汽车车门外板冲压模具设计（全套含CAD图纸）
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F 13, 7, 1101012 / 1101 m= . of of of of of a On of on to to of is be of a as an in of of of is so of to a of in to to of to of ot HD in ) to , 00083, +86+86 is of of of at in a as an of 550by .2 .8 of to By of be , 2012 / , 2012 012 1102 / 012 F 13, 7 HD V 498.2 00, at sh at is a of of is a of a of 00by by up 00a 400of as 500A to 0711. in to as 2, on of at to of by to of 0 of of of of as to of a as 0, 90 , m/s, . 3. As 3, of to of on is of by of to be of it is of of to 05mm 0mm of of so of to be as 0mm/s, 4. no on in is C o W n 1 2 of to 5 10 15 20 2515 20 25 30 35of 10 12 15 17 /s)01520253035403 of r=r=F 13, 7 012 / 1103 of 5. 3. ot ot on of is to of In ), 66of in CT 6), it be 11, 36, 5/s, 50380, of 80300 . to 50 5/s at to to 0/s to of s to ( )2 542 & (1) of to 8. of to in 7 0% be to at , it at of 00 to of of 00 of 50 of 4 of 5 of C r S P 6 CT 7 of 8 of B 104 / 012 F 13, 7 0 5s, as as of 8. It be ot of at 00if of be to be 9. of at of to to so as of to of to of of an of to be , in 10. he of , be 5503.8 of 00 7% of at of of 11, as 12 to 0.5 of to 13. in of of 6 an in 2mm a in 8%. To of 9 30 5mm/s 75s 10 m/ax 8 1550 7% 264 11 of 12 of 13 of F 13, 7 012 / 1105 on of of mm of of 2 mm 3.6 of to of 14) of or of of of on so As 14, of 5mm mm of 2mm of no on of . 1) on of is of by to be of of (2) 550 30 , 5mm/s, 5s, s. (3) to .5 .8 of of by a 2012 &T 2011 . B., Z., C., “ 21, 622010. 2. H., C., “of 35, 4, 272009. 3. S. “ 2952006. 4. “A on of J. 10, 3, 1052009. 5. Z., M., C., Y., W., “ of 12010. 6. H., H., H., “ of 56, 1, 2692007. 7. “of to of of J. 12, 5, 9252011. 8. M., J., M., “of of 2 of 55, 1, 2292006. 9. M., K., “of in of J. 11, 3, 4532010. 10. B., Z., C., W., “ of 1902010. 11. H. B., “to J. 10, 2, 1172009. 02000400060008000100001200014000160000 102030405060N）14 of mm 22mm 106 / 012 F 13, 7 12. C. W., K. S., W. B., B. K., S. J., I. H., Y. S., K. S., J. H., J., “onsumpt 任 务 书 课题名称： 汽车 车门 外板 冲压 模具 设计 课题名称 汽车 车门 外板 冲压模具设计 主要内容 (包括设计参数 )与要求 一、本设计的主要内容： 汽车车门属大型汽车覆盖件，通常采用冷冲压的方式加工而成。本次设计题目即为汽车车门冲压模具结构设计，设计者可以参考任一款车型的轿车车门，进行产品结构设计和模具结构设计，要求完成以下几项工作： 1、 完成该冲压模具结构设计与计 算，并完成设计说明书。 2、 完成过程材料的编写，包括工作计划、开题报告、读书报告、外文翻译、阶段总结、工作总结和工作记录本等。 3、用 关软件完成三维车门结构绘制，完成三维模具结构设计，可将部分三维图片插入毕业设计说明书中。 4、用 件进行冲压模具的二维结构图绘制，要求画出模具总装图 1张以及主要结构零件图 3 张。 二、毕业设计基本要求： （ 1） 毕业论文应符合高校毕业生的毕业论文格式、内容要求规范，论文应包括选题的研究或者开发意义，技术理论综述，系统架构和研究结果展示以及分析评价等。 （ 2） 设计说明书应有计算分析数据，并保证数据真实可信，字数达到 1 万字。 （ 3） 完成时间严格按照学院要求执行； （ 4） 设计文件在答辩完成后进行装订； （ 5） 设计文件电子文稿和打印文稿一并上交； （ 6） 设计文件严禁雇人代做、抄袭，一旦发现，无毕业设计成绩； （ 7） 时间要求在 年 月中旬前完成。 工 作 进 程 及 需 完 成 工 作 量 1、开题论证阶段：查找资料，确定毕业设计实施方案。 2 周（共 2 周） 2、分析、研究、设计、实施、报告编写阶段。 3 11 周（共 9 周） 3、论文审核修改阶段：指导教师审阅论文，提出修改意见，学生编辑修论文，学生论文打印稿经指导老师评定之后交给评阅教师评阅。 12 14 周（共 3 周） 4、毕业答辩阶段： 15 周（共 1 周） 5、毕业设计工作总结阶段。 16 17 周（共 2 周 ) 应 遵 守 的 法 纪 法 规 1、 国家和 实习所在地的政府机关的各种法律、法规； 2、 学校和实习单位的规章制度； 3、 校纪校规； 4、 实习法律； 5、 保护知识产权； 毕业设计 (论文 )完成日期： 年 月 日 指导教师 ： (签字 ) 教研室主任： (签字 ) 1 译文： 利用超高强度钢设计车门横梁热冲压模具 摘要 ：节能与安全是汽车行业发展的永恒主题。热冲压超高强度钢拥有在减少车辆重量的同时提高安全性能这一双重优点，使其被广泛地应用于汽车车身结构设计中。本文以车门横梁作为例子对成形和淬火一体化模进行了研究，尤其是整个模具结构和热冲压过程的研究，通过数值模拟对凹模强度、冷却管布置和其他相关因素进行了优化，并且用该模具生产出了拉伸强度为 1550长率为 形状精度为 横梁。此外，横梁的刚度和强度比原来的分别提高了 和 ，在 撞测试中得到了满分。通过减小横截面的厚度和拉深深度，横梁的重量减轻了 并且提高了节能和减排效果。 关键词 ：热成形，超高强度钢，机械特性，汽车轻量化 1 引言 汽车轻量化和乘客的被动安全性能成为汽车行业的发展趋势，而节能环保被大家深深地 重视 。 超高强度钢具有重量轻和安全 改进的性能这一 双重优势 使得它的 应用 得到迅速增长，也正是由于高强度和高精度这两个 特点， 使其 已成为行业的热点。 一方面，在成形过程中的参数是热冲压技术的关键点，另一方面，热冲压模具需要设置冷却系统以确保冲压和淬火，这是和普通冲压模具完全不同的功能。 主要参数包括加热温度，保温时间，成型速度，冲裁力，开模温度，流速等，在热冲压工艺中主要是为了确保对成型零件的高强度和高精度进行优化。本文以一个中国自主品牌的车门横梁为例，对超高强度钢板热冲压技术和轻量化设计进行了研究 。 2 超高强度钢 车门横梁的热冲压模具的开发 冲压模具材料的优化 在热冲压过程中，相变强化零件成形后通过模具完成，所以模具需要建立内部冷却管道，以实现冷却淬火的功能。从材料性能 的角度来看 ，模具材料必须具有较高的导热系数，以达到快速均匀的散热效果，更好的热疲劳性能和 耐高温性长期地在冷热交替的状态下工作 ， 需要有好的耐磨性承受剧烈的摩擦和高温 ， 抵抗坯料表面的氧化。 高 铬含量 的热作模具钢材料（表 1 中示出）， 铬在使用中可以提高其耐腐蚀性。常温下， 硬度在 600 可以保持 高温下显 示出较高的强度和良好的热稳定 2 性。该材料在高温下还显示出优异的耐磨性，是 料 的三分之一。 高强度钢横梁的发展和冲压模具冷却系统 管状梁 是横梁的一种，它 包括无缝管 横梁和焊缝管横梁 ，其中 焊缝管是由最大拉伸强度约为 400接钢板 弯曲成管 状制成的， 无缝钢管是用拉伸强度高达600材料通过拉伸方法制造的，极少的硬化管得到 1400拉伸强度。这些横梁具有结构简单，制造成本低优点，但是其防护性能相对较差。 另一种防撞门梁被称为帽形梁主要划分成单帽状（ U 型）和双帽状（ W 型），其 拉伸强度可达1500上，并通过烫印工艺获得更高的安全性能，其多应用于欧洲和美国的汽车上。 一种横梁从无缝管优化成双帽状（厚 2毫米，长 1071 毫米和宽 米）与图 1所示。 冷却管道被布置成均匀分布以维持良好的冷却效率，如图 2 所示，螺栓密封方法用于上模头和 防止高速冷却水循环泄漏。冷却速度是由水的流速保证的，根据生产周期进行调节，并且选择合适的冷却水的温度。 却参数设计 热冲压模具的 冷却 系统 不仅 影响 完成成形和淬火，而且 还影响 零件的最终性能。这些参数包括，例 如三个方面从模具表面至冷却管道深处，管道之间的间距（管中心的距离）和冷却管的直径，即位置、布局和管形状。 先决条件数值模拟模具的初始温度为20 ，坯料初始温度为 890 ，冷却水的流速为 1m/ s，其他冷却参数都列于表 2模拟结果如图 3 所示。 如图 3 所示，从模具表面至冷却管 中心随着 距离 的增加 和管道间距离的增加 ，平均冷却速率减小 ;随着 管道直径的增加，平均冷却速度线性增加。 对冷却速度影响最 3 大的因素是离模具表面的距离，其次是管道间距，最后是管道的直径。也就是说，设计模具冷却系统中首先要 考虑的是 从模具表面到冷却管的 距离 的计算，并且它还是管道间距和管道直径设计的合理与 否的基础。到模具表面的距离为 10散热管， 15管道间距和 10管道直径是最优的仿真结果。 冷却管道的设计应保证模具能达到热冲压工艺所需要的足够的强度，因此需要进行模具初步的整体强度的测试。下一数值模拟的边界条件是摩擦系数为 形速度为 50s，应力场和应力在图 4中示出。结果表明，模具没有 损坏 ，因为其最大变形仅为 米，这是在弹性变形范围内。 应力的仿真结果表明，该应力是远远没有超过该坯料的机械强度，开裂现象就不会发生。 相应的横梁模具实体如图 5 所示。 3 热冲压工艺的应用 冲压仿真 热冲压工艺主要是对板材的高温变形行为进行分析，对与其密切相关的工艺参数进行优化。在本文中，宝钢热轧 3 中所示的组合物）具有硬度和 666拉伸强度，铁素体和珠光体的组织在实验中测量。 从 线（图 6），可以看出的是， 材料的 811 ， 736 ，临界冷却速率为 15 / s，马氏体起点是 在 350 380 之间，终点是 在 280 300 之间。 实验对 模的流变行 为进行模拟研究。样品是在以 15 / s 的速度下加热到 950 ，在此温度下保温 5 分钟得到均匀的奥氏体组织，然后以 70 / 完成等温拉伸试验。在数据分析的过程中，用诺顿 - 霍夫定律来构建模型： = 542 T ) 热冲压数值模拟是根据特性参数和材料模型来完成的，并将结果示于图 8。该材料在 产生 过大的变形，因此 这里 有 20的最大减薄率和这将是 最 容易产生最大 的集中 应力 的地方 。 该物质流动时在 B 区 被挤压，其中导致出现最高温度和厚度增加，因为这是最后接触模具的地方。两侧的温度最低，显然这里的压力最大且最先和模具接触。 该部分的最低温度为 600 以上，根据模拟的结果，能满足马氏体相变的要求。在整个过程中模具 的最高温度低于200 ，那么成形部分 的温度低于 150 ，制件在 温度为 60 以下 淬火 15 秒的时间后， 得到结构良好的零件，而不起皱和 开 4 裂。 淬火时间对于零件厚度的分布和马氏体相变的形成是有帮助的，结果示于图 8。可以看出，在厚度为 2右（ ，热冲压后，其厚度在淬火后更均匀（ 2 毫米 ）。 冲压工艺和优化 钢 板 在 高 温 下 的 拉 伸 强 度 只 有100果有坯料夹持力（ 简称）， 由于零件的抗拉强度不能足以维持摩擦阻力该材料很快流入， 零件被打破， 这一 现象可以从图中 9 可以看出。 没有压边力时很少有部位在冲压中起皱，因为在高温时零件的强度低可以伸展自如。在实验中，温度参数对微结构的变化的影响是最大的， 冲压中 对力学性能 的成形参数也是有影响的。淬火时间和合理的散热速度对马氏体相变的影响是明显的， 冲压力流入成型冲压件。此外，坯料的热传递时间是一个重要的因素，也就是说随着热传递时间的增 加，初始变形温度降低，需要较大的压力完成冲压。另外，马氏体相变就不能完成。最佳工艺参数概括在表 4 中，在实践中得到了质量优异的防撞梁，如图 10所示。 学性能测试和分析 拉伸试验、硬度试验、厚度测试、残余应力测试和精度测试 的 结果 如 表 5 所示，从其中可以得到如下结论：抗拉强度达到1550冷弯曲管状梁的 （约400最大减薄率 17%满足了冲压厚度的要求 ，白光扫描显示的在两端焊接表面的尺寸精度完全满足焊接件所要求的精度（ 如图 11 所示，并且显示为均匀的板条马氏体微观结构。 如图 12 所示 三点弯曲试验表明，冷 冲压 管梁无法 持续 承受 20上 变形量的力 ，而 热冲压管梁的弹性好 可以承受 更大的力 ， 其承受的力是冷冲压管梁的 。 5 根据 车侧面碰撞标准，冷冲压管梁与热冲压管梁的车辆侧面碰撞图像的 对比如图 13 所示。根据评估，按照定，热冲压管梁车辆的得分为 16 分（满分）。超高强度钢对车辆侧面碰撞安全性能整体的提升起到了重要作用，并确保所有碰撞指标均达到了国家标准。 与 冷冲压管梁 相比，厚度 为 2 冲压 梁 的安全性能 有显著 地 增加，重量增加了 38。 为了满足汽车车身轻量化的要求，两种横梁都在拉深深度和厚度这两个方面进行优化设计的开发。当热冲压钢板的厚度从 2小到 米，冷弯管重量增加 ;保持长度和宽度恒定，同时深度从 32 毫米减少到 量下降 带动所有能源减排。 门梁的三点弯曲实验（图 14）表明，减速板厚或缩小深度，热冲压梁的弯曲性能降低同步以及板材厚度对于弯曲加工性起到重要作用，所以汽车零件可以实现从厚变薄的同时实现重量更轻巧塑身的目的。 如图 14 所示，轻量化的变形 优化门梁增加 15 毫米与将深门梁从 32 毫米减小到2比，原来变形的 变形增加量不会影响对汽车侧面碰撞试验的结果，改进轻巧的门梁满足安全要求的两倍并轻量级。 结论 1、 对冷却 管道冷却效果 影响最大的因素是 冷却管道到 模具成形面管的 距离 ，接着是管 道 间距和管道直径。模具表面 和 冷却管道 的距离应是管道间距和直径 合理设计 的 基础。 2、 热冲压模具开发、优化的系统和工艺参数可以完全保证马氏体和优异的机械性能，具有平均拉伸强度 1550， 6 伸长率，形状精度 米 ;和优化过程参数进行加热温度为 930 ，时间，形成了速度 75 毫米 /秒，7冲击压力， 15s 的熄灭时间，流程速度 /秒的性能。 3、 超高强度钢板门梁进行了优化，实现碰撞测试的满分，刚度增加了 ，强度提高 ，轻量化 和原来的管道相比，取得安全和轻巧的双目标。 致谢 这项研究是由美国国家基础研究发展计划资助中国（ 2012国际科技合作（ 2011项目。 参考文献 1. B., Z., C., “ 21, 622010. 2. H., C., “of 35, 4, 272009. 3. S. “ 2952006. 4. “A on of J. 10, 3, 105- 113, 2009. 5. Z., M., C., Y., W., “ of 12010. 6. H., H., H., “ of 56, 1, 2692007. 7. “of to of of J. 12, 5, 9252011. 8. M., J., M., “of of 2 of 55, 1, 229- 232, 2006. 7 9. M., K., “of in of J. 11, 3, 4532010. 10. B., Z., C., W., “ of 1902010. 11. H. B., “to J. 10, 2, 1172009. 12. C. W., K. S., W. B., B. K., S. J., I. H., Y. S., K. S., J. H., J., “ A J. 10, 5, 1512009. 开题报告（含论文综述） 课 题 名 称 ： 汽车 车门外板 冲压 模具设计 1 一、毕业设计（论文）选题的目的和意义 。 课题名称； 有关的研究方向的历史、现状和发展情况分析； 前人在本选题研究领域中的工作成果简述 1、课题名称：汽车车门外板冲压模具设计 2、课题历史、现状和发展分析 车门是为驾驶员和乘客提供出入车辆的通道，并隔绝车外干扰，在一定程度上减轻侧面撞击，保护乘员。汽车的美观也 与车门的造型有关。车门的好坏，主要体现在，车门的防撞性能，车门的密封性能，车门的开合便利性，当然还有其它使用功能的指标等。防撞性能尤为重要，因为车辆发生侧碰时，缓冲距离很短，很容易就伤到车内人员。 我国汽车模具行业近来发展迅速，进步也很大，但与国外先进水平相比，仍存在明显差距。主要表现在以下几点： 一是制造精度差。以密封件为例，许多人都反映，我国国产汽车密封性能不好。其实，这不仅与密封材料及密封件制造水平有关，与相关模具水平更有直接关系。目前，国外的汽车企业都在实施 2 毫米 工程，但在我国，单一零件 还能够做到，几百个零件装配到一起就没有保证了，关键在于模具。 二是模具寿命短。仅以铝压铸模为例，国外先进水平已达 100 万次以上，而我国只有20 万次，仅为国外水平的 1/5。 三是模具开发周期长。以前，我国汽车车型几十年不变，汽车模具的开发也很慢。随着竞争的激烈，汽车产品更新换代速度加快，相应地要求模具行业缩短模具开发周期。目前，国外中型压铸模的开发周期仅为 1车覆盖件模具开发周期为 6月，而我国则为国外水平的 2。因此，国内一些较有实力的汽车模具厂虽有开发新模具的实力，却常因跟不上汽车产品更新换代的步伐而失去市场竞争力。 快速发展的数字化模具技术近年来得到迅速发展的数字化模具技术，是解决汽车模具开发中所面临的许多问题的有效途径。所谓数字化模具技术，就是计算机技术或计算机辅助技术在模具设计制造过程中的应用。总结国内外汽车模具企业应用计算机辅助技术的成功经验，数字化汽车模具技术主要包括以下方面：可制造性设计，即在设计时考虑和分析可制造性，保证工艺的成功 ;模具型面设计的辅助技术，发展智能化的型面设计技术 ;助分析和仿真冲压成形的工艺过程，预测和解决可能出现的缺陷和成形问题 ;用 3D 的模具结构设计 取代传统的 2D 设计 ;模具的制造过程采用 术 ;在数字化技术指导下处理解决试模过程中和冲压生产中出现的问题。 2 3、工作成果简述 我国目前为汽车服务的模具约已占到了全部模具产量的三分之一左右。在这占模具总量三分之一的 汽车模具 中，冲压模具要占其中一半，举例来说，制造一辆普通轿车本身便需要约 1500 个模具，当中便有接近 1000 个的冲压模具和超过 200 个的内饰件模具。由此可见汽车冲压模具在模具行业和汽车工业中的重要地位。随着模具行业的不断发展，汽车模具在国内的模具行业已经有着举足轻重的位 置。近十年来，我国汽车工业取得了长足发展。迅猛发展的中国汽车工业为国内的汽车模具带来了广阔的发展空间，以中国当下逐年递增的汽车产量，外资纷纷进入中国设厂，要同时满足炽热的内需及出口需求，汽车模具的需求必然成为中国模具行业迈入升级换代的一个良好契机。 4、选题的意义 毕业设计是教学计划中最后一个综合性实践教学环节，是学生在教师的指导下，独立从事艺术设计工作的初步尝试，其基本目的是培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识、基本技能应对和处理问题的能力。是学生对四年所学知识和技能进行系统化、综合化运用、总 结和深化的过程。通过考察、立题、收集素材、设计方案、工艺制作等过程，检查学生的思维能力、创造能力、实践能力和掌握技艺的深度。通过毕业答辩、毕业设计和实习工作，来考核教学质量，对深化教学改革，提高人才培养工作水平具有重要的意义。本次选择汽车车门模具的设计也是与我自己毕业以后从事汽车行业的工作有关，这也能让我提前了解和熟悉自己以后的工作，对工作有很大的帮助，所以这个选题对我意义重大。 3 二、设计或研究主要内容和重点，预期达到的目标及拟解决的主要问题和技术关键，有何创新之处。 （此部分为重点 阐述内容） 1、设计的主要内容和重点 本次设计的工件是汽车车门的外板，车门外板属于车外覆盖件，与一般冲压件相比具有材料薄、空间尺寸大、质量要求高 (光滑、美观 )、刚性好等特点，尤其是它的曲面使得整个工件的结构变得复杂，所以对于工件的造型是本设计的一个难点。拟利用 件来完成工件的造型设计，但是之前没有学过 要现在学习再来完成造型，这也需要花费一定的时间和精力。 完成了零件的造型设计之后就是要对零件的成型工艺进行分析，车门等覆盖件表面上任何微小的可见缺陷都会在涂漆后引起光的漫反射而影响 外观，因此车门覆盖件表面不允许有波纹、皱折、凹痕、擦伤和其他破坏表面完美的缺陷。车门覆盖件上的装饰线和筋条要求清晰、平滑、左右对称和过渡均匀。车门覆盖件连接处的装饰棱线，衔接应吻合流畅，不允许参差不齐。由于车门制件表面的质量要求比较高，以及市场需求量比较大，因此要求汽车车门等覆盖件的生产实现高效率高品质的大批量生产，汽车模具体积比较庞大，价格比价昂贵，模具本身制造比较难，再加上模具本身易磨损的特点，因此车门等覆盖件的生产成本比较高，总结以上车门等覆盖件类的特点，使用普通的拉伸成型模具将难以达到要求，因为普通 模具不仅增加了生产工序，甚至可能由于操作不当而使制件在生产最初的几个工序中报废，因此汽车车门等覆盖件的生产尽量要一次成型，在保证制出合格制件的前提下尽量减少生产工序，这样操作就可以实现简单化，可以提高生产效率，减少大批量生产所需的简单模具，减少了整个生产过程中参加生产的人数，大大降低了生产成本。 还有就是模具的结构设计，由于汽车车门的体积较大，所以凸凹模具的体积也相对较大，且需要有一定的抗冲击变形和抗破坏能力（即满足强度刚度和稳定性要求）同时又要减轻自身的重量，减轻压力机的工作负载，在一般工程中适合采用精密铸造来制作凸凹模，且模具重量较重，为了装卸方便，一般在 模具的凹模和压边圈的左右两边分别留有起吊装置安装孔，或者起吊钩， 起吊装置与凹模和压边圈的安装孔的固定是采用了过盈方式连接在一起的。 2、预期达到的目标 通过对零件的造型设计，学会 件的操作，掌握了 曲面设计的方法和技巧，让自己具备能够利 用软件进行简单设计 的 能力 ； 利用 件对工件成形进行分析和模拟，并做一些简单的优化，熟悉覆盖件成形的条件和过程； 通过4 论文的撰写，了解到了论文撰写的基本格式 和需要注意的地方，为以后的论文撰写打下了基础；还通过工程图的绘制，进一步熟悉了 件的操作运用，很好的提高了绘图能力。 最终得到以下的成果： （ 1） 毕业论文一份，含目录、中外文摘要，序言、成形工艺确定过程、设计一套完整的 冲压 模具，优化分析过程，存在问题，及需进一步改进的工作，结论、参考文献，总字数在 10000 字以上。 （ 2）外文专 业资料翻译 2000 字以上。 （ 3）开题报告一份。 （ 4）毕业设计说明书一份。（模具总装图 1 张以及主要结构零件图 3 张） （ 5）所有内容电子文档一套。 （ 6）毕业论文成果材料清单一份。 5 三、研究方案： 技术方案（有关方法、技术路线、技术措施）； 实施方案所需的条件（技术条件、试验条件等） 本课题是基于汽车车门外板的冲压模具结构设计，具体研究方案如下： （ 1）利用 件完成零件的造型设计。 （ 2）根据零件的结构特点分析零件的成型工艺，一般情况下车门外板 需要经过下料、拉伸、修边冲孔和翻边等工艺。 （ 3） 利用 件对其成形过程进行分析和模拟，对工件的冲压方向、工艺补充、压料面进行分析， 确定毛坯 形状和尺寸，对成形结果分析和优化。 （ 4）拉伸力的计算，包括拉伸力、压边力和压力机的总压力的计算。初步确定压力机的型号。 （ 5）确定模具的基本结构方案， 模具类型有单工序模具、复合模具和连续模具三种。本制件由于批量较大且属于大型冲压件，采用 单工序模具 比较合适。 模具结构确定后需要根据制件的冲压工艺制定定位方式和卸料方式。还有模具零部件的设计： 1) 根据冲压件形状和 尺寸，确定凸、凹模加工精度、结构形式和固定方法； 2) 根据毛坯的特点、冲压件精度和生产批量，确定定位、导料和挡料方式； 3) 根据制件和废料形状、大小，确定进料、出件和排除废料的方式； 4) 根据板料厚度和冲压件精度要求，确定压料与卸料方式； 5) 根据生产批量，确定操作方式是手工操作，自动或半自动操作； 6) 根据冲压特征和对模具寿命要求，确定合理的模具加工精度； 7) 根据所使用的设备，确定模具的安装和固定方式。 （ 6） 自行设计合适的 模架 。 （ 7）模具图的绘制 。 6 四、主要参考文献目录 1 张国方，宋景芬 M民交通出版社， 2 陈家瑞 下 )M械工业出版社， 2000. 3 王望予 计 M械工业出版社， 2004. 4 李大鑫，张秀棉 M2005. 5 杨灿，苏张磊 J2013 6 徐家川，王翠萍 M京大学出版社， 2012. 7 于永泗，齐 民 M连理工大学出版社， 2010. 8 柯旭贵，张荣清 M机械工业 出版社 ， 9 龚红英 用教程 M学工业出版社， 2010. 10 苏春建，于涛 形 析及应用 M防工业出版社，11 钟翔山 验及实例 M学工业出版社， 2013. 12 姜奎华 M械工业出版社， 1997. 13 朱江峰，童林军 M京理工大学出版 社， 2009. 7 五、毕业设计（论文）工作进度计划。 （必须包含一定工作量的计算机知识综合应用环节） 第一阶段：（ ） 1)召开毕业生会议，下达设计（论文）任务书。 2)收集、查阅、整理毕业设计需要的资料（互联网、校图书馆、网上查询书籍）。 3) 写出开题报告 3000 字以上。 4) 查阅相关 件资料并初步掌握运用此软件，利用 行 3D 绘图。 第二阶段：（ ） 1) 分析零件的成型工艺，设计模具的基本结构。 2) 对设计出的结果进行分析，整理，检查各 项数据，此时 2D 模具总装配图也开始绘制。 3) 撰写说明书（ 10000 字以上，中、外文摘要、目录、正文、参考文献）。 4) 检查，修改说明书存在的错误。 5) 完成毕业设计所需要的成果以及各种资料的齐全。 第三阶段：（ ） 1) 指导教师审阅论文，提出修改意见，学生编辑修论文，学生论文打印稿经指导老师评定之后交给评阅教师评阅。 2) 毕业设计答辩阶段。 六、指导教师审核意见 指导教师签字： 年 月 日 七、开题答辩结论和审核意见 教研室主任签字： 年 月 日 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 I 设计 (论文 ) 题 目： 汽车车门外板 冲压 模具设计 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 要 本次设计的内容 是某轿车前车门外板的冲压模具 ， 分析了汽车覆盖件及其冲压模具的特点及要求。 汽车覆盖件的尺寸大结构属于复杂的曲面结构，零件表面的质量要求高，因此对其模具的设计也比较复杂。 该零件的数学模型为由曲面构成的非参数化特征，首先利用 件绘制该零件的三维造型，再对其成形特点和成形工艺进行分析 ， 为了得到合格的零件产品，必 须先进行生产方案的分析与确定。 再 利用 件进行数值模拟分析，借助软件对其 拉深方向 、 工艺补充 、 坯料尺 寸 、零件的成形极限、厚度变化情况和拉延力 等进行 分析 计算，最后 是对其成形模具进行设计 。 拉延 模的设计 是本设计的重点， 包括 冲压方向的确定、内外工艺补充面、压料面的确定 、 拉延筋的设计、 工艺计算 等，重点对拉延 凸模、凹模、 压边圈 进行设计，还有 对顶件装置、导向装置、合模限位装置、起吊装置和通气孔等进行 设计。 工件在拉延成形之后需要进行修边和冲孔，在这里 以拉延 模 为基础 对 修边 冲孔 模 进行简单的设计和说明 ， 完成工件的冲 压成形 。最后 绘制了 拉延 模具的二维装配图 和部分零件图 。 关键词： 车门外板 ； 覆盖件； 工艺分析；模具设计； 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 he of is a of an of so of of of of G to of in to be to of of is of is on as as of in to 买后包含有 纸和说明书 ,咨询 V 目 次 摘 要 . I . 绪论 . 1 述 . 1 门的组成和特点 . 1 具的发展 与现状 . 1 车覆盖件模具 . 2 文研究的内容和目的 . 2 2 冲压工艺分析 . 3 压的工件 . 3 8料 . 3 压件工艺方案的确定 . 4 压工艺方案的提出 . 4 压工艺方案的对比与选择 . 4 门外板冲压模具设计思路 . 5 章小结 . 5 3 车门外板拉延成形数值模拟 . 6 值模拟 . 6 门成形的有限元模拟 . 6 延工艺 . 6 据库简易操作 . 6 限元模拟的后处理 . 12 章小结 . 14 4 外板拉延模具设计 . 15 延方向的确定 . 15 延方向设计要求 . 15 件拉延方向的确定 . 15 艺补充的设计 . 16 艺补充的设计原则 . 16 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 制件工艺补充的确定 . 16 料面的设计 . 17 料面对制件成形的影响 . 17 料面的设计要点 . 17 延筋的设计 . 18 延筋对制件成形的影响 . 18 延筋的设计要点 . 18 延工艺的计算 . 19 延 模拉深力的计算 . 19 延模压边力的计算 . 20 延模压力中心的确定 . 20 延设备的选择 . 20 具工作部分尺寸的计算 . 21 延模结构形式的确定 . 22 延模主要零件的设计 . 22 延凸模的设计 . 22 延凹模的设计 . 23 边圈的设计 . 24 件装置的设计 . 25 他零部件的设计 . 25 延模的工作原理 . 26 章小结 . 26 5 外板修边冲孔复合模具的简单设计 . 27 边冲孔工艺的分析 . 27 边方向的确定 . 27 边模的定位 . 28 边模的结构形式 . 28 边冲孔模结构与零件的设计 . 28 边模工作部分的设计 . 28 边模卸料装置的设计 . 29 边冲孔模的工作原理 . 29 章小结 . 29 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 模具的图样绘制 . 30 件图的绘制要求 . 30 装图的绘制要求 . 30 7 结论 . 31 致谢 . 32 参考文献 . 33 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 1 1 绪论 述 自从世界上第一辆汽车诞生以来，经过不断的发展 、 改进 和创新 ，汽车逐渐进入了普通人的生活，来到了千家万户。汽车的出现 正在 改变着 我们所有人的生活， 如今，汽车在大家的日常 生活中有着 重要的作用，汽车是 我们出行、 旅游 、上班 便捷的交通工具 。 汽车技术的进步为 汽车产业的发展 带来了巨大的收益 ， 自从 1886 年世界上第一辆汽车 诞生 以来 ， 便出现了很多 有关汽车技术 的 发 明和专利，使汽车的 发展日新月异。现代汽车是新时代新科技的 发展 所带来的产物 ，汽车技术的发展 见证了 人类 的 文明史 。汽车技术的进步也带 动了一些行业的 技术改造和 更新。 汽车也 丰富着 我们的生活，各种 与 汽车相关的 比赛、 电影 、 汽车玩具 和与 戏 也是层出不穷。 汽车是 我们 现代生活中不可缺少的一 个重要的 部分 1。 门的组成和特点 车门是为驾驶员和乘客提供出入车辆的通道，并隔绝车外干扰，在一定程度上减轻侧面撞击，保护乘员 2。汽车的美观也与车门的造型有关。车门的好坏，主要体现在，车门的防撞性能，车门的密封性能，车门的开合便 利性，当然还有其它使用功能的指标等。防撞性能尤为重要，因为车辆发生侧碰时，缓冲距离很短，很容易就伤到车内人员。 轿车的车门一般由门体 （内板、车门外板、车门窗框、车门加强横梁和车门加强板）， 车门附件 （车门铰链、车门开度限位器、门锁机构及内外手柄、车门玻璃、玻璃升降机和密封条）和 内饰盖板 （固定板、芯板、内饰蒙皮、内扶手） 三部分组成 3。 车门外板属于车外覆盖件，与一般冲压件相比具有材料薄、空间尺寸大、质量要求高 (光滑、美观 ，不允许有波纹、皱纹、凹痕 )、刚性好 、形状复 /立体表面多 等特点，如果外板刚度不足，在关 门时会产生嗡嗡的振动声，行驶时也会发生振动。其自身外形特点是零件拉延深度浅、外表面要求光滑匀称。 具的发展与现状 模具是工业生产中的基础工艺装备，其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造水平的重要标志 4。随着 工业技术的发展， 模具的需求量 变得 越来越大， 对模具的 使用 要求也越来越高。目前我国模具工业的发展 越来越迅速 ，产品发展重点主要应表现在 ： 1）汽车覆盖件模； 2）精密冲模； 3）大型及精密塑料模； 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 2 4）主要模具标准件； 5）其它高技术含量的模具。 与一般冲压件相比，汽车覆盖件多是尺寸大、形状复杂、 相对厚度（板厚与毛坯最大长度之比）小（相对厚度最小值可达 三维曲面，成形规律难以掌握，同时对外观质量要求高，配合精度高，形状和尺寸的一致性及互换性好，刚性好，还要有良好的成型工艺性，因此，汽车覆盖件的成型过程有其特殊性，如通常为一次拉延成形（外覆盖件），拉延时兼有胀形变形等 5。正因如此，在实践中常把金属覆盖件从一般冲压件中分离出来，作为冲压加工中的特殊类别加以研究和分析。 车覆盖件模具 汽车覆盖件 在制造时 主要由拉深成型、修边和翻边三个基本 的冲压 工序组成，覆盖件模具 按其完成的工序分 类，主要有落料模、 拉延模、修边模、翻边模、整形模 ，还有完成复合工序的修边冲孔模、修边翻边模、翻边冲孔模等。 一般来讲，覆盖件模具的尺寸大、结构复杂、工作零件的精度要求高，而且其一般都是非标准件，需要自行设计。 文研究的内容和目的 本文主要是设计出一套具有使用要求的汽车车门外板模具，并能以这套模具进行批量且自动化生产。此车门外板要求足够的刚度，外边面质量要求高（光滑 、美观、匀称），尺寸精度高满足装配。通过利用 件绘制工件的三维模型图，分析工件的成型工艺， 使用 件进行拉延成形过程的有 限元分析， 设计模具的整体结构以及用 件绘制模具工作零件的二维图和总装图完成设计。 这次设计，对我而言是在大学一次最重要的课程，综合性很强，不单单提高自己对本专业知识的理解，且为以后从事模具行业奠定一定的基础。特别是，在老师同学的帮助下，自己能一个人去熟练掌握设计模具的具体步骤，充分加强自己各方面的能力。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 3 2 冲压工艺分析 压的 工件 图 门外板三维图 图 门外板 二维图和 尺寸 图 示是车门外板结构图， 材质选用 08质碳素结构钢。制件尺寸大（ 1250100厚度为 零件上面有一个车玻璃窗的位置，一个车门把手的孔。外形较复杂，拉深深度不是很深，属于汽车拉深件；此类拉深件的拉深表面主要是靠压料面下的毛坯向里面补充而拉深成形；变形、应力比较均匀，一般都不会破裂。 图 工件的尺寸。 件 材料 分析 本车门外板采用的是 08料， 08优质碳素结构钢的一种， “08”表示钢中平均碳质量分数为 “A”表示质量等级， “L”为 “拉 ”字的汉语拼音首字母，表示其拉伸性能好。 它是一种很软的低碳钢，其强度、硬度非常低，可塑性及 韧性较好，对于冷加工性能较好。 其抗拉强度 b 325 08般用于轧制成薄带、薄板、购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 4 冷轧变形材、冷拉、焊接件、冷冲压等 ，主要用于制造 6下的各种冷冲压构件，如车身、驾驶室、各种仪表及机器外壳等 6。 压件 工艺 方案的确定 压工艺方案的提出 工艺方案是在保证冲压件质量的前提下，实现高效和低成本的生产，通过上面的分析，该制件属于大批量生产。汽车覆盖件的 冲压加工成形工序有落料、拉延（拉深）、修边（冲孔）、翻边（翻孔）、和整形等 7，其中最基础、最重要的 就是拉延 成形工序。在 编制冲压工艺时，关键在于拉延的可能性和可靠性，如果覆盖件能够进行拉延，对于拉延以后的工序，主要是确定工序数和安排工序之间先后顺序的问题。一般来说，覆盖件都是进行一次拉延成形的，拉延工艺性的好坏主要取决于覆盖件的形状。为实现工件的一次拉延成形，对深度深的、立体曲面复杂的覆盖件，除了对拉深的形状进行优化外，还必须采用性能比较好的深拉延钢板。结合本设计的工件，初步确定了一下几种冲压工序： 方案一： 把工件 的数学模型展开， 计算其外形尺寸 ，第一步是 下料和垂直冲孔 ，第二步 进行 拉延成形，共需要两套模具； 方案二： 把 工件 的数 学模型展开， 计算其外形尺寸 ， 第一步 下料， 第二步 垂直冲孔 ，最 后拉延成形，共需要三套模具； 方案三： 先对 工件 的 模型进行工艺补充， 第一步 进行拉延成形， 第二步 修边，最后冲孔，共需要三套模具； 方案四：先对 工件 的模型进行工艺补充， 第一步 进行拉延成形，最后同时修边和冲孔，共需要两套模具。 压工艺方案的对比与选择 方案一先对零件展开，因为这是个复杂的数学模型，有很多的复杂曲面，虽然可以借助计算机 来 计算出展开尺寸，但是那些孔的位置也是很难确定的， 存在工艺的缺陷，这个方案不可取。 方案二实施起来浪费材料，增加 了加工工序，不是合适的方案。 方案 三 第一步就是 对零件进行工艺补充， 采用 了拉延 筋， 这样可以 防止 起皱， 有利于冲压件的顺利成形， 并且 经过 了 工艺补充， 这样使 零件的外形尺寸的精度得到了很好的保证。但是先进行修边，后进行冲孔，增加了整个模具的设计与制造的复杂程度，增加了制造工序，因此方案 二 也不是最佳的方案。 方案 四 与方案 三 比较都是先进行工艺补充后， 再拉延成型，后同时冲孔 和 修边 ，保证了孔的位置尺寸和外形尺寸，虽然增加了模具的复杂程度，增加了模具制造的费购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 5 用和时间，但只有两套模具，减少了模具的制造成本， 减少了生产周期和制造 工序，因此方案 四 是可取的方案。 所以本次设计采用方案四。先进行一次拉延成形，拉出工件的整体外形部分，再进行车门玻璃窗和门把手的冲孔（此冲孔必须要在拉深成形后再进行）和外部轮廓的修边工序。 根据制定的工序，需要设计出一套拉延模具和一套修边冲孔模具 。 门外板冲压模具设计思路 对于车门外板的冲压成形，其中最主要的工序就是外板的拉延成形，后续再加以修边、冲孔和翻边 等工序 得到最终的复合要求的工件 。由于拉延模具中有压边圈和拉延筋的存在，为了满足工件拉延成形的要求和保证拉延成形的质量，后面修边和翻边等工序不可能与 拉延在同一 套模具中经过冲压而得到，因此，拉延模具和修边模具就必须分别设计。本设计首先利用 件对零件的成形进行模拟，然后再借助模拟分析进行模具设计，本次主要对拉延模具进行分析，设计了一套车门外板拉延模具和 修边冲孔模 的简单设计说明 。 章小结 本章对工件进行分析，确定了工件的成形工艺过程，为接下来的模具设计制定了方向和思路。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 6 3 车门外板拉延成形数值模拟 值模拟 影响金属塑性成形 的因素包括所选用材料的性能、模具的形状、坯料的形状、工艺参数的设定值等 8。以往主要是依靠实验 、经验或是在较多的简化和假设的前提下进行理论分析 处理来解决此类问题 。但 往往这样 理论分析 所得的 结果与实际结果有很大的出入，因此在实际 中不能广泛的 应用 此方法 。 本章利用 件对汽车前门内板进行拉延成形过程的有限元分析。 门成形的有限元模拟 延工艺 通 过分析知道本工件 在成形时没有成形 很 困难的部分， 从 外形 看比较简单流畅，如果选择 的冲压方向 合理的话就 不会出现冲压负角。 本工件没有法兰部分 ， 需要在 工件本体部分以外 添加工艺补充面之后才能进行拉延成形 9。本零件的 工艺补充部分 包含两类： 一种 是 车窗那里需要填充的部分 ；第二种是零件外 轮廓线边缘部分的外工艺补充 部分，它由 拉延部分的补充面和压料面 组成 。 据库简易操作 (1) 创建数据库 启动 件， 选择菜单 文件 另存为 ，输入 “文件名，将 建立的 数据库保存在自己设定的目录下，保存数据库。 (2) 导入 型 选择 文件导入 ，将 车门 外板件的 式的 文件导入到 软件 中，如图 示 ： 图 入的零件模型 选择菜单 零件层 的 编辑 ，修改零件层的名称、编号和颜色，修改 车门 外板零件层名称为 击 确定 。 (3) 曲面网格划分 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 7 选择菜单 预处理 网格划分， 弹出 网格划分菜单 对话框 。 在 “曲面网格划分 ”对话框中设定最大单元值为 20，其它各项的值采用默认值，自动划分网格。划分的网格单元图 示： 图 分的网格单元 (4) 网格检查和修补 选择菜单 前处理 模型检查 ，单击 “显示边界 ”按钮 。 点 击清除高亮显示 按钮， 点选平面法向按钮，确定所有单元的法向量方向一致。 (5) 冲压方向的调整 在 ，本功能用来调整零件的冲压方向，它允许用户移动工件且围绕任意轴旋转工件，通过平均所有单元的法矢来调整冲压方向，使冲压负角和拉延深度达到最小，从而更适合于拉延。 选择 模面工程 预处理 菜单项，在弹出的对话框中选择冲压方向调整选项，将模型调整到一个最佳的冲压方向的位置上。 如图 示，从图中可以看出，拉延件的最深的拉深深度为 107 图 压方向的选择 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 8 (6) 内部填充 选择菜单 模面工程 前处理 ，选择自动填充按钮，点击 应用 ，模型中的所有孔洞的边界线都 是 高亮显示。 在模型中最大的孔洞边界上选择一个节点，则高亮显示线被去除，点击鼠标中键，填充内孔如图 示： 图 填充内孔的模型 (7) 添加工艺补充面 创建内压料面 ： 选择 模面工程 压料面 菜单项，将当前零件定义成凹模，在弹出的 压料面 对话框中选择压料面类型为两线压料面，点选内压料面 选项，输入压料面的法兰宽度 为 20击 定义 压料面方向 按钮，点击鼠标左键选择参考点，结果如图 示： 图 料面设置 创建内工艺补充面 ： 选择 模面工程 工艺补充面 菜单项，在 轮廓母线 组中点击新建 ，选择截面线类型为 2，输入半径均为 入 部件 的值为 点击购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 9 分配 按钮，选择类型为 内部 ，关闭 通过段选项，点击选择 ，在凹模内部边界上拾取一个节点，点击 应用 按钮，生成工艺补充面曲面。 内压料面裁剪 ： 选择 模面工程 模面修改 菜单项，点击 裁剪压料面 选项，确认选择，返回到 裁剪 压料面 对话框，点击 应用 按钮，弹出窗口提示用户是否裁剪压料面，点击按钮确认，结果如图 示： 图 建的内工艺补充面 创建外压料面 ： 编辑零件层，将 为 择 模面工程 压料面 菜单项，选择压料面类型为 两线压料面 ，点选 外压料面 选项，法兰宽度 设 为200击 定义压料面 按钮，点击鼠标中键确定，点击 应用 按钮创建新的压料面，点击 否 按钮保留 生成外压料面。 创建外工艺补充面 ： 选择 模面工程 工艺补 充面 菜单项，在 产生补充面 组中点击 新建 按钮，选择截面线类型，并加以编辑，创建外工艺补充面。然后裁剪外压料面，最后结果如图 示，最后生成的模面如图 示： 图 剪后的压料面 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 10 图 成的整个模面 (8) 坯料尺寸估算 由于汽车覆盖件的形状复杂， 人工很难 准确 地 计算出拉深件的表面面积， 在这里，我们利用 件坯料工程中 设置 的 计算模块 来计算 毛坯尺寸的大小和形状。 将需要求板料的图层编辑添加到一个图层中，如图 示。然后检查、修补该零 件层中的网格。 图 查修整后 选择 坯料工程 预处理 菜单项，单击 毛坯尺寸估算 选项，弹出毛坯估算对话框，确保在材料库中选择材料 型为 36，修改毛坯厚度为 过计算得到的毛坯展开轮廓线如图 示： 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 11 图 算后展开的毛坯 (9) 矩形包络 选择菜单 坯料工程 开发 ，在对话框中选择 板坯形状拟合选项。选择坯料轮廓线，创建包络坯料轮廓的包络矩形。 图 建的包络矩形线 (10) 偏置矩形轮廓线并生成毛坯网格 包络后的矩形轮廓线没 有余量，不是 毛 坯尺寸，还需要偏置放大以增加压料面的部分， 偏置距离为 50。将偏置后的矩形轮廓定义为实际的落料形状，并生成网格。得出毛坯的尺寸为 1530430 (11) 快速设置 打开设置工具栏，进行快速设置，定义好上部工具、压边圈、拉延筋和坯料，自动分配后点击应用，可以进行冲压时的动画预览，如图 示， 然后提交任务，进行计算。 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 12 图 位好的工具 限元模拟 的后处理 (1) 后处理结果 打开软件后处理部分，可以看到工件的模拟结果如图 示： 图 形结果 (2) 通过软件对其拉延成形进行 简单的 优化 如图 示， 是 在 不同拉延速度时得到的成形图 ： a) b) 图 同拉延速度时的 拉延 结果 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 13 图 a 是在工具速度为 3000 时的成形结果，工件成形比较完好；图 b 是在工具速度为 5000 时的拉延结果，工件在拉延到一定程度后，软件出现失真现象，拉延失败。在覆盖件拉延时，拉延速度对其会有很大影响，在实际中需要选择合适的拉延速度才能拉延出 复合要求 的工件。 如图 示，是在有拉延筋和没有拉延筋的情况下得到的结果： a) b) 图 无拉延筋时的成形结果 图 a 是在有拉延筋时的拉延结果，工件成形比较好；而 b 是在没有拉延筋时的拉延结果，从图中可以明显看出工件有起皱现象。拉延筋对于覆盖件拉延来说很重要，有拉延筋时可以在拉延过程中可以对坯料产生较大的压力，能够有效地避免工件的起皱现象。因此在后续的设计当中，可以借此作为参考对模具的拉延筋进行设计。 (2) 工件成形极限图 如图 示： 图 形极限图 根据模拟结果，对成形极限图进行研究，发现存在一些起皱状态，关键部分属于安全成型区域，因此此产品在成形极限图的研究下可以成 形 。 (3) 工件成形极限图如图 示： 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 14 图 件厚度变化图 根据模拟结果，发现制件厚度变化不是很大， 且厚度分布比较均匀 ， 此产品在厚度变化图的研究下可以成 形 。 章小结 本章利用 件对工件的成形进行模拟和分析， 对工件的工艺补充部分进行了补充，对后面的模具设计提供了参考。通过计算，得出了工件的模拟成形的结果，在分析条件下，工件可以完成拉延成形。购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 15 4 外板拉延模具设计 延 方向的确定 汽车覆盖件的冲压工艺一般由两道或两道以上的工序才能够完成， 确定 拉延方向是覆盖件拉延工艺的第一步， 每一道工序的冲压方向都要根据本工序的具体情况来确定。首先要确定的是拉延工艺的冲压方向，然后制定后续工序的冲压方向，并且尽可能将各工序的冲压方向设计成一样的，这样可以减少覆盖件在流水线上的翻转次数，减轻工人的劳动强度。拉延方向设计的合 不合理，直接决定了能否拉延出复合要求的工件，同时影响到后续的冲压工序。 延方向设计要求 合理的拉延方向需要考虑以下因素： 保证凸模能顺利进入凹模，拉延完成时，必须能进入拉延成形要求的每一个角落，不能出现凸模接触不到的死角和死区 ，这样可以方便一次完成冲压件的拉延。并且，为了完成制件表面上 加强筋等 的局部成形 ，应使该表面与拉延方向垂直或较小的夹角。 应尽可能的 使 拉延深度 适中 ，而且深度要 均匀，保证压料面各部分进料阻力均匀，当拉 深深度相差过大时，因不同部位的进料阻力不一样，会产生毛坯窜动。拉延深度太深，容易产生破裂、起皱等质量问题；拉延深度太浅，则会使材料在成形过程中得不到充分的塑性变形，覆盖件的刚度不够。因此，所选择的拉延方向，应使拉延件的拉延深度适中，既能使成形过程顺利完成，又能充分发挥材料的塑性变形能力 9。 件拉延方向的确定 根据以上的设计原则，将零件放入 件中进行模拟，得出了在拉延 时深度最小，没有负角度时的拉延方向。本工件拉延的最深深度为 107如 图 示： 图 压 方向 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 16 艺补充 的设计 冲压方向确定之后，为了满足 拉延 工艺的要求， 拉出符合质量要求的工件，对 大多数汽车覆盖件要将其形状、轮廓或深度进行工艺补充。 覆盖件拉延成形时，必须将覆盖件的翻边展开，将覆盖件的窗口、孔等填平，增加压料面、拉延筋等，在零件本体外增加一部分材料，这部分添加的材料就是工艺补充。 工艺补充部分的设计是冲压工艺的重要内容 10。工艺补充设计的合理与否，也是冲压设计先进与否的重要标志，增加工艺补充的作用，在于改善覆盖件拉延时的工艺条件，改善拉延件工艺性，力求使各处材料变形均匀，增加工艺补充后 的拉延件，在后续切边、翻边工艺时，可有效地定位。 艺补充的设计原则 简化拉延件 的 结构形状。拉延件形状越复杂，拉延 就 越困难，设置工艺补充部分可以使拉延件的 结构、 形状简单 ，越接近于基本形状的零件，冲压成形过程中材料的流动和塑性变形就越容易控制。 应尽 可能保证良好的塑性变形 的条件。对有些斜度 大的拉延件，为了保证拉延时材料能够很好地贴紧凸模，可以在工艺补充部分上增加一部分直壁以保证良好的拉延条件。 内 孔封闭 的原则，对 于内部有孔的零件，首先要将孔洞进行封闭补充，将 零件变 为无内孔 的零件， 但若该部分属于内部的局部成形部分则 需 要进行变形分析。这部分成形 一般都 属于胀形成形，若其胀形变形超过材料的极限 ，需要在工艺补充部分预冲孔或切口，这样可以 减小胀形变形量。 尽可能使用料减少，工艺补充部分不是零件结构的一部分，只是成形工艺的需要，一般在拉延结束之后的修边工序中会被切除，因此在保证了拉延件有良好的拉延条件的前提下，应尽可能的减少工艺补充部分的用料，这样可以提高材料利用率。 件工艺补充的确定 工艺补充的设计要有利于修边等后续工序中工件的定位和可靠，尽量满足垂直修边、垂直翻边，以便设计结构简单的模具。拉延 模在工作 时，模具的压料面 需 要进行调整，在工作一段时间后要对磨损的拉延筋进行打磨加工， 但是这个加工不能 影响到修边线， 一般拉延筋到 修边线的距离为 25边线到凸模圆角的距离 通常 取 35模圆角半径一般取 3 10当 凹模圆角半径也是工艺补充的部分时，半径取 8 10凹模圆角本来就是 工件的一部分时 ，要保证拉延成形的要求。根据以上要求， 经过 件的模拟 和分析， 综合考虑得出制件 如下 图 工艺补充示意图： 购买后包含有 纸和说明书 ,咨询 17 图 艺补充 料面的设计 料面对制件成形的影响 压料面是工艺补充的重要部分，是指位于凹模圆角半径 外，并且在拉延开始时被压边圈和凹模压住的那一部分材料。 压料面的形式与位置 决定了拉力的大小与分布。因此，压料面设计的好坏直接 影响到压料毛坯向凹模内流动的方向与速度、毛坯变形的分布和大小、破裂起皱等问题，甚至 关系到拉延成形的成功
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