行计算机控制、显示和打印，准确可靠。标准件：国内汽车模具的标准化工作多停留在初步阶段，汽车覆盖件模具标准件的生产量少，产品水平低，并且国内许多依赖进口。汽车车身模具
14、标准尚未建立和完善多种典型的模具结构和工艺，且尚未形成行业标准件计算机销售网，模具标准件的供货周期长，商品品种不全。与此相比，国外的汽车车身模具标准件供货渠道通畅，商品化程度高、品种齐全且出口到世界各国。整体协调和企业管理：与国外相比，国内的企业在整个车型模具的整体协调和企业管理方面还存在不少差距。国外许多企业都具有对整个车型模具进行协调的能力，可以在同一个平台上将几百套模具交给许多企业同时生产，因而能快速地、高质量地进行整车交货。而在国内，绝大部分企业没有这方面的能力。总之，我国离模具强国的距离还很远，模具又品种繁多，赶超世界先进水平也不可能齐头并进。因而，我国应抓住重点企业和重点产品进行突
15、破，汽车覆盖件模具就是突破口之一。在汽车覆盖件模具中，加大中高档轿车模具的投入力度，下功夫突破某些关键技术尤其重要。1.2基于UG的覆盖件模具设计1.2.1 UG软件的功能UG现在叫做NX,它是一个三维设计软件，主要用于汽车和机械行业，在航空领域也有部分企业在使用。UG是目前广泛使用的基于Windows的三维CAD/CAE/CAM软件。它采用了与Solidworks 相同的先进的底层图形核心技术，该技术是在Windows环境下生成的，充分利用和发挥了Windows的强大功能和OLE技术。该软件的实体建模模块将基于约束的特征建模和实现几何建模方法无缝结合起来，提供了强有力的“复合建模”工具，使用户可以充分利用传统的实体、面、线框造型优势进行建模; 特征建模模块利用工程特征定义设计信息，提供了多种标准的设计特征如孔、槽、型腔、凸台、柱体、球形、管道体等，并可以挖空实体建立薄壁体，特征可以用参数化定义和编辑尺寸大小和位置；同时，用户存储在公共目录下的自定义特征也可以被添加到其他设计模型中去，建立的三维实体模型可以利用工程制图功能方便快捷地得到完全相关的二维工程图，且随实体模型的改变同步更新工程图的尺寸
