多目标优化的汽车覆盖件顶盖冲压模具的设计【3张图纸】【优秀】
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多目标优化的汽车覆盖件顶盖冲压模具的设计
61页 27000字数+说明书+3张CAD图纸
压料圈.dwg
多目标优化的汽车覆盖件顶盖冲压模具的设计论文.doc
推件板.dwg
车顶盖汽车覆盖件模具装配图.dwg
目录
1绪论1
1.1汽车覆盖件的概念与特点1
1.1.1汽车覆盖件的概念1
1.1.2汽车覆盖件的成形特点1
1.1.3 覆盖件的特殊要求2
1.1.4 Dynaform 有限元模拟软件的应用3
1.2 冷冲压模具发展现状及CAE技术的前景3
1.2.1我国冷冲压模具的发展现状3
1.2.2 CAE技术的发展前景4
1.3论文的提出及研究意义4
1.3.1论文的提出4
1.3.2研究意义4
1.4研究的主要内容5
2汽车覆盖件拉延模冲压工艺分析6
2.1产品的工艺分析6
2.1.1覆盖件冲压工艺的特点6
2.2冲压工艺的确定6
2.2.1冲压方向的确定7
2.2.2 工艺补充部分设计8
2.2.3压料面的确定9
2.2.4工艺孔及工艺切口10
2.2.5 增加拉延筋或拉延槛10
2.2.6加工方案的确定11
3对汽车覆盖件的拉延工艺的有限元分析13
3.1 DYNAFORM软件的三大组成部分13
3.1.1 DYNAFORM前处理13
3.1.2 DYNAFORM求解器14
3.1.3 DYNAFORM的后处理14
3.2 DYNAFORM软件在板料成形过程中的分析流程14
3.3采用仿真技术的优点15
3.4模具设计的有限元分析与仿真16
3.4.1参数初步确定16
3.4.2模型的建立16
3.4.3对零件进行网格划分17
3.4.4 冲压方向的调整19
3.4.5创建压料面和工艺补充部分20
3.4.6对压料面进行裁剪22
3.4.7毛坯的确定23
3.4.8 Draw Die模块参数设置25
3.4.9成形缺陷的分析判断26
3.4.10解决起皱的方法29
3.4.11解决开裂的方法31
4模具结构设计的确定及ISIGHT分析31
4.1对DYNAFORM仿真结果进行多目标优化31
4.1.1 iSIGHT简介31
4.1.3 响应面法的简单介绍33
4.1.4 多目标优化的基本思路33
4.1.5 目标函数对产品的影响与控制38
4.2选用模具的类型及结构39
4.2.1三种拉延模的比较39
4.2.2确定拉延模的类型41
4.2.3 压力机的选择41
4.3汽车覆盖件冲压成形的冲压方式41
4.3.1拉延模的主要组成部分42
4.4结构尺寸参数42
4.4.1凸模结构43
4.4.2空气孔的设计43
4.4.3导向板44
4.4.4压边圈和凹模的导向45
4.4.5 压料筋和压料槛46
4.4.6 升降机顶件器48
4.4.7 模具总体装配图49
总结51
参考文献52
致谢54
摘要
本文以建模软件Pro/E和冲压仿真分析软件Dynaform为工具，以典型汽车覆盖件（车顶盖）为例，应用计算机对产品进行三维建模及仿真计算冲压模具工作过程，通过分析结果，验证模具设计是否合理，防止起皱、拉裂等不良现象。实践证明，采用冲压仿真分析软件DYNAFORM对汽车覆盖件成形过程进行模拟，并根据仿真结果进行冲压工艺规划和模具的设计，可以降低成本，缩短生产周期，提高模具的设计质量。主要讲述仿真分析技术在汽车覆盖件模具制造中的实际应用。探讨了虚拟制造技术在汽车模具制造中的重要性和优势，提出了虚拟制造技术在汽车模具开发领域的应用。在简单介绍了虚拟制造的原理及其组成部分后，对其在汽车覆盖件模具制造中的应用给出了详细说明，重点介绍了在汽车覆盖件模具制造中如何使用虚拟制造技术，给出了应用的一般流程，并对其中的关键技术和难点技术给予了详细说明。
关键词：冲压；仿真；Dynaform；覆盖件；模具设计
- 内容简介：
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毕 业 论 文（设 计） 题目：多目标优化的汽车覆盖件的设计汽车顶盖模具设计 （英文）：Mold Design of Automobile Covering Based on Multi-objective OptimizationCar Roof Die Design 院 别： 机电学院 专 业：机械设计制造及其自动化姓 名： 学 号： 指导教师： 日 期： 2010年5月29日 多目标优化的汽车覆盖件的设计 汽车顶盖模具设计摘要本文以建模软件Pro/E和冲压仿真分析软件Dynaform为工具，以典型汽车覆盖件（车顶盖）为例，应用计算机对产品进行三维建模及仿真计算冲压模具工作过程，通过分析结果，验证模具设计是否合理，防止起皱、拉裂等不良现象。实践证明，采用冲压仿真分析软件DYNAFORM对汽车覆盖件成形过程进行模拟，并根据仿真结果进行冲压工艺规划和模具的设计，可以降低成本，缩短生产周期，提高模具的设计质量。主要讲述仿真分析技术在汽车覆盖件模具制造中的实际应用。探讨了虚拟制造技术在汽车模具制造中的重要性和优势，提出了虚拟制造技术在汽车模具开发领域的应用。在简单介绍了虚拟制造的原理及其组成部分后，对其在汽车覆盖件模具制造中的应用给出了详细说明，重点介绍了在汽车覆盖件模具制造中如何使用虚拟制造技术，给出了应用的一般流程，并对其中的关键技术和难点技术给予了详细说明。关键词：冲压；仿真；Dynaform；覆盖件；模具设计Mold Design of Automobile Covering Based on Multi-objective OptimizationCar Roof Die DesignABSTRACT In this paper we use modeling software Pro/E and simulation software Dynaform as a tool, take the typical automobile cover (car roof) as an example, use the computer to model the product and simulate the stamping process，through result analysis, we confirm the mold is designed reasonably. Such design would prevent such bad phenomenon as wrinkle and fracture and so on. It has been proved, using the stamping simulation analysis software Dynaform to make the simulation of automobile cover forming process, and making the stamping process plan and the mold design according to the simulation results, can reduce the cost, shorten production cycle, enhance the mold design quality. In order to explain the Simulation Analysis Technologys application in automobile covering mould manufacturing, discusses the importance of the virtual manufacturing technology used in mould manufacturing, the application of virtual manufacturing technology was put forward in the field of auto mould development. After virtual manufacturing is simply introduced, a detailed explanation was given in the mould manufacturing application. Additionally, we also introduced how to use the virtual manufacturing technology in the mould manufacturing, and gave the general process, the key technology and some other technical.Key words: Stamping; Simulation; Dynaform; Covering; Mould design目录1绪论11.1汽车覆盖件的概念与特点11.1.1汽车覆盖件的概念11.1.2汽车覆盖件的成形特点11.1.3 覆盖件的特殊要求21.1.4 Dynaform 有限元模拟软件的应用31.2 冷冲压模具发展现状及CAE技术的前景31.2.1我国冷冲压模具的发展现状31.2.2 CAE技术的发展前景41.3论文的提出及研究意义41.3.1论文的提出41.3.2研究意义41.4研究的主要内容52汽车覆盖件拉延模冲压工艺分析62.1产品的工艺分析62.1.1覆盖件冲压工艺的特点62.2冲压工艺的确定62.2.1冲压方向的确定72.2.2 工艺补充部分设计82.2.3压料面的确定92.2.4工艺孔及工艺切口102.2.5 增加拉延筋或拉延槛102.2.6加工方案的确定113对汽车覆盖件的拉延工艺的有限元分析133.1 DYNAFORM软件的三大组成部分133.1.1 DYNAFORM前处理133.1.2 DYNAFORM求解器143.1.3 DYNAFORM的后处理143.2 DYNAFORM软件在板料成形过程中的分析流程143.3采用仿真技术的优点153.4模具设计的有限元分析与仿真163.4.1参数初步确定163.4.2模型的建立163.4.3对零件进行网格划分173.4.4 冲压方向的调整193.4.5创建压料面和工艺补充部分203.4.6对压料面进行裁剪223.4.7毛坯的确定233.4.8 Draw Die模块参数设置253.4.9成形缺陷的分析判断263.4.10解决起皱的方法293.4.11解决开裂的方法314模具结构设计的确定及ISIGHT分析314.1对DYNAFORM仿真结果进行多目标优化314.1.1 iSIGHT简介314.1.3 响应面法的简单介绍334.1.4 多目标优化的基本思路334.1.5 目标函数对产品的影响与控制384.2选用模具的类型及结构394.2.1三种拉延模的比较394.2.2确定拉延模的类型414.2.3 压力机的选择414.3汽车覆盖件冲压成形的冲压方式414.3.1拉延模的主要组成部分424.4结构尺寸参数424.4.1凸模结构434.4.2空气孔的设计434.4.3导向板444.4.4压边圈和凹模的导向454.4.5 压料筋和压料槛464.4.6 升降机顶件器484.4.7 模具总体装配图49总结51参考文献52致谢54多目标优化的汽车覆盖件的设计1绪论1.1汽车覆盖件的概念与特点1.1.1汽车覆盖件的概念汽车覆盖件（以下简称覆盖件）是指构成汽车车身或驾驶室、覆盖发动机和底盘的薄金属板料制成的异形体表面和内部零件。轿车的车前板和车身、载重车的车前板和驾驶室等都是由覆盖件和一般冲压件构成的。覆盖件组装后构成了车身或驾驶室的全部外部和内部形状，它既是外观装饰性的零件，又是封闭薄壳状的受力零件。覆盖件的制造是汽车车身制造的关键环节。覆盖件的分类： （1）按功能和部位分类：可分为外部覆盖件、内部覆盖件和骨架类覆盖件三类。外部覆盖件和骨架类覆盖件的外观质量有特殊要求，内部覆盖件的形状往往更复杂。（2）按工艺特征分类：（a）对称于一个平面的覆盖件。诸如发动机罩、前围板、后围板、散热器罩和水箱罩等。这类覆盖件又可分为深度浅呈凹形弯曲形状的、深度均匀形状比较复杂的、深度相差大形状复杂的和深度深的几种。 （b）不对称的覆盖件。诸如车门的内、外板，翼子板，侧围板等。这类覆盖件又可分为深度浅度比较平坦的、深度均匀形状较复杂的和深度深的几种。 （c）可以成双冲压的覆盖件。所谓成双冲压既指左右件组成一个便于成型的封闭件，也指切开后变成两件的半封闭型的覆盖件。 （d）具有凸缘平面的覆盖件。如车门内板，其凸缘面可直接选作压料面。 （e）压弯成型的覆盖件。 以上各类覆盖件的工艺方案各有不同，模具设计结构亦有很大差别。本论文研究的是外部覆盖件，属于对称于一个平面的覆盖件。1.1.2汽车覆盖件的成形特点 与一般冲压件相比，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。在板材冲压成形中，汽车覆盖件是最复杂的冲压件。零件上经常有许多局部的凸起、筋条等形状，且零件尺寸大，毛坯相对厚度小。往往要经过拉延、切边、翻边等多道工序甚至十几道工序才能得到一个汽车覆盖件的成品件。1.1.3 覆盖件的特殊要求1、表面质量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。覆盖件上的装饰棱线和筋条要求清晰、平滑、左右对称和过渡均匀，覆盖件之间的棱线衔接应吻合流畅，不允许参差不齐。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 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状、各种孔的位置尺寸、形状过渡尺寸等，都应和主模型一致，图面上无法标注的尺寸要依赖主模型量取，从这个意义上看，主模型是覆盖件图必要的补充。3、刚性 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。检查覆盖件刚性的方法，一是敲打零件以分辨其不同部位声音的异同，另一种是用手按看其是否发生松驰和鼓动现象。4、 工艺性覆盖件的结构形状和尺寸决定该件的工艺性。覆盖件的工艺性关键是拉延工艺性。覆盖件一般都采用一次成型法，为了创造一个良好的拉延条件，通常将翻边展开，窗口补满，再加添上工艺补充部分，构成一个拉延件。工艺补充是拉延件不可缺少的组成部分，它既是实现拉延的条件，又是增加变形程度获得刚性零件 的必要补充。工艺补充的多少取决于覆盖件的形状和尺寸，也和材料的的性能有关，形状复杂的深拉延件，要使用08ZF钢板。工艺补充的多余料需要在以后工序中去除。拉延工序以后的工艺性，仅仅是确定工序次数和安排工序顺序的问题。工艺性好可以减少工序次数，进行必要的工序合并。审查后续工序的工艺性要注意定位基准的一致性或定位基准的转换，前道工序为后续工序创造必要的条件，后道工序要注意和前道工序衔接好。1.1.4 Dynaform 有限元模拟软件的应用汽车覆盖件多为空间自由曲面，具有结构尺寸大，形状复杂，材料薄等特点，成形过程涉及几何非线性，材料非线性和复杂的接触摩擦问题。传统的模具设计方法难以预先估计板料成形过程中板料的成形性和模具设计的正确性。利用板料冲压成形有限元模拟软件Dynaform可以预测成形过程中板料的裂纹、起皱、减薄、划痕和回弹，评估板料的成形性能。 1.2 冷冲压模具发展现状及CAE技术的前景1.2.1我国冷冲压模具的发展现状由于冷冲压模具有表面质量好、重量轻、成本低的优点,它还是一种经济的加工方法,这是其他加工方法不能与之竞争的。因而冷冲压工艺在机械制造业中得到广泛应用,它在现代汽车、拖拉机、电机、电器、仪器、仪表以及飞机、导弹、枪弹、炮弹和各种民用轻工业中已成为主要的工艺之一。目前,大量产品均可以通过钢板冲压直接生产,有些机械设备往往以冲压件所占的比例作为评价结构是否先进的指标之一。其中，汽车、摩托车行业的冷冲压模具需求占国内冷冲压模具市场的一半左右。汽车、摩托车行业的发展将会大大推动冷冲压模具工业的高速增长,特别是汽车覆盖件冷冲压模具、塑料冷冲压模具和压铸冷冲压模具的发展，对中国冷冲压模具工业和技术的发展产生巨大的推动作用。从1997年开始对部分冷冲压模具企业实行了增值税返还 70%的优惠政策。所有这些国家对冷冲压模具工业采取的优惠政策也将对其发展提供有力支持。虽然我国的冷冲压模具工业和技术在过去的十多年得到了快速发展,但与国外工业发达国家相比仍存在较大差距,尚不能完全满足国民经济高速发展的需求。1.2.2 CAE技术的发展前景为了加快产品更新换代的速度,克服模具设计周期长等缺点。应大力开展模具计算机辅助设计和制造(CAD/CAM/CAE)技术的研究。因为利用CAE技术，可以有效地降低对模具设计人员的技术和经验要求，对模具设计中常出现的起皱、拉裂等现象制止于设计阶段，提高模具的设计精度，降低模具的生产成本，缩短模具的设计开发周期。中国冷冲压模具工业和技术的主要发展方向包括:(1)在冷冲压模具设计制造中广泛应用CAD/CAE/CAM技术；(2)研究和应用冷冲压模具的高速测量技术与逆向工程；(3)开发新的成形工艺和冷冲压模具。1.3论文的提出及研究意义1.3.1论文的提出目前国外汽车覆盖件模具CAD/CAM技术的发展已进入实质性的应用阶段，不仅全面提高了模具设计的质量，而且大大缩短了模具的生产周期。近些年来，我国在汽车覆盖件模具CAD技术的应用方面也取得了显著的进步，但传统的冲压模具加工工艺依然占据着主导地位。从理论上说，模具设计是CAD/CAE技术最能发挥优越性的领域。但我国目前模具CAD的成果并不十分显著，尤其是在汽车覆盖件模具CAD技术应用方面，这项技术的巨大潜力还未充分发挥出来，解决这个问题的关键就是要提高CAD/CAE技术在模具设计领域的应用水平。 欧美推出一种新车型需要48个月，日本则只需30个月。我国在对汽车新车型，尤其是轿车车型的开发设计技术方面比较落后，其中一个重要的原因就是覆盖件模具的设计效率低。国内传统的模具设计方法已适应不了汽车工业的发展需要，而引进国外的覆盖件模具产品不仅要花费大量的外汇，而且会严重阻碍汽车产品的更新换代。要解决上述问题，就必须研究开发我国自己的模具CAD技术。同时引进国外先进的通用造型软件进行二次开发无疑是一种必要而又有效的手段。本论题就是在这样的背景下提出的。1.3.2研究意义在传统的汽车覆盖件模具开发过程中，当模具设计及制造完成后，需要经过反复的调试修改，才能得到满意的汽车零件。在调试过程中，一些成形缺陷，如破裂、起皱、回弹、翘角等问题，主要是凭借模具钳工师的经验，通过试模、修模、再试模、再修模的循环过程才能解决。这种方法不但降低了生产效率，而且生产出的模具精度往往达不到预期的要求，还会加长模具的开发周期。在汽车覆盖件设计过程中,由于技术能力、开发周期和开发成本等诸多因素的限制,技术人员不可能仅依靠大量的传统试错分析对覆盖件的成形方案进行改进。因此,基于成形过程数值模拟,寻求适用于汽车覆盖件成形过程的优化方法,具有重要的工程意义和研究价值。通过CAD和CAE集成设计了汽车覆盖件模具、压料面以及工艺补充部分，在有限元分析软件内部实现了覆盖件模具设计， 解决了模拟后的模具形状参数化调整问题，不但节省了大量时间，而且也能保证模拟顺利进行，提高了设计可靠性。1.4研究的主要内容本论文主要研究内容包括以下几个方面：1.用PRO/E软件对产品（汽车顶盖）进行三维建模并生成AotoCAD格式的图纸，同时也转换成IGES格式的文件。2.通过有限元软件DYNAFORM对冲压成形过程的仿真选择适合的材料。3.利用DYNAFORM的BSE模块精确的计算毛坯的外形尺寸。4.分析车顶盖在冲压成型过程中可能会出现的局部减薄破裂、增厚起皱现象。通过分析预测，可以有效的提高产品的生产效率，减少单件的生产成本。本课题选用DYNAFORM软件对车顶盖冲压成形进行数值模拟，因为DYNAFORM对用户的工程背景及理论知识要求并不高，具有界面友好和方便以及操作流程自动的特点。图1.1是应用DYNAFORM进行车门冲压成形模拟分析的方法过程。从PRO/E软件读入几何模型（IGES）有限元网格划分并进行模型检查(Model Check)定义成形工具生成毛坯设置成形参数求解器计算后置处理，分析计算结果得到应力极限图、应力应变图和厚度云图图1.1 DYNAFORM软件车顶盖成形分析流程图2汽车覆盖件拉延模冲压工艺分析2.1产品的工艺分析2.1.1覆盖件冲压工艺的特点(1)尽可能用一道工序成形出覆盖件的形状。因为二次成形经常发生成形不完整的情况，造成覆盖件表面质量恶化。(2)覆盖件的成形深度尽可能平缓均匀，使各处的变形程度趋于一致。在多道工序成形时，预先要很好考虑前后各工序间的相互协调，并保证使各工序成形条件都达到良好状态。(3)覆盖件上的孔一般应在零件成形之后冲出，以防预先的孔在成形过程中发生变形。如孔位于零件上不变形或变形极小的部位时，当孔的精度要求不高时，也可在零件成形前冲出。(4)覆盖件在主成形之后，一般为翻边、修边等工序，在进行主成形工序的坯料形状尺寸和成形工艺设计时，应充分考虑为后续翻边、修边等工序提供良好的工艺条件，包括变形条件、模具结构、零件定位、送料、取件等。 2.2冲压工艺的确定拉伸件的工艺性是编制覆盖件冲压工艺首先要考虑的问题，只有设计出一个合理的、工艺性好的拉伸件，才能保证在拉伸过程中不起皱、不开裂或少起皱、少开裂。在设计拉伸件时不但要考虑冲压方向、冲压位置、压料面形状、拉伸筋的形状及配置、工艺补充部分等可变量的设计，还要合理地增加工艺补充部分，正确确定压料面。各可变量设计之间又有相辅相成的关系，如何协调各变量的关系是成形技术的关键，要使之不但满足该工序的拉伸，还要满足该工序冲模设计和制造工艺的需要，并给下道熔边、翻边工序创造有利条件。 2.2.1冲压方向的确定零件的冲压方向是确定拉伸工艺首先要遇到的问题，它不但决定能否拉伸出满意的拉伸件，而且还影响到工艺补充部分的多少和压料面的形状。合理确定冲压方向应满足以下3方面的要求： 1、保证凸模能够进入凹模如图 2.1所示，凹模右方下边的形状向外凸出，最凸出点超过凹模口尺寸，使凸模不能进入凹模，这个拉伸方向是不能进行拉伸的，必须改变拉伸方向，使凸模能够进入凹模。如图2.1(b)所示，将图2.1(a)沿逆时针方向旋转一个角度使凸棋能够进入凹模。1 2 注：1、凸模； 2、冲压件（b）（a）图2.1 冲压方向调整图2、使凸模接触毛坯的面积大接触面越大，接触面与水平面的夹角越小毛坯越不易发生局部应力过载而使零件产生破裂。材料在拉伸时贴模性能提高，容易获得完整的凸模形状，有利于提高零件的变形程度。 3、压料面各部分进料阻力要均匀可靠压料应尽量保证毛料平放，压料面各部位进料阻力应均匀。拉延深度均匀，拉入角相等，才能有效地保证进料阻力均匀。 2.2.2 工艺补充部分设计为了给覆盖件创造一个良好的拉延条件，需要将覆盖件上的窗口填平，开口部分连接成封闭形状，有凸缘的需要平顺改造使之成为有利成型的压料面，无凸缘的需要增补压料面，这些增添的部分称为工艺补充部分。 工艺补充是拉延工艺不可缺少的部分，拉延后又需要将它们修切掉，所以工艺补充部分应尽量减少，以提高材料的利用率。工艺补充部分除考虑拉延工艺和压料面的需要外，还要考虑修边和翻边工序的要求，修边方向应尽量采取垂直修边。可能采用的几种修边型式如下: 图2.2 工艺补充部分的几种况（1）修边线在拉延件压料面上，如图2.2（a）所示。此时压料面应是覆盖件的凸缘面，修边采取垂直修边。为了在模具使用中打磨压料筋槽不致影响修边线，修边线至拉延筋的距离A一般取25mm。 （2）修边线在拉延件底面上，如图2.2（b）所示。采用垂直修边，工艺补充尺寸一般取： B35mm； C1020mm； D按保留有多于1.5根完整拉延筋形状考虑。 R凸310mm，深度浅和直线部分取下限，深度深和曲线部分取上限； R凹810mm。 （3）修边线在拉延件短斜面上，如图2.2（c）所示。采用垂直修边，工艺补充尺寸一般取： EB35mm； 5。 （4）修边线在拉延件长斜面上，如图2.2（d）所示。垂直修边，修边线是按覆盖件翻边展开确定的，所以拉延轮廓外形不能完全平行修边线，图中F是变化的，不同情况取不同最小值，F还和拉延件在修边时的定位有关，如图11所示。一般取： F8mm（用拉延槛定位）； F35mm（用侧壁定位）； 612。 （5）修边线在拉延件侧壁上，如图2.2（e）所示。采用水平修边或倾斜修边，修边线至凹模圆角半径的距离G是一个变量，它决定水平修边凹模镶块的强度。 设计中应根据修边线的位置确定各工艺补充部分的尺寸，特别是凹模R圆角处，因凹模圆角部分对抗伸毛坯进料阻力影响很大，直接关系到拉伸件的起皱或开裂，所以取值要合理。工艺补充部分的凹模圆角半径一般取810mm，在能够拉出满意的拉伸件的条件下，尽可能减少工艺补充部分，但必要时还要有意增加工艺补充(如凹槽、斜槽、凸筋等)。如果在设计拉伸件时，经过仔细分析，已考虑到某一部分(形状变化急剧的部分)在拉伸时有多余的金属，材料易流动，可能会产生起皱，那么在这部分的工艺补充上加凹槽或凸筋等，使多余的金属在拉伸过程中流到凹模或凸筋中，充分吸收多余的材料，使拉伸不易起皱。同时加凹槽时要考虑到修边容易去掉，这个方法可有效地解决拉伸起皱问题。2.2.3压料面的确定覆盖件拉延成形的压料面形状是保证拉延过程中材料下破不裂和顺利成型的首要条件，确定压料面形状应满足如下要求。1、有利于降低拉延深度平压料面夺料效果最佳，但为了降低拉延深度，常使压料面形成一定的倾斜角。2、压料面应保证凸模对毛料有一定程度的拉延效应。压料圈和凸模的形状应保持一定的几何关系，使毛料在拉延过程中始终处于紧张状态，并能平稳渐次地紧帖凸模，不允许有多余的产生皱纹。为此，必须满足下列条件：（1）压料面展开长度比凸模表面展开长度短；（2）凸模表面夹角比压料面表面夹角小。3、压料面平滑光顺有利于毛料往凹模型腔内流动。压料面上不得有局部的鼓包、凹坑和下陷。如果压料面是覆盖件本身的凸缘上有凸起和下陷时，应增加整形工序。压料面和冲压方向的夹角大于90，会增加进料阻力，也是不可取的。2.2.4工艺孔及工艺切口 工艺孔或工艺切口必须在修边线之外的多余材料上，修边时不应影响工件的形状。覆盖件需要局部反拉延时，如果采用加工该部圆角和使侧壁成斜度的办法，仍然拉不出所需深度时，往往采取冲工艺切口的办法来改善反拉延的条件，使反拉延变形区从内部工艺补充部分得到补充材料。工艺孔在拉延前预先冲制，一般和落料工序合并，采取落料冲孔复合模。工艺孔的数量、尺寸大小和位置需要由拉延模试冲确定。工艺切口一般在拉延过程中切出，废料不分离，和拉延件一起退出模具。工艺切口的最佳冲制时间是在反拉延成型到最深，即将产生破裂的时刻，这样可以充分利用材料的塑性，使反拉延成型最需要材料补充的时候能够获得所需要的材料。工艺切口也要由试冲决定。2.2.5 增加拉延筋或拉延槛覆盖件拉延成型时，在压料面上设拉延筋或拉延槛，对改变阻力，调整进料速度使之均匀化和防止起皱具有明显的效果。归纳起来设拉延筋的主要作用有如下几点： （1）增加局部区域的进料阻力，使整个拉延件进料速度达到平衡状态； （2）加大拉延成型的内应力数值，提高覆盖件的刚性； （3）加大径向拉应力，减少切向压应力；延缓或防止起皱。 拉延筋和拉延槛的设定原则如下： （1）拉延件有圆角和直线部分，在直线部分设拉延筋，使进料速度达到平衡； （2）拉延件有直线部分，在深度浅的直线部分设拉延筋，深度深的直线部分不设拉延筋；（3）浅拉延件，圆角和直线部分均设拉延筋，但圆角部分只设一条筋，直线部分设13条筋。当有多条拉延筋时，注意使外圈拉延筋“松”些，内圈拉延筋“紧些”，改变拉延筋高度可达到此目的； （4）拉延件轮廓呈凸凹曲线形状，在凸曲线部分设较宽拉延筋，凹曲线部分不设拉延筋； （5）拉延筋或拉延槛尽量靠近凹模圆角，可增加材料利用率和减少模具外廓尺寸，但要考虑不要影响修边模的强度。 经验表明，某些拉延件，不用拉延筋也能成型，但形状不够稳定，刚性较差。拉延筋是否设置，设置位置、数量和形状等是拉延成型中的重要问题，它往往成为拉延成败的关键。圆形嵌入筋、半圆形嵌入筋、方形嵌入筋三种拉延筋中，半圆形嵌入筋加工和调整较方便，国内较多采用。本覆盖件选取半圆形嵌入筋。通过Dynaform进行对覆盖件的设置。2.2.6加工方案的确定 图2.3 车顶盖 车顶盖大体上呈对称结构，形状较简单。根椐制件结构特点，因为被加工工件形状完整，面积较大，故采用一模一件的生产方案。 (a)主视图 (b)左视图 (C)府视图 (d)轴测图 图2.4 一模一件工艺补充设计3对汽车覆盖件的拉延工艺的有限元分析3.1 DYNAFORM软件的三大组成部分 3.1.1 DYNAFORM前处理DYNAFORM具有功能丰富的前处理功能。首先，它具有强大的图形文件导入功能，能够方便而无数据丢失地读入IGES格式文件以及UG，PRO/E，CATIA等主流CAD软件的图形文件，同时用户也可以在DYNAFORM中很方便地创建点，线，面等几何模型。做到从导入几何模型开始到计算结果的获得，无须用户再借助其他工具就可以方便地完成。其次，DYNAFORM具有强大的网格自动剖分功能。它不但可以得到高精度的工具网格，也可以产生出用户所需的四边形网格和三角形网格。用户只需要输入简单的控制参数就可以快速地获得复杂几何曲面网格，并且得到的网格质量非常高，使用户无须花费更多的时间对网格进行再修复，节省了大量的时间。再次，DYNAFORM中的最具需要导入产品曲面，DFE模块可以完成网格剖分，网格边界自动光顺，对称的定义，法兰的展开，冲压方向的调整，内部孔洞的自动补充，各种复杂压料面的产生，压料面的裁剪，各种工艺补充面的设计，拉延筋的设计和网格划分，载荷曲线的定义，模具的定位等一系列功能。方便用户在得到分析结果后对产品零件进行反复修改的操作过程。最后，DYNAFORM中的BSE模块，可以帮用户快速地设计出坯料的形状，并且根据用户的要求提供各种实际应用中常用到的排样结果报告，做到充分利用材料，提高材料的利用率，节约成本。3.1.2 DYNAFORM求解器DYNAFORM的求解器采用了业界非常著名的非线性动力显示有限元分析软LS-DYNA。LS-DYNA是采用显隐结合的算法进行板料成形模拟的最具有代表性的软件。它采用动力显示求解器模拟冲压成形过程，计算效率高，稳定性强。同时LS-DYNA近几年来加强了隐式算法的开发，并且实现了显，隐式无缝集成的功能，在完成冲压分析后，自动切换到隐式求解器进行回弹分析。在回弹分析过程中，可以采用大的时间步长，提高回弹的计算效率。LS-DYNA包括丰富的材料模型和单元模型，用户可以根据实际冲压的材料选择合适的材料模型和单元类型。此外，LS-DYNA的接触分析功能强大，现在具有40多种接触类型可以求解下列接触：变形体对刚体的接触，变形体对变形体的接触，变形体对刚体的接触，刚体对刚体的接触，板壳结构的单面接触，与刚性墙接触、变形体对刚体的接触、刚体对刚体的接触、板壳结构的单面接触等。因此，借助LS-DYNA强大的求解能力，显式加载隐式卸载等。LS-DYNA是目前业界公认的板料成形模拟结果准确性最好的软件之一。3.1.3 DYNAFORM的后处理ETA-POST是ETA公司开发的一款专门争对DYNAFORM的后处理软件。它可以方便用户直观地得到求解结果。用户可以用云图显示板料变形后的应力、应变信息，材料的厚度分布信息等。用户可以通过定义任意截面，得到截面上的各种结果信息。在ETA-POST中新增加的GRAP模块，使用户可以利用曲线图表功能显示拉深过程中各种参数随时间变化的曲线，如界面力的变化、拉延筋阻力的的变化、拉深力曲线等。3.2 DYNAFORM软件在板料成形过程中的分析流程在应用DYNAFORM软件分析板料成形过程时主要包括三个基本部分，即建立计算模型、求解和分析计算结果，其流程如图3.1所示。具体应用步骤表述如下：（1）直接在DYNAFORM的前处理器中建立模型或在CAD软件（如UG、CATIA、PRO/E等）中根据拟定或初定的成形方案，建立板料、对应的凸模和凹模的型面模型以及压边圈等模具零件的面模型，然后存为IGES、STL或DXF等文件格式，将上述模型数据导入DYNAFORM系统。（2）利用DYNAFORM软件提供的网格划分工具对板料、凸模、凹模、压边圈进行网格划分，检查并修正网格缺陷（包括单元法矢量、网格边界、负角、重叠结点和单元等）。（3）定义板料、凸模、凹模和压边圈的属性，以及相应的工艺参数（包括接触类型、摩擦系数、运动速度和压边力曲线等）。（4）调整板料、凸模、凹模和压边圈之间的相互位置，观察凸模和凹模之间的相对运动，以确保模具动作的正确性。（5）设置好分析计算参数，然后启动LS-DYNA求解。（6）将求解结果读入DYNAFORM后处理器中，以云图、等值线和动画等形式显视数值模拟结果。（7）分析模拟结果，通过反映的变化规律找到问题的所在。重新定义工具的形状、运动曲线，以及进一步设置毛坯尺寸，变化压边力的大小，调整工具移动速度和位移等，重新运算直至得到满意的结果。 图3.1 板料成形过程分析的流程3.3采用仿真技术的优点用仿真技术来解决成型缺陷的问题, 就是一个重复修改模具或工艺方案, 再进行计算机仿真。这个过程实际上对应于传统方法上的修模和试模的过程。但在计算机实现修模和试模有许多独特的优点, 主要包括如下几个方面:(1)节省时间，一旦给定零件的仿真模型建好, 修改起来就较方便, 只要计算机功能足够强, 计算起来也可以很快。而实际的修模与试模需要的时间较长。更重要的是, 一旦修过度就需要补模甚至使模具报废, 这就更增加了时间。另外, 仿真还可在无人干涉情况下自动进行, 这就可以充分利用晚上或节假日的时间。(2)节省费用 用计算机仿真技术可减少实际的修模次数,从而减少模具设计和制造费用。减少模具报废率也是节省费用的一个方面。(3)提高模具品质和使用寿命，通过对冲压过程进行仿真和优化设计, 使模具具备最合理的结构和受力状态, 从而提高工件的精度和模具的使用寿命。(4)提高工件的品质和使用性能，通过计算机仿真, 不仅可较好地保证工件的形状和尺寸精度, 还可有效地控制成型中材料的塑性变形程度, 从而控制材料的塑性硬化程度, 改善工件在使用中的力学性能。(5)减少废品率，计算机仿真技术用来优化工艺方案和模具设计后就可减少生产中的废品率, 从而提高生产效益。(6)减少原材料，浪费用计算机仿真技术进行毛坯尺寸的准确计算, 可减少不必要的原材料浪费, 从而降低生产成本。 3.4模具设计的有限元分析与仿真3.4.1参数初步确定通过对模具结构初步设计，模具类型选用单动拉深模，拉深力为1000kN，压边力为450kN。选择材料厚度为0.8mm的37#高强度板，由于37#材料考虑了材料的各向异性，在回弹过程中一般不会出现收敛的问题，导入US标准的材料类型为37#型号为DP600、厚度为0.8mm的板料。3.4.2模型的建立(1) 根据对实际汽车顶盖的尺寸估计，用Pro/E软件进行三维建模（图3.2）。在这里，为了方便观察，把零件进行渲染。 图3.2 零件渲染(2)把数据格式为IGES的车顶盖导入到Dynaform中，得到如图3.3所示的曲面模型。 图3.3 曲面模型3.4.3对零件进行网格划分1、网格划分要点DYNAFORM软件的汽车覆盖件模面设计在实现过程中很多步骤必须基于有限元网格，因此有限元网格的自动生成是整个汽车覆盖件模面设计的基础，生成有限元网格质量的好坏对模面设计和后续有限元分析的结果都有重要影响。划分有限元网格要求考虑的问题较多，需要的工作量较大，所以划分网格时应考虑的一些基本原则有：（1）网格数量网格数量的多少将影响计算结果的精度和计算规模的大小。一般来讲，网格数量增加，计算精度会有所提高，但同时计算规模也会增加，所以在确定网格数量时应权衡两个因素综合考虑。（2）网格疏密网格疏密是指在结构不同部位采用大小不同的网格，这是为了适应计算数据的分布特点。在计算数据变化梯度较大的部位（如应力集中处），为了较好地反映数据变化规律，需要采用比较密集的网格。而在计算数据变化梯度较小的部位，为减小模型规模，则应划分相对稀疏的网格。这样，整个结构便表现出疏密不同的网格划分形式。（3）单元阶次许多单元都具有线性、二次和三次等形式，其中二次和三次形式的单元称为高阶单元。选用高阶单元可提高计算精度，因为高阶单元的曲线或曲面边界能够更好地逼近结构的曲线和曲面边界，且高次插值函数可更高精度地逼近复杂场函数，所以当结构形状不规则、应力分布或变形很复杂时可以选用高阶单元。但高阶单元的节点数较多，在网格数量相同的情况下由高阶单元组成的模型规模要大得多，因此在使用时应权衡考虑计算精度和时间。（4）网格质量网格质量是指网格几何形状的合理性。质量好坏将影响计算精度。质量太差的网格甚至会中止计算。直观上看，网格各边或各个内角相差不大、网格面不过分扭曲、边节点位于边界等份点附近的网格质量较好。网格质量可用细长比、锥度比、内角、翘曲量、拉伸值、边节点位置偏差等指标度量。（5）网格分界面和分界点结构中的一些特殊界面和特殊点应分为网格边界或节点以便定义材料特性、物理特性、载荷和位移约束条件。即应使网格形式满足边界条件特点，而不应让边界条件来适应网格。常见的特殊界面和特殊点有材料分界面、几何尺寸突变面、分布载荷分界线(点)、集中载荷作用点和位移约束作用点等。经过以上步骤完成对凹模的有限元建模，在此基础上，通过单元复制等手段完成对模具其它部分的有限元建模。同样，对压料面和凸模的有限元模型也要经过所有的检查，以保证其质量。通过对导入的凹模前处理，以及模型、单元检验，最终得到如图3.4所示的DYNAFORM分析软件中对汽车顶盖进行网格划分的结果。 图3.4 网格划分3.4.4 冲压方向的调整冲压方向是拉延工序设计中应首先确定的参数。它不但决定能否拉延出合格的覆盖件,而且影响到工艺补充部分的多少,以及拉延后各个工序(如整形、修边、翻边等)的设计方案。调整冲压方向时,要考虑零件便于成形及放置。利用Dynaform中DEF模块,以Preparation命令中的Tipping进行冲压方向调整。采用自动调整(Auto-Tipping)及手动调整(Manual Tipping)功能联合调整,结合Tip Check中的Undercut功能，以保证无死区及尽可能减小拉延深度为原则确定冲压方向。最终调整冲压方向如图3.5所示： 图3.5 调整冲压方向3.4.5创建压料面和工艺补充部分1、创建压料面（Create Binder）为了便于拉伸成形，压料面的形状不能有异常的凸起或凹坑，要求平滑、光顺，尽量简单化;合理地选择压料面与拉伸方向的相对位置;保证压料面各部分进料阻力均匀可靠。所以说，设计压料面的关键技术是保证拉伸深度基本均匀，将变形方式由拉仲为上的深拉伸变为胀形为主的浅拉伸。这样可以减少工艺余料，提高材料的利用率。另外还会减轻模具的粘着情况，提高产品的质量。选择模具型面设计模块（DFE）的Binder命令，设定压料面类型为平压料面（Flat Binder)，继而确定压料面尺寸，创建压料面。 （a）主视图 （b）自由角度图3.6 创建压料面2、通过计算机对截面线的设置截面线是用来控制工艺补充面的纵向形状，最终生成的工艺补充面必须和截面线完全吻合。如图3.7所示，截面线由 3 段组成： 图3.7 截面线的组成 过渡段： 与零件相连，是圆弧或直线段，包含翻边展开部分；模板段： 根据零件特征及成形条件要求不同可以归纳出常用的几种典型形状，或者完全自定义，模板段构成拉延侧壁；末尾段： 与压边圈（或压料面）相连，是圆弧。由于工艺补充面的二维截面特征线形式比较固定，可以根据修边位置及修边方式的不同，DYNAFORM分析软件将工艺补充面常用的截面形式分为几个经典类型，做成截面线类型库。设计者从库中选择线型，通过 2D 与 3D 窗口交互生成截面线并且可根据实际情况在一定范围内修改相关的特征参数。如图3.8所示，其为汽车车顶盖补充面的二维截面特征线设置。 图3.8 设计库中的线型 连接线是一条经过截面线各段的端点并连接所有截面线的 NURBS 曲线，它和零件边界一起构成了工艺补充面的轮廓线。第一条连接线最为重要，因为它紧挨着零件的边界。必须满足如下条件：（1）沿冲压方向投影时，第一条连接线必须是零件投影的凸包（2）不能和零件边界相交因此，生成第一条连接线仅用截面线第一段的终点作为插值点是不够的，需要对插值点加密。本文是利用DYNAFORM分析软件进行自动加密。生成工艺补充面如图3.9所示。 图3.9 工艺补充效果 3.4.6对压料面进行裁剪 本步骤主要是通过工艺补充面所产生的外形轮廓线对压料面进行剪裁以生成最终的压料面的形状，如图3.10所示： （a）DFE Modification编辑模块 （b）修剪后的结果 图3.10 修剪压料面3.4.7毛坯的确定在BSE下的Perparation编辑模块中，点击BLANK SIZE ESTIMATE，进入毛坯设置界面，在Material Library中选择DP600高强度板作为毛坯材料，具体设置如3.11所示： 第一步 第二步 第三步 图3.11 毛坯的设定步骤 随着汽车工业对于板材要求的不断增高，高强度化对于板料冲压成形技术提出了更高的要求。高强度钢板具有屈强比低、高的碰撞吸收能和减重效果明显等优点。本论文中的零件采用LS-DYNA 仿真软件中的37# 参数材料(DP600) ,材料的主要参数如表3.1: DP600参数 数据 杨氏模量Y 210000Mpa 泊松比 0.3 强化系数K 946Mpa 硬化系数n 0.164 厚向异性系数R00 0.8 厚向异性系数R45 0.7 厚向异性系数R90 0.9 钢板厚度t 0.8mm 表3.1 DP600材料参数表根据产品的模型和工艺补充面，通过系统计算生成毛坯图，因为计算出来的毛坯大小是与凹模相当的，所以应该把毛坯适当增大，最终确定的毛坯图如3.12所示： 图3.12 最终的毛坯图3.4.8 Draw Die模块参数设置在Draw Die模块里进行一些简单的参数设置，利用计算机的计算能力，就能代替复杂的人工工艺计算，取得设计者想要得计算结果。影响冲压成形结果的因素很多，包括模具的形状和结构、拉延筋参数、板坯的大小、厚度及材料流动、压边力、摩擦和润滑等情况。通过对影响成形结果的因素进行合理修改，可以得到更好的仿真效果，减少实际生产中的调模、修模时间。打开Draw Die模块，并选择各个部分进行设置，设置相应的参数加载材料，在没有定义前的线条为红色，加载后为绿色，各项参数设置好后如图3.13所示： 图3.13 Draw Die参数设置界面3.4.9成形缺陷的分析判断冲压成形中主要缺陷是开裂、起皱、回弹及影响外观质量的冲击线、滑移线等, 由于引起成形缺陷的原因不同, 判断的方法也不相同, 对于不同用途的冲压件, 其判断的标准出不同。开裂的分析判断。开裂可以从两个方面进行: 一是从实验或理论计算得到的成形极限曲线( FLC) , 给10%的安全裕度,在成形极限图( FLD) 中, 超过这个范围的部位被认为有开裂的可能; 二是变薄率( Thinning) , 有时板材虽然没有超过成形极限, 但过分的变薄也影响其使用性能, 一定厚度的材料在模拟分析中如果变薄率超过一定范围也应判定为开裂。起皱的分析判断。一是产品在分析中出现明显的皱褶, 仿真过程中如果冲压行程式离下死点一定距离还有明显起皱也认为产品最终会起皱; 三是增厚率分析, 增厚率超过一定百分比也认为起皱。变形不足分析判断。对于某些外覆盖件, 塑性变形不足将影响产品的刚性和精度, 当板材的主应变小于一定百分比时判为变形不足。冲击线及滑移线分析判断。板料与模具的初始接触线在最终成形后是否落在产品区域内, 判定时在外观件上寻找圆角半径小于10mm 的轮廓线, 测量其与凸模或凹模的初始接触线在后续成形过程中的滑移量。在模具设计中得到的车顶盖冲压件形状, 以及表示特征的工艺补充面、压料面。在定义好模具各部分运动和边界条件, 然后提交工作到LS- DYNA 进行计算。计算结果可以在DYNAFORM的后处理器中通过各种表达方式来观察, 如等值线图、彩色云图、曲线图等可以方便地获知板料成形中各个阶段的应力应变、厚度变化、变形位移等。本设计考虑到车顶盖的变形特点, 选用成形极限图和厚度变化图作为评价成形性能好坏的主要指标。1、成形极限图（FLD）分析 图3.14设计不合理图FLD图中颜色变化自上而下的颜色变化为红、黄、绿、灰、蓝、粉红，其显示色系的意义如下：(1)红色区 破裂(2)黄色区 有破裂危险趋势的区域(3)橙色区剧烈变薄区(4)绿色区正常变形过程属安全变形(5)灰色区变形不太充分区，属安全变形(6)蓝色区起皱趋势区(7)粉红色区 起皱区从上图中的成型极限图可以看出，整个毛坯出现了大范围的拉裂，此方案不可行，问题主要在于压边圈的压边力过大，在拉延过程中材料的流动变形严重受阻，导致拉裂的发生，故要对压边圈的压边力进行调整，以降低压边力，从而减少拉裂的可能性。 图3.15 设计合理产品图通过多次减少压边力，最终得到了比较合理的成型极限图，从上图分析可知，整个制件没有出现明显拉裂和有破裂危险的区域，制件的外边区域出现了比较大的起皱区和起皱趋势区，但这些不合格的区域都不在最终产品的内部，通过修边工序后对产品没有影响，所以上图的方案合理。2、厚度变化图 图3.16 厚度分布图根据右边的颜色条，可以知道板料不同区域的厚度情况，例如在1区颜色为蓝色为厚度最大区域，最大厚度为0.838425mm，比0.8mm的板料厚度增加了0.038425mm,增厚了4.803%，增厚率在10%之内属于合理范围。2区为红色为最少厚度区域，最少厚度为0.711136mm,比原厚度0.8mm变薄了0.088864mm，变薄率为11.108%,减薄率不超过30%可以接受。通过分析可知，增厚率与减薄率都符合要求。3、应力变化图 图3.17 应力图如图3.17所示，车顶盖四个圆角位置应力相对较集中，出现了局部变薄和增厚的现象，可能会出现危险，但其不在最终产品的成形区域，结合厚度分布图，成形极限图综合分析，总的来说不会响影响产品的质量。3.4.10解决起皱的方法拉伸件产生凸缘起皱和简壁起皱主要是由于拉伸时板料受压缩变形而引起的，通常采用提高板内径向拉应力来消除皱纹，其调整方法如下： 1、调整压边力的大小 当皱纹在制件四周均匀产生时，应判断为压料力不足，逐渐加大压料力即可消除皱纹。当拉伸锥形件和半球形件时，拉伸开始时大部分材料处于悬空状态容易产生侧壁起皱，故除增加压边力外，还应采用增加捡伸筋来增大板内径向拉应力，消除皱纹。2、调整凹模圆角半径 凹模圆角半径太大，会增大坯料悬空部位，减弱控制起皱的能力，调整时可适当减小凹模圆角半径。 3、调整压料面的间隙 调整压料面间隙的方法有以下几种： (1)采用里紧外松的原则在凹模口直线弯曲变形区和伸长变形区应允许压料面稍有里紧外松现象，如图3.18所示，即里侧间隙应赂小于料厚t，外侧间隙应略大于料厚t。因为在此两类区域中，材料变形过程中料厚t或不变或变薄，这样就造成了压料间隙的变化。1凸模；2.压料圈；3.凹模图3.18压料面间隙里紧外松示图材料变形过程中不同区域材料受力情况，伸长类变形区在圆周方向径部均受拉应力作用，料厚变薄。随着材料的流动，料厚变薄，压料面间隙相对增大，减少了压料力。当板料流过紧区时，压料困就减弱了压料作用，而里紧外松的压料面则可以均衡压料力。随着材料的流动，压料困始终保持压料作用，防止起皱等缺陷产生。 (2)采用里松外紧的原则外侧间隙小于料厚，如图3.19所示。在压缩变形区中材料处于径向受拉，切向受压的应力状态毛坯在圆周方向上产生压缩变形。随着材料的流动，料厚有增大的趋势，且这种趋势明显增加，这祥会使压料面间隙相对减小进而增大进料阻力，材料在拉力作用下易于破裂。因此在调整模具压料面间隙时，宜在此处采用里松外紧的原则，消除材料厚度增加对材料变形的不利影响。 1凸模；2.压料圈；3.凹模 图3.19压料面间隙里松外紧示图 覆盖件拉伸模的调整是一项比较复杂和困难的工作，在压料力不易控制的情况下，采取调整拉伸间隙的办法可消除因材料厚度变化而引起的压料力变化对材料变形的不利影响，这种方法在调整拉伸模时是很有效的。上述压料面间隙调整原则是实际调整拉伸模的经验总结，它与理论分析相吻合。 3.4.11解决开裂的方法拉伸件开裂的根本原因在于拉伸变形抗力大于简壁开裂处材料的实际有效抗拉强度。解决拉伸件破裂的调整方法如下：(1) 调整压料力，使压料力变小。 (2)调整拉伸间隐，使间隙变大，并使间隐变得均匀。 (3)调整凹模圆角半径。凹模圆角半径太小，零件易拉裂，加大凹模圆角半径可减小拉裂程度。 (4)调整凸模圆角半径。 (5)调整凸模与凹模的相对位置。 (6)毛坯尺寸太大或形状不当，板料质量及润滑不好也会使零件拉裂，故应改变毛坯尺寸或形状，调整冲压工艺。 造成零件开裂的原因很多，在调整时应仔细检查开裂状况、产生的部位，确定产生开裂的拉伸行程位置，根据具体情况推断产生开裂的原因，从而制定出解决开裂的具体方案。4模具结构设计的确定及ISIGHT分析4.1对DYNAFORM仿真结果进行多目标优化4.1.1 iSIGHT简介CAE仿真分析已经在工业界得到了广泛的实施与应用，在帮助减少产品设计周期，降低产品设计成本方面起到了重要的作用。但是，简单的执行单一的CAE分析，只能起到以仿真替代实验的目的，验证设计的有效与否；而进行CAE分析最核心的目的是通过仿真分析来指导或修改产品设计，使其满足甚至超过最初的设计目标，而要实现CAE分析的此目的，多学科多目标设计空间探索与优化是一个必不可少的工具。iSIGHT是一个仿真分析流程自动化和多学科多目标优化工具，使CAD、CAE等设计仿真过程的自动化、集成化、优化成为可能。同时，它提供了一个可视化的灵活的仿真流程搭建平台，提供与多种主流CAE分析工具信息交流的专用接口，利用此工具，用户可以方便的以拖拽的方式可视化的快速建立复杂的仿真分析流程，设定和修改设计变量以及设计目标，自动进行多次分析循环。同时提供了试验设计、优化方法、近似模型和六西格玛设计等一套完整的优化软件包，来帮助用户深入全面的了解产品的设计空间，明晰设计变量与设计目标之间的关系。它将传统的手动式的”设计-分析-优化”过程集成自动化，有效地组合多种优化策略，成为企业级多学科协同集成设计优平台解决方案的基础。在本论文设计中，借助iSIGHT部分基础的优化模块对产品进行优化分析。4.1.2 遗传算法的介绍1、遗传算法的基本概念遗传算法（Genetic Algorithm）是一类借鉴生物界的进化规律（适者生存，优胜劣汰遗传机制）演化而来的随机化搜索方法。它是由美国的J.Holland教授1975年首先提出，其主要特点是直接对结构对象进行操作，不存在求导和函数连续性的限定；具有内在的隐并行性和更好的全局寻优能力；采用概率化的寻优方法，能自动获取和指导优化的搜索空间，自适应地调整搜索方向，不需要确定的规则。遗传算法的这些性质，已被人们广泛地应用于组合优化、机器学习、信号处理、自适应控制和人工生命等领域。它是现代有关智能计算中的关键技术。2、遗传算法的特点首先，遗传算法从问题解的串集开始嫂索，而不是从单个解开始。这是遗传算法与传统优化算法的极大区别。传统优化算法是从单个初始值迭代求最优解的；容易误入局部最优解。遗传算法从串集开始搜索，覆盖面大，利于全局择优。其次，遗传算法基本上不用搜索空间的知识或其它辅助信息，而仅用适应度函数值来评估个体，在此基础上进行遗传操作。适应度函数不仅不受连续可微的约束，而且其定义域可以任意设定。这一特点使得遗传算法的应用范围大大扩展。最后，遗传算法不是采用确定性规则，而是采用概率的变迁规则来指导他的搜索方向。3、遗传算法的应用由于遗传算法的整体搜索策略和优化搜索方法在计算是不依赖于梯度信息或其它辅助知识，而只需要影响搜索方向的目标函数和相应的适应度函数，所以遗传算法提供了一种求解复杂系统问题的通用框架，它不依赖于问题的具体领域，所以广泛应用于许多科学，下面是遗传算法的一些主要应用领域。（1）函数优化函数优化是遗传算法的经典应用领域，也是遗传算法进行性能评价的常用算例，许多人构造出了各种各样复杂形式的测试函数：连续函数和离散函数、凸函数和凹函数、低维函数和高维函数、单峰函数和多峰函数等。对于一些非线性、多模型、多目标的函数优化问题，用其它优化方法较难求解，而遗传算法可以方便的得到较好的结果。（2）组合优化随着问题规模的增大，组合优化问题的搜索空间也急剧增大，有时在目前的计算上用枚举法很难求出最优解。对这类复杂的问题，人们已经意识到应把主要精力放在寻求满意解上，而遗传算法是寻求这种满意解的最佳工具之一。实践证明，遗传算法对于组合优化中的NP问题非常有效。例如遗传算法已经在求解旅行商问题、 背包问题、装箱问题、图形划分问题等方面得到成功的应用。4.1.3 响应面法的简单介绍响应曲面设计是利用合理的试验设计方法并通过实验得到一定数据，采用多元二次回归方程来拟合因素与响应值之间的函数关系，通过对回归方程的分析来寻求最优工艺参数，解决多变量问题的一种统计方法。传统试验设计与优化方法，都未能给出直观的图形，因而也不能凭直觉观察其最优化点，虽然能找出最优值，但难以直观地判别优化区域为此响应面分析法（也称响应曲面法）应运而生响应面分析也是一种最优化方法，它是将体系的响应（如萃取化学中的萃取率）作为一个或多个因素（如萃取剂浓度、酸度等）的函数，运用图形技术将这种函数关系显示出来，以供我们凭借直觉的观察来选择试验设计中的最优化条件。4.1.4 多目标优化的基本思路1、 分析数据的收集为了更好地熟悉汽车覆盖件在冲压工艺和参数影响方面的知识架构，在论文前期工作中，通过Dynaform 仿真分析软件对汽车覆盖件进行了多次的的模拟成型、回弹分析，包括摩擦系数、压边力等工艺参数的整理收集工作（数据收集情况如图4.1所示），为后期的结果分析、择优等工作做好准备。 图4.1 Dynaform分析数据收集首先，考虑到整个优化过程必须有驱动组件（Drivers）和激活组件（Activities)，所以，先确定了优化组件（Optimization)和代理模型(Approximation）版块。接下来，为了达到对某些目标进行最优值选择的目的，对iSIGHT里的参数进行一些简单且必要的设置，分析思路如下：（1） 确定需要优化的参数因为本论文设计的出发点是对汽车覆盖件拉延过程中某些结果进行优化，所以在这里，选取对汽车覆盖件成型影响较大的结果进行输出分析，进一步得到适应产品生产要求的过程变量。在这里，把前面用DYNAFORM仿真分析软件做的30次成型和回弹分析数据导入iSIGHT里做定向目标优化分析，考虑到变薄率太大会使最终成形的产品更容易破裂，还有回弹如果太大的话也会使产品最终的成形不符合使用要求。所以，综合考虑各种情况，本设计选取对成形结果影响最大的两个参数变薄率和回弹量，作为本次优化的最终输出（Outputs)目标，以拉延筋（bead）、压边力（force）、静摩擦系数（Static）为输入（Inputs）自变量，变厚率（Thickness）、变薄率（Thinness）为约束条件。如图4.2所示： 图4.2 输入输出变量的设定（2） 目标函数的最优值求法每一个不同的摩擦系数值和压边力值都将对变薄程度产生一定的影响，也就是说每一个摩擦系数对应着一个相应的变薄率。同理，对回弹的影响也一样。因为本次的设计是针对多目标参数最优值的选择，所以在这里选取遗传算法（NSGA-H）作本次试验的运算工具。在本次试验中，根据所查资料，需要确定的参数变量值的范围如下：压边力（Force）：80kn560kn摩擦系数（Static）：0.10.14变厚率范围（Thickness）：00.2变薄率范围（Thinness）：0.040.3选择遗传算法的界面如图4.3所示： 图4.3 遗传算法的选择和参数范围的设定界面2、 结果的分析（1） 通过遗传算法的运算，我们求得了之前Dynaform仿真分析结果的最优值，接下来将以此最优值定义自变量，我们可以更好地理解设计过程中摩擦系数和压边力等工艺参数对目标函数的影响。首先，把所得的最优结果定义自变量如图4.4、图4.5所示： 图4.4 所求最优值 图4.5 将最优值定为自变量（2）参数间的影响关系因为本试验的输出目标函数为变薄率（Thinness）、回弹量（Springback），所以当变薄率基于一个稳定的区域时，回弹量越小则优化的结果更趋向所求的理想值。本试验步骤是将iSIGHT所求得的最优值作为变量，根据变薄率与压边力、摩擦系数间的关系曲线，同时根据回弹量与压边力、摩擦系数间的关系曲线，分析优化结果的合理性。变薄率、回弹值与压边力、摩擦系数的关系具体如图4.6、图4.7、图4.8、图4.9所示，其中蓝色的点代表最优值在参数关系图中的位置，也反映了最优值的合理性。 图4.6 压边力与变薄率间的关系图 图4.7 摩擦系数与变薄率间的关系图 图4.8 压边力与回弹量间的关系图 图4.9 摩擦系数与回弹量间的关系图从图中可以看出当回弹量越小时，压边力值（Force）越大，而摩擦系数（Static）越小。因为选取最优值作为最终的分析变量，所得的结果显示此时的变薄率稳定在一个相对较小的区域，但与此同时回弹量却控制在相当理想的值上，所以验证了之前提出的观点的正确性，也找到了参数间的影响规律。经过上述分析后，将得到的优化数值，导入DYNAFORM里进行成形分析，得到的优化结果如图4.10所示，通过与没经过优化的分析结果（图4.11所示）作对比，可以明显看出试验对成形结果的质量的改善。 图4.10 最终优化成形图 图4.11 未经过优化的成形图4.1.5 目标函数对产品的影响与控制1、变薄的影响与控制随着加工工业的不断发展以及加工产品向着高精度、高质量和高难度的方向发展，板料的多次成型及特殊成型方法正得到越来越广泛的应用。汽车覆盖件是一种表面质量和精度要求较高的零件，有些情况下需要进行变薄拉深。但是，变薄拉深在实际生产中经常遇到这样的问题：在变薄量一定的情况下，由于模具参数选择不合理，拉深时很容易出现拉裂或拉断；或需要再增加一道变薄拉深工序，造成模具成本的提高。变薄成形趋近于挤压变薄，增大了摩擦阻力，如果变薄率超过材料的临界变薄率，就会使制件产生拉裂，必须分多次变薄拉深。在做拉深模拟前，我们应该就参数间的相互影响做好分析，设置相应合理的参数，以降低变薄对产品成型的影响。2、回弹现象的影响与控制板料成形不可避免地存在回弹现象，这是由于弯曲成形过程中，其压料面上不但存在塑性变形区，也存在弹性变形区。此外，塑性变形区内材料的变形除塑性变形还有弹性变形，因此卸载后，板的弯曲半径较卸载前增大，弯曲角则较卸载前减少，即产生回弹现象。回弹问题的存在造成零件的成形精度差，显著地增加了试修模工作量和成形后的校形工作量。在生产实践中对弯曲模结构和几何参数等正确地选择，就有可能减少或抵消弯曲回弹，提高弯曲体的质量。以下是几种有效控制回弹的方法：（1） 补偿法回弹控制补偿法回弹控制的原理是根据弯曲成形零件卸载后的回弹趋势和回弹量大小，预先在模具中做出等于零件角度回弹的斜度，以补偿零件成形后回弹。也可通过改变凸模的行程，使零件得以过量弯曲，使回弹的形状符合精度要求。（2） 校正回弹控制在有底凹模的限制弯曲时，当零件与模具贴合后，以附加压力校正弯曲变形区，使压区沿切向产生拉伸应变，卸载拉压两区回弹趋势相抵，可减少回弹。（3）拉弯法控制回弹拉弯法控制回弹的原理是在板料弯曲时同时施加拉力，改变板料内部的应力状态和分布情况，使应力、应变分布趋于均匀一致，从而可显著减少回弹。4.2选用模具的类型及结构4.2.1三种拉延模的比较1、单动拉深模1-凸模 2-凹模 3-压边圈 4-压边圈顶杆 5-导板6-压印器 7-防脱销 8-吊挂销 9-压边圈 10-定位板 11-拉深筋 12-排气孔图4.12 单动拉延模这种模具结构简单，制造周期短、成本低，而且在汽车冲压生产线流水作业时覆盖件无须翻转，因此具有简化设备、生产效率高等优点，但由于压边力小且只能整体调节，拉深的深度浅、卸料装置非刚性导致偏斜而无法压料等。2、双动拉深模这种拉深模采用正装方式，凸模2通过凸模固定座3安装在压力机的内滑块上，压力圈1安装在压力机的外滑块上，拉深成形时，外滑块首先带动压力圈1下行，将毛坯紧紧压在凹模面，然后内滑块带动拉深凸模2上下进行拉深。双动拉深模压边力的大小可通过调节压力机外滑块闭合高实现，因此能够克服单动拉深模的缺点。 1-压边圈 2-凸模 3-固定座 4-凹模 图4.13 双动拉深模3、多动拉深模多动拉深模用于成形形状比较特殊的拉深件。 1-上模板 2-排气管 3-固定凹模 4-活动凹模 5-弹簧 6-导板 7-压边圈 8-凸模 9-托杆 10-平衡块 图4.14 多动拉深模4.2.2确定拉延模的类型通过比较上述几种拉深模的结构特点及适用范围，因为作业时，冲压车顶盖覆盖件无须翻转，为提高生产效率，简化设备，故在本论文中选用单动拉深模。4.2.3 压力机的选择 由于汽车覆盖件轮廓尺寸大而材料厚度小，所需台面尺寸较大，在修边、校形、翻边、冲孔等工序的偏心力较大，因而广泛采用单动宽台面多点压力机。同时缩短换模时间，广泛采用带活动工作台面的压力机。4.3汽车覆盖件冲压成形的冲压方式用于汽车覆盖科冲压成形的模具一般由凸模、凹模及压边圈这三个主要部件构成。这三个部件安放的位置不同，将获得不同的冲压方式，即立式(或称传统)冲压法与目前在工程实际中广泛使用的反拉延(或称倒置式)冲压法两类。4.3.1拉延模的主要组成部分拉延模主要由五件组成，固定座、压边圈、顶出器、凹模和凸模。凸模、凹模、压料圈是由钼钒铸铁铸成，经加工后棱线、凹模拉延圆角等处根据需要可以进行表面火焰淬火，淬火硬度5055HRC。固定座由灰铸铁铸造。拉延模铸造后都应经退火处理以消除铸造应力。4.4结构尺寸参数一般地讲，模具铸件壁厚与模具的尺寸、生产批量和受力情况有关。合理选用铸件壁厚不仅可节约材料，也有利于提高铸件质量。铸件的壁厚和结构参数没有统一的标准，各国各厂推荐的数据不尽相同，这里只对大批量生产时铸件各部分壁厚数具进行参考。如图4.15和表41。拉延模的凸模、凹模、压料圈和固定座都采用铸件，要求既要尽量减轻重量又要有足够的强度，因此铸件上非重要部位应挖空，影响到铸件强度的部位应加添筋。拉延模结构尺寸参数：凸模工作表面和轮廓一般应保持7090，为了减少轮廓面的加工量，轮廓面的上部应有15空档毛坯面，凹模和压料圈上的压料面一般应保持75100，压料圈内轮廓为减少加工量也应向外有15的空档毛坯面，两个零件的筋断面厚度采用4560。图4.15 拉延模铸件壁厚表41 大型拉深模铸件壁厚 冲模的闭合高度应适应单动压力机的规格。内滑块除凸模上装有固定座外还备有垫板，垫板与内滑块紧固，固定座安装在垫板上。在人工安装时要求固定座上平面高于压料圈上平面350以上，便于安装工卧装。外滑块备有下垫板、下台面和上垫板。上垫板紧固在外滑块上，压料圈安装在凸模垫板上。4.4.1凸模结构考虑到若将凸模部分设计成一个整体，钳工修配比较麻烦，又考虑到拉延件拉延后采用机械手取件，基于上述两种因素，因此把凸模部分设计成带顶出器的结构，下面用升降机托起。 （a）主视图 （b）左视图 图4.16 带顶出器的凸模结构图 （a）主视图 （b）左视图图4.17 不带顶出器的凸模结构4.4.2空气孔的设计在凹模行程向下，而压料圈停动的一段时间内，从凸模上退下拉延件的时候，空气一定要注入拉延件表面和凸模外表面之间的空间，否则拉延件内表面贴紧凸模外表面，随着凹模行程的进一步往下，且压料圈停动的情况下，一段时间后拉延件在压料面被挤压更明显，这时的拉延件就有可能沿其轮廓向上鼓起。将拉延毛坯拉延成凸模形状时，凸模里的空气一定要排出去，否则凸模里的空气受到压缩，会对材料成形造成一定的影响，因为受到压缩的空气有可能将拉延件顶瘪。综合上述情况，必须在凸模上钻空气孔。同时，为了不在拉延件表面上留下明显的空气孔痕迹，应尽量把空气孔定位在毛坯以后要修剪掉的部位上。可以在凸模上钻直径为2030的空气孔26个，或铸直径为60120的空气孔24个。如果在凸模工作表面上钻空气孔，其直径应小于6，按圆周直径5060均布47个成一组。同时相应地在固定座上钻直径为2030的空气孔，或者在凸模侧壁毛坯面上铸直径为100200的空气孔26个，这样的孔同时还有减轻凸模重量的作用。 （a）主视图 （b）府视图 图4.18 凸模上的空气孔设计4.4.3导向板拉延模的导向包括两个方面：压边圈和凹模的导向，凸模和压边圈的导向。国内常用的导向板结构尺寸如图4.8所示。导向板材料为T8A，淬火硬度HRC53-57。为了使导向板便于进入导向面，其一端制成30度斜面。 图4.19 导向板结构设计4.4.4压边圈和凹模的导向压边圈和凹模的导向是用凸台和凹槽导向。一般情况下使用48对导板导向，导板应放置在凹模内轮廓的直线或形状最平滑的部位。导向面应在压边圈外轮廓和凹模内轮廓之间的空隙一半处。拉延开始时导向面的接触包括30斜面部分应不小于50。凹模导板结构的优点是是加工面最少。一般在压边圈上不安装导板，直接在铸件上铸出凸台，加工后导向。只有在型腔轮廓比较大的情况下，才安装导板。由于汽车顶盖覆盖件模具的形状比较大所以采用安装导板形式。其作用与一般冲模的导柱、导套的导向相似，但导向间隙较大，这是为了满足调节压料面的进料阻力使压料圈支撑面成倾斜的需要。导柱和导套的导向一般都将导柱放在下面，导套放在上面。凸台和凹槽的放置应具体分析凸台放在凹模上，其优点是操作时看得清楚且较安全，缺点是调整冲模时妨碍打磨压料面和压料筋槽。这种结构多用于压料面形状简单的压料圈和凹模导向。凸台放在压边圈，其优点是便于打磨和研磨压料面和压料筋槽，缺点是不安全，这种结构多用于压料面形状复杂的压料圈和凹模的导向。如果采用机械上下料，则凸台的放置仅决定于压料面的形状。为减少磨损保证间隙，凸台与凹槽上应安装导板，导向面上可考虑一面装导板，另一面精加工，磨损后可在导板背面加垫板。一面装导板是装在凸台上还是装在凹槽上，这与使用无关，主要考虑制造上钻孔的难易程度。 （a）主视图 （b）左视图 (c)局部视图 图4.9 压边圈与凹模导向结构设计4.4.5 压料筋和压料槛拉延方向、工艺补充部分和压料面形状是决定能否拉深出满意的覆盖件的先决条件，而压料筋或槛则是必要条件。压料筋又叫拉延筋，压料筋在压料面上能控制整个拉延毛坯的流动，根据拉延件的需要增加或减少压料面上各部位的进料阻力，因此压料筋的位置、根数和形状处理不当，也不能拉延出满意的覆盖件。 图4.10 拉延筋位置示意图调节压料面上各部位的进料阻力一般有以下三种方法：（1）调节外滑块四角的高低，使外没块成倾斜状，造成压料面上各部位的压料力不同。（2）改变拉延毛坯的局部形状，增加或减少压料面积。（3）用压料筋，调整压料筋槽的松紧，增加或减少压料面上各部位的进料阻力。第一种方法是广泛使用的，但是只调节外滑块四角的高低往往显得不够，它有局限性，达不到要求。第二种方法是增加压料面积，较费料，只能在调试拉延模时作为一种辅助方法，在某一局部上采用。第三种方法是最有效的。压料筋是增加进料阻力。压料筋之间的拉延毛坯除经受径向和切向拉应力外，还受反复弯曲应力。拉延毛坯经反复弯曲几次拉入凹模，因此增加了进料阻力。调节压料面上各部位的进料阻力。除调节外滑块四角的高低，使外滑块成倾斜状造成压料面各部位的压料力不同和改变拉延毛坯局部形状以增加或减少压料面积外，还可以调节压料槽的松紧以增加或减少压料面上各部位的进料阻力，使拉延件外轮廓上的直线部分与圆角曲线部分的进料阻力均匀。直线部分进料阻力小，而圆角部分有切向压力，在此区域拉延毛坯料变厚，因此进料阻力大，直线部分的压料面上安置压料筋就使直线部分和圆角部分进料阻力均匀。降低对压料面粗糙度的要求。使用压料筋后压料面之间的间隙可以适当加大，略大于料厚，这样压料面粗糙度对拉延的影响就不很大了。如果不用压料筋则对压料面粗糙度的要求就高，而且压料面还易于磨损和拉毛，使拉延件上出现拉痕。拉延筋是安置在上面压料圈压料面还是安置在下面凸模压料面上，两者对于压料筋的作用都是一样的。从便于装上压力机拉延机模而论，压料筋安置在下面凸模的压料面上。因装上压力机冲模时一般压料筋是不可磨的，拉延筋槽在下面凸模压料面上便于研配和打磨。如果压料面就是覆盖件本身的凹缘面时，经常地打磨下面凸模压料面上的压料筋槽，凸模压料面损耗就快，这样会影响拉延深度，损耗到一定程度后就需要维修。若维修容易，压料筋仍可安置在下面凸模压料面上；维修困难，则压料筋应安置在上面压料圈压料面上，以减少凸模压料面的损耗。但是压料筋槽在上面压料圈压料面上研配和打磨非常困难，必须将凹模和压料圈倒装在压力机上，先研配打磨压料筋槽，然后再正装在压力机上进行调整。压料距凸模筋外轮廓尺寸沿凸模外轮廓形状不变，尺寸大小决定于凹模圆角强度和压料圈强度，根据取3035。压料筋相互之间的尺寸沿压料筋形状不变，一般取2830。压料面是覆盖件本身凸缘面时，则压料筋距凸模外轮廓尺寸等于压料筋距修边线尺寸和修边线距凸模外轮廓尺寸之和。压料筋之间的尺寸同样取2830。采用压料筋时最里边一圈一般是封闭的，第二圈和第三圈压料筋安置在直线部分，根据进料阻力情况，最多时放置三根压料筋。压料筋突出高度在图样上都是7，实际上第一根（内圈）压料筋高度为7，往外的压料筋高度是依次递减。压料槛也可以说是压料筋的一种，变称门槛式压料筋。压料槛的作用是增加进料阻力，它比压料筋的进料阻力大得多，因此压料槛适用于曲率特小的，平坦的和深度浅的覆盖件，材料的塑性变形伸长使拉延出的覆盖件有稳定的形状和足够的刚，本工件不需要压料槛。 (a)拉延筋 (b)紧固螺钉图4.11 拉延筋及紧固螺钉的结构尺寸4.4.6 升降机顶件器顶件器结构如图所示。一套拉延模上的顶件器一般为3 8个，相互间距离应尽量大，顶起拉延件时要平稳且不产生移位，顶件器顶面和工件形状一致，最好设在平整型面处，拉延时顶件器处的材料不产生流动，或流动甚小。因为升降机的功率较大，与推件板的接触面积也较大，考虑实际生产的成本，使用一个升降机作为推件板的顶出器。 图4.12 顶件器结构设计图4.4.7 模具总体装配图 (a) 主视图 (b) 左视图 （c）府视图 图4.13 模具总体装配图工作原理：凹模通过凹模固定座安装在压力机的外滑块上，压边圈通过六角头螺钉和支承固定在凸模上，拉深成形时凹模往下运动，将毛坯紧紧压在凸模压料面上，然后压力机外滑块带动拉深凹模向下进行拉深。单动拉深模压边力的大小可通过调节压力机外滑块闭合高实现。总结从上学期未接到多目标优化的汽车覆盖件的设计这个毕业设计题目，开始着手找相关的资料，到现在终于把毕业设计的工作完成了，这过程是只有自己亲身经历了才会感慨良多的，因为这过程中有很多辛酸，也有不少的收获。记得3月初的时候，做开题报告就已经遇到了不少麻烦
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