汽车覆盖件成形工艺与拉延模具设计.docx

西华大学毕业设计说明书 目 录摘要11 前言32 汽车车身模具制造42.1 汽车覆盖件所于车身位置5 2.2 汽车覆盖件的结构特征52.3 汽车覆盖件拉伸模具制造63 汽车覆盖件现代模具技术74 零件冲压工艺的设计84.1 零件加工工艺方案84.2 拉深工艺的设计要点115 工艺补充面125.1 零件补面的基本操作125.2 工艺补充的设计原则165.3 压料面的设计175.4 拉延筋的设计186 拉延模结构与零件196.1 拉延模的结构形式196.2 送料方式、模具压力中心206.3 送料方式、模具压力中心216.4 拉延模的模型图及说明266.5 模具的装配27总结29谢辞30参考文献31II摘 要在现代机械行业设计制造中，对生产所得的零件互换性精度要求是越来越高，生成零件的时间也需要大大缩短，以保证生产效率的提高，节约大量的人力经济。在不同的产品制造方式中，模具行业得到了快速的发展，作为一种重要的工艺装备，它采取了独特的方式独特的形状来使零件可以快速成形。现代的制造企业工厂若想大大节约制造产品所需的材料经济，提高工厂产品的生产效率，就应该采取能够快速生产产品且可以形成自动化的方式进行生产，而模具就可以很好的符合工厂的生产要求。所以，一个制造企业要想提高经济效益，设计制造一套好的产品模具是很重要的。因此在现代汽车的飞速发展中，模具的设计制造水平的提高起了很大的推动作用。在现代汽车中，车身占了整体很大一部分比重，而汽车车身覆盖件零件大都具有复杂的曲面空间结构，所以对模具制造技术的要求也越来越高。此次设计的零件是汽车前壁板侧左右加强件，属于汽车外覆盖件。实际主要内容是完成该零件的曲面补充，并设计出加工该零件的冲压拉延模具一套。所给零件是以UG数学模型的方式提供的，这个数学模型是由非参数化片体构成的。故此次零件的主要设计过程是先为零件进行工艺补充面的曲面补充造型，然后进行拉延模具凸凹模、上下模座、压边圈的主要设计。随后使用UG软件以零件的三维数字化模型设计出三维拉延模具一套，再根据三维模型设计生成模具的二维图。 关键词：前壁板侧左右加强件丶UG软件丶工艺面补充丶拉延模 Abstract In modern mechanical design and manufacturing industry, the production of parts interchangeability resulting precision is getting higher and higher, generate parts also need to shorten the time to ensure production efficiency, save a lot of manpower economy. In different product manufacturing methods, the mold industry has been rapid development, as an important technology and equipment, it took a unique shape unique way to make the parts can be quickly formed. Modern manufacturing plants To greatly reduce manufacturing products for the material economy, improve production efficiency of the plant product, it should be taken quickly and can produce products formed automated approach to production, and the mold can be very good according to the plants production requirements. Therefore, a manufacturing company in order to improve economic efficiency, mold design and manufacture a good product is very important. Therefore, in the rapid development of modern cars, the increase in the level of mold design and manufacturing played an important role in promoting. In modern cars, the body representing the whole part of the large proportion of car body panels and parts mostly have complex surface spatial structure, so the mold manufacturing technology requirements are also getting higher and higher. The unit is designed around cars front side wall stiffener, cars belonging to the outer cover. The main content is to complete the actual surface of the complementary parts, and design of the processing parts stamping drawing die set. Given by way of UG parts mathematical model provided by the mathematical model is a non-parametric sheet body composition. Therefore, the major part of the design process is to supplement surface modeling for the parts of the addendum and then drawing die punch, the upper and lower mold base, the main design of the clamping ring. UG software then uses a three-dimensional digital model of the three parts of the design of a mold casting Vera, according to design three-dimensional model to generate two-dimensional mold of FIG.key words ： Front wall plate around lateral reinforcement；UG software Process surface added ；drawing die 1前言随着现代文明及其技术的快速发展，汽车已与人们日常生活紧密联系在了一起，并且成为了其不可缺少的一部分。汽车的发明创造，不仅丰富了人们的现代生活，增进人与人之间的便捷交流联系，亦为人类社会的进步，人民生活水平的提高，世界交通联系的便利做出了非常巨大的贡献。一个地区要发展经济，交通便利是必须要保证的首要条件。交通便利对人民经济快速发展起着重要的决定性作用。这其中汽车行业的发展不可谓不重要，因汽车的出现可以扩大人类日常活动的范围，扩大并加速地区间的交流、促进了货物的飞速运转，为社会总体经济的增长，人们的社会生活水平提高做出了巨大的贡献。汽车俨然已经成为发展社会经济和各项事业以及人民生活、工作、生产、学习等活动的不可或缺的实用交通工具。可以这样说，自20世纪各行各业的经济技术增长来看，汽车行业的前进对机械行业，工程材料，网络计算机，通信交流，辅助控制等项目起着极其重大的推动作用。拥有时尚美观的车身设计能够极大的刺激人们的消费欲望。所以对于汽车的消费购买，车身设计的漂亮好坏起着非常大的决定作用。针对汽车车身总体质量起着重要影响的是汽车覆盖件设计技术高低。这些对产品必要的实质需求就推动了汽车覆盖件制造技术的飞速发展，也使机械行业中板料冲裁技术的发展不断地前进深化。但为了满足人们对汽车时尚性需求，亦设计车身功能的必需，汽车表面大都为曲面构成的空间造型零件，这些就对汽车覆盖件模具的设计制造提出了极高技术要求。汽车覆盖件模具相对于其他零件成形工艺有着其独特无法取代的优点：比如：零件材料利用率高、零件互换性好、生产效率高等等。因此在现代汽车制造行业领域中，能够获得理想的汽车覆盖件的生产技术水平的高低就显得特别重要。如果使用现代冲压技术来制造汽车零部件，不仅能够满足高强度高刚性这些要求，而且质量轻、工艺过程简单、尺寸偏差小、材料利用率高，零件也能够大批量生产。2汽车车身模具制造作为构成汽车的三大重要部件：车身，发动机，底盘，它们的生产质量得到了人们的高度重视。因为根据汽车的整体部件质量分析来看，不同汽车的整辆车身所占比例分别为：载重货车为 20%到40%,出行轿车占40%到60%；从汽车的经济制造成本方面比较：出行轿车的车身制造所需经济在整车制造所需经济中占到了50%到70%，载重货车的车身制造所需经济在整车制造所需经济中占15%到30%。且根据实际发现，所研究成型的贵重档次越高，车身所占整车的比例就会越高。根据现代汽车的发展趋势，人们对汽车的要求越来越高，对其整体细节信息越来越关注，譬如车身外观时尚性，汽车整体质量，汽车驾驶安全，还有其贵重档次。这些不同的要求很大部分都是通过汽车车身的质量给予体现的。汽车车身是一个较为复杂的空间模型体，它的主要组成部分是通过各个基础零件装配而成，然后再涂饰车身，进行内外装饰，就制造出了一架完整车身。下图2.1为无骨架车身的主要生产流程图。车身总焊装分总成焊装冲钢板压内外装饰装配线白车身涂装车声附件，玻璃，灯具等图2.1 无骨架车身生产流程图2.1汽车覆盖件所于车身位置在汽车的整体组成中，车身是在整体中占了很大的一部分比例，其中车身的表面零件，还有就是发动机和底盘的某些部位装配的零件，都被称作为汽车覆盖件。若再进行更为细小的划分，它又可以分为汽车内外覆盖件，在其中外覆盖件主要是由汽车的车门外板，顶盖，前（后）围外盖板，扯面外板，即是我们能够观察到的汽车表面零件构成；内覆盖件是指被车身遮蔽在里面，如果不拆解掉汽车外壳就不能够通过眼睛简单观看到的车身里面的零件。下图2.2为轿车车身覆盖件主要分布构成：图2.2 轿车车身覆盖件主要分布构成 2.2汽车覆盖件的结构特征由于汽车的覆盖件一般都是具有比较复杂形状的零件，还有就是具备了复杂的空间曲面结构，故这就形成了汽车覆盖件零件显著的变形特点，那就是结构和变形规律都是别复杂的，这也就造成了在实际生产中就有可能会产生许多质量上的问题。因此，如果我们能够提前对这类零件进行各方面的细节分析，也就是分析出这些零件在拉深过程中的变形特点，然后再采取科学的方法去解决可能出现的问题，这样我们就能够制造出质量非常高的覆盖件零件。从大多覆盖件零件的实际分析，我们可以发现这些零件形状的组成可以划分出很多基本形状，覆盖件实际就是这些基本形状的统一组成形成的。这些基本形状我们可以划分为曲面直对称形状，直臂轴对称形状，盒形形状，圆锥体形状等。而这些组成零件形状的基本形状又可以进行更为细节的划分，常见的有法兰形状，轮廓形状，侧壁形状，底部形状。同样的我们对汽车覆盖件零件的总体结构尺寸进行更为细致地分析，就还会发现这些零件通常都会具有几种显著特点： 总体尺寸一般较大。譬如载重货车的驾驶室顶部覆盖件的板材尺寸可以达到2500mm和1800mm的周边长度； 结构形状复杂。复杂的三维模型无法用简单的几何方程简洁表达； 整体厚度相对较小。覆盖件板材的一般厚度在0.8mm到1.2mm之间； 轮廓内部具有局部形状。这些内部的局部形状往往使整个模型制造过程更为复杂。2.3汽车覆盖件拉伸模具制造在汽车覆盖件的设计制造中，自身结构较为复杂与其尺寸较大决定了其拉延模具就会有着较为复杂的形状，且其总体结构尺寸通常都会比较大。故在模具制造中，模具的主要组成部分上下模座压边圈等的材料一般都选择球墨铸铁，合金铸铁或者高强度的灰铸铁，并采用空心铸造的铸造方式。汽车覆盖件各工序的冲模制造顺序如图2.3所示。其中首要完成的是拉伸模具的设计制造，随后再由调试拉伸膜所得到的零件板料形状大小尺寸，获得落料模上的刃口形状尺寸。同时再由所得的合格拉深件来进行剪边工序操作，再进行翻边模的制造调试及其刃口形状尺寸的获得，得到合格的翻边件，最终得到合格的覆盖件零件。图2.3 汽车覆盖件冲模制造过程3汽车覆盖件现代模具技术现代制造汽车覆盖件冲压模具使用的CAD/CAM技术的流程如图所示，在进行模具CAD前，汽车模具设计者先会得到车身产品数学模型，产品零件图以及零件冲压工艺设计方案；随后模具设计者需要认真的分析产品的技术特点要求和冲压内容，并在计算机上完成DL图（冲压过程图）的绘制设计，得到其模具三维图；具体设计的内容有各生产工序的冲压方向、成型内容、送料方向以及模具的工艺面补充；在完成冲压过程图的设计之后，需要用计算机对覆盖件的成型过程进行模拟；在分析工件的冲压工艺过程中，可能会产生成型缺陷，这样我们在实际生产模具过程中就可以针对可能出现的缺陷问题进行很好的解决，从而增加覆盖件模具的成功性；在用计算机对模具进行辅助设计中，可以通过模具典型结构图和标准件的实际调用，提高覆盖件模具结构的设计效率1。同时也可以在计算机中优化所设计模具零件的模型以及参数结构尺寸，达到所设计模具质量的总体提高。图3.1 利用CAD/CAM技术制造汽车覆盖件模具的设计制造流程由于汽车覆盖件的形状比较复杂，多为空间曲面形状，所以为了达到设计的高精度，在制造汽车覆盖件拉延模腔时，就要保证生成零件模腔的精度。在实际生产制造过程中，我们先用普通铣床和数控仿型铣床对模具进行粗加工，随后进行人力手工研磨。随着数控精加工技术的提高，手工研磨加工所需逐渐减少，从而提高覆盖件模具制造效率。4零件冲压工艺的设计本次设计的零件为左右前壁板侧加强件，如图4.1。零件材料为ST14，厚度为1.2mm。零件整体设计精度要求不高，形状相对比较简单，拉深深度适中，成型难度比较容易。图 4.1 所给零件图4.1 零件加工工艺方案 我们根据所给生产零件的整体结构和形状可以知道，要成功制造出它，一共需要经过落料、拉延、修边冲孔、翻遍整形这4部制造工序。由于其本身尺寸较大，若使用连续复合模冲压生产零件，模具体型将很庞大，不适合生产，所以需要采用单工序冲裁模生产零件。工艺步骤如下： 根据毛坯形状落料得到毛坯外形；图4.2 毛坯落料图 拉延得到零件的基本形状结构；图4.3 坯料拉延图 修边冲孔切掉多余的废料；图4.4 坯料修边冲孔图 翻边整形得到零件的最后形状。图4.5 坯料翻边整形图4.2拉深工艺的设计要点汽车覆盖件的制造完成，包含拉深，修边，翻边等多种工序。而拉深工序是其最重要的一步，它设计制造的质量对后续工序有着直接的影响。在这些工序中，冲压方向应尽量设计一致，有利于提高模具制造的质量和效率。 （1） 冲压方向的选择在汽车覆盖件零件的拉深成形工艺中，冲压方向的选择尤为重要，方向正确与否，将对后续各个制造过程都会产生巨大的影响。它还会对以下过程产生巨大的影响：凸模进入凹模，坯料变形程度，坯料能否均匀变形，防止起皱和破裂，降低覆盖件拉深的深度差，同时也会对零件工艺补充面的补充产生一些影响。（2） 拉延方向选择原则 在该制造工序设计中，零件的所有空间结构形状都该一次拉延成功结束，不该出现凸模不能接触零件死区和死角的情况发生； 在零件拉伸方向的选择上，应该尽量使零件的拉伸深度相对降低。如果选择方向让拉伸深度太深的话，就会大大增加零件成形的难度；反之，就会使零件的塑形变形不会得到最恰当的展示，而最终制造所得的零件的刚度就不会达到相应的要求。所以我们在实际生产设计中，冲压方向选择上一定要设计合理，而达到的要求是既能保证零件成形容易一点，又能使零件得到较大塑形变形； 在设计方向选择上，我们尽量让拉深深度差最小，因为这样零件的流动和变形差就会有所降低，同时发现进料的阻力分布就会更加均匀，就会更顺利成形； 保证在对零件拉伸开始时，凸模能够与零件得到更好地接触。5工艺补充面根据零件的整体空间形成结构和工序设计，我们首先应该对零件的内孔进行工艺填充，而其边缘应该顺着边缘线向外规律伸展，这些补面操作都是为了拉延凸模制造的方便和对零件成形有益。再将凸缘向零件外侧延伸，构成曲面和零件的压料面。5.1零件补面的基本操作在零件的加工面补充过程中，就是曲面造型的知识应用,其大体操作过程为：抽取空间曲线，将之延伸，再扫掠生成片体，再进行规律的延伸。其中经常会用到的片体命令有：修剪片体，通过曲线网格，直纹面，扩大命令，面倒圆命令，桥接曲线，桥接曲面，扫掠，投影曲面，插入基准平面，镜像等命令。基本操作过程如图所示：图5.1 桥接曲线 图5.2 桥接曲面图5.3 通过曲线网格零件工艺补充后由于是由非参数化的片体构成，各个片体之间都会可能存在缝隙。如图所示图5.4 局部缝隙放大图在对零件进行后续操作（如加厚成实体）前需对零件进行缝合，和检查几何体操作，观察零件是否补面成功。操作如图所示。图5.5 对片体进行缝合图5.6 片体缝合后的局部放大图图5.7 检查几何体操作对零件缝补检查几何体成功后，再对零件进行加厚处理，就可以得到零件的最终形状。图5.8 片体加厚所得零件图5.2工艺补充的设计原则 (1) 内孔封闭补充的原则 如果所给覆盖件的实际模型中有内孔出现，那么我们首先应该将其孔洞部分进行全面补充。但如果该部分属于零件内部需要局部成形的部分，则还要对其进行工艺分析。一般这部分成形属于胀形成形，如果其胀形变形超过了零件的极限变形，则应该采取在工艺补充部分预先冲孔或者切口的方法，达到减小胀形变形量的目的。 (2) 简化拉深件结构形状原则 我们在对其进行工艺补充设计时，应该尽量使其基本形状更加简单，这样，才可以更加容易控制拉伸成形过程中的材料流动和塑形变形。 (3) 对后工序有利原则 所补面空间结构须保证以后的工序更为简单。比如：零件修边工序中拉深件的定位更加稳、可靠，尽量能够直接采用垂直修边、垂直翻边的方式，这样就能够设计制造更为简单的模具。综合上面的因素，设计零件的工艺补充如图5.9： 图5.9 工艺补充面示意图5.3压料面的设计压料面是指凹模圆角意外的部分，它是我们在对零件进行工艺补充部分时的重要组成部分。有的拉深件的压料面全部为工艺补充部分，有的压料面为零件的法兰部分和工艺组成部分组成。拉伸开始前先通过压边装置对压料面进行压边，同时压制拉伸筋，拉伸开始后凸模的成形力和压料面的阻力共同形成毛培的变形力，使零件塑形变形。（1） 确定压料面 的形状时必须考虑下面两点： 降低拉伸深度，有利于防皱开裂 凸模对毛坯一定要有拉伸作用（2） 压料面补充工艺图：图5.10 零件压料面图5.4拉延筋的设计在零件材料拉延过程中，为了让零件压料更加稳固，需要在压料面上设置有拉延筋。（1） 设置拉延筋的主要作用： 保证零件各处进料速度达到平衡； 增大拉延成型的内应力，提高覆盖件零件的刚性； （2) 拉延筋的设计原则： 拉延件有圆角和直线形状区域，在直线部分设立拉延件，均匀进料速度； 拉深件有直线部分，选择拉伸筋设立位置应在深度相对较浅的区域设定； 浅拉延件，圆角和直线部分都应该设置拉延筋，但圆角部分设置一条筋，直线部分设置1到3条。综合以上各种因素，得出以下的拉延筋布置：图5.11 拉延筋设置 6拉延模结构与零件汽车覆盖件拉延模具主要包括拉伸凸凹模结构，压边圈的尺寸。在实际设计生产制造中，我们主要设计部分就是其主要组成：上下模座，凸凹模模腔，压边装置，一切都应该以有利于零件的成功成形为目的进行恰当的选择。6.1拉延模的结构形式 在实际设计制造中，我们应该由具体零件结构形状大小选用合适的拉延模结构。目前其拉延模有两种，分别为：单动拉伸模，适用于单动压力机；双动拉伸模，适用于双动压力机。（1） 单动拉延模单动拉延模一般采用原则为：拉伸零件件结构形状为中小型，所需压边力比较小。 单动拉延模也是冲压机构的其中一种而已，所以其原理与一般工件拉伸模大部分都为一样。具体原理过程可简单概括为: 放置工件于压料面，并采用定位装置保证工件能够进行准确定位； 上模向下移动，上模和下模的压边部分保证能达到坯料压紧操作； 上模继续向下，开始零件拉伸； 压力机达到行程终点时，零件拉延过程得以完成； 压力机拉动上模回程，顶出装置顶出所拉延零件单动拉延模由于不同零件导向方式会有不同，故具有不同结构形式。其中导板导向模特点为：结构简单，造价低，用于零件结构形状对称布置，侧向力小的零件生产。导块导向模相对导板导向模来说，导向的刚性好，侧向压力承受力较大，一般用在平面尺寸较大，拉伸深度小，中大批量零件生产。（2） 双动拉延模 双动拉延模适用于汽车覆盖件结构形状庞大，拉伸成形的形状比较复杂的情况。其相对单动拉延模的显著优点有：压边力大，压边稳定，压边力的分布可以调节，拉伸行程大。双动拉延模的工作原理为： 放置工件于模具压料面，并用定位装置准确定位； 压力机外滑块先向下运动，利用压边圈将坯料压紧在凹模4的压料面上。在整个拉延塑形过程中始终保持压边； 压力机滑块压住坯料的同时，凸模向下运动，随后开始坯料的拉伸成形过程； 内滑块到达下死点后，整个坯料的拉伸形状完成，坯料形状就成为了凸模2的形状； 内滑块带动凸模向上移动，而此时外滑块保持不动，让压边圈停留一会儿，就将拉深件冲凸模上退下来了； 外滑块回程，完成压边的作用；拉深件有在凹模内的顶件装置顶出。如果生产零件为小批量生产，可以不采用顶件装置，工人师傅可直接将其从凹模里面取出来。双动拉延模由于不同汽车覆盖件的导向方式不同，故具有不同的典型结构，分别为：凸模与压边圈导向的双动拉延模，凹模与压边圈导向的双动拉延模，凸凹模与压边圈都导向的拉延模1。它们的分别特点为：适用于拉伸零件断面形状相对平坦，拉深深度较浅的拉伸零件；适用于断面形状复杂，模具型面倾斜且极易产生侧向推力的拉伸零件；适用于拉延模精度要求高，抗侧向压力能力强的大型汽车覆盖件的拉伸零件。由于本次设计的汽车覆盖件形状结构不是很复杂，外形尺寸也不是很大，只能属于中型模具，故不需要选择双动拉延模，选择单动拉延模就足够了，且这样还可以降低生产成本。6.2送料方式、模具压力中心（1） 送料方式 对于生产量较大的零件可采用自动送料。但是只要合理安排也可以设计为手动送料。本次设计的零件冲裁速度不高，选择手动送料方式不会对加工时生成产品效率产生过大影响，而且选择手动送料方式能够简化模具总体结构设计，降低经济成本。因此，选用手动送料方式进行送料。（2） 模具压力中心 模具的压力中心是模具工作时各冲压合力的作用点位置;只有让模具压力中心与压力机的导板中心重合，才能使压力机和模具正常工作;在实际生产过程中，可能会有冲裁件形状或者排样特殊，这时应该注意是压力中心偏离的位置不超过所选压力机的范围;模具的压力中心有以下几个确定原则：单个冲裁件，且形状是对称的，模具压力中心就是零件的几个中心；多个工件呈对称布置，而且形状相同，模具的压力中心与零件的对称中心重合;对于形状复杂、排列不规则的冲裁件，模具的压力中心可以以解析法求出2。此次设计需要拉延成形完的模具零件为对称零件，如图所示，所以其压力中心即为对称中心。图6.1 压力中心6.3零部件的设计（1） 下模座结构的设计由于汽车覆盖件的外形尺寸比较大，没有标准的模架提供选择，因此模型结构需要自行设计。模座为铸造件，整体外形尺寸重量都比较庞大，所以应对模座进行减轻重量的处理，即在模座上做出掏空减重。而由于凸凹模结构都在上下模架上，且需要传递压力机所提供的一定压力，故上下模架须具备足够的精度和强度。否则模座会因为强度的不够而产生损坏；同时刚度的不足，也会造成模架表面发生很大的的弹性变形，覆盖件模具的其他工作部件迅速磨损，达不到生产制造所需要求。为保证模具具有高的性能和正常的运作，本套模具中上下模座及压边圈均采用MoCr铸铁材料，还可以使用火焰淬火的方法处理凸凹模。同时在设计上下模架的大体尺寸时，不仅需要考虑所生产零件的周边尺寸，还应考虑零件压料面即压边圈的结构尺寸。 在UG三维模具设计中，下模的生成主要由以下程序来完成。先对零件进行工艺补充后加厚成实体，然后采用拉伸命令拉伸到目标片体的方法初步形成下模与上模交接的外形形状，随后再进行其他细节功能部分的设计。这里需要提到的是，上下模合模交界处的外形形状的形成一步至关重要，这里亦可采用其他方法达到目的譬如修剪体拆分体命令。最后下模三维立体图片如下：图6.2 下模座三维图（2） 上模座结构设计上模压料面可根据其空间形状分为两种：一种压料面为平面形状，其优点为生产制造简单，缺点是不能够起到很好的防起皱作用，在控制板料均匀流进凹模速度的表现中也不尽人意，因此一般适用于形状比较简单的覆盖件零件。另一种压料面为空间曲面形状，其缺点为加工难度相对较大，制造所需费用较高，但对于生产高质量汽车覆盖件来说是很值得的，其亦具备一定的优点就是能够降低拉延的深度。由于在本次拉延模具设计中，汽车前壁板侧左右加强件的工艺补充面为空间曲面，故凹模压料面亦宜设计成曲面。在本次凹模洞口设计中，由于所设计汽车覆盖件零件的形状不是特别的复杂，故选择具有更高精度的整体式凹模结构。 由于形成零件表面形状的模腔上下对应，故在设计上模座结构外形时采取设计下模座结构的类似方法。三维造型方法亦大同小异，最后得到的上模座三维立体图片如下：图6.3 上模座三维图（3） 压边圈的设计在模具生产制造过程中，为避免坯料压得过紧发生变形和零件压料面上压料力的均匀平衡，尤其是所需制造的覆盖件零件为厚度较薄，拉深深度较薄，凸缘较宽的零件时，需要采用带限位装置结构的压边圈，其作用就是保证压料面和上模之间具有一定的距离。在本次汽车覆盖件模具设计中采取的是带曲面的压边圈，并在上面设计了拉延肋。本次设计的压边圈的主要三维模型生成操作如下：因为压边圈与凸模之间有3.0mm的距离，所以要对下模生成零件处形状的外轮廓线进行偏置。操作如下：先通过链接体的命令链接零件，然后选择拉伸命令生成压边圈的主要轮廓形状;再对凸模的外轮廓线进行偏置:插入曲线操作在面上偏置选择凸模的相连轮廓线，输入偏置值3.0mm。偏置曲线产生后，“插入成型特征拉伸，选择各段曲线，然后选择一个拉伸方向，再进行裁剪就得出了压料边的大体形状。三维立体图片如下：图6.4 压边圈三维图（4） 顶出件装置的设计：顶件装置的设定目的，是为了解决汽车覆盖件在拉延完成后，工人师傅能顺利的将所获拉延零件从下模座上取下来，以便进行下一步工序的操作。在顶件装置的设定中，一种方法是采用几个相互间距较大，与零件接触面需相同的空间形状，且一般设置在平整面上的顶出器，其要求在顶件过程中能够平稳的顶起零件，且顶件之间不发生相对移动。由于该汽车零件的形状多为曲面构成几乎没有平面，因此不选择设立顶出器的方法。根据整套拉延模具的空间结构来看，压边圈与零件接触部分形状一致，能够顺利平稳的将零件顶出下模，故选择压边圈实现顶出器的顶件功能。当零件拉伸成形完成，上模架先上移，随后通过液压机的气顶杆顶动下面的托板，托板再将顶力传递给压边圈，通过压料圈把零件抬高，工人就可以顺利地把零件从下模上拿下来了。顶件所需要的力，由液压机提供，顶出力的大小与压料圈的重量有关，还与凸模的摩擦的关。液压机将力传递给托板，托板的三维布置如下图：图6.5 托板的三维布置（5) 上下模和压料圈的导向：考虑到工件在成形过程中，侧向力很大，为了防止压边圈在运动过程中出现跳动，因此选用导板导向。 三维模型如下图所示： 图6.6 导板示意图 （6） 起吊装置和限位装置的设计：为了便于装配，经常需要将活动模座进行吊装。上下模座和压边圈属于铸造件，本身外形尺寸较大，所以需要在活动模座的四角安装吊环以便于将其模座进行吊装。 为了确保整个汽车覆盖件零件成形过程中，不产生振动，因此我们要使用平衡垫块。且为了确保合模后上模座和压边圈，压边圈和下模座，下模座和顶件托板具有确定的相对距离，我们需要采用限位装置来达到限位的目的。三维模型如图所示：图6.7 限位装置位置示意图 （7） 通气孔的设计： 如果在模具制造中没有设计通气孔，将会造成上下模后模腔里面的空气没法排除，而压缩后的空气会产生很大的力将工件变形。故在本次模具零件设计中，需在成形零件的合适位置钻制通气孔。6.4拉延模的模型图及说明图6.8 拉延模整体三维图 该拉延模具的主要工作原理为： 最开始进行拉延零件时，液压机下的汽垫推动托板顶杆把压料圈 推动下模上平面最高位置点,这时把毛坯放置在压料圈，而此时可以通过挡料板将板料定位； 上模下行，利用压边圈对坯料压边，并压制压边筋； 这时上模带动压边圈一起向下运动，与下模接触后，这时毛坯在下模的推动下进去上模内，随着接触表面越来越大，毛坯逐渐与上模内部贴合； 上模继续向下移动，坯料材料不断被拉入模具型腔内，并使坯料侧壁成形完成； 继续加工时工件完全定型，上模和压边圈到达行程的最低点； 这时侯零件的拉伸工艺结束，但坯料仍然留在了下模上。为了取出所得零件，这时上模先向上移动，然后，压边圈再在液压机推动的托板顶杆的推动下把坯料顶高（因为有限位装置的设定，保证了其最高向上移动位置量）。这时工人就可以顺利地把工件从凸模上取出。6.5模具的装配（1） 装配前处理模具装配前对各个零件进行清理，对于整套模具的装配和后期的维护有很大的帮助。清理工件的毛刺、倒角、去刀痕：在装配之进行毛刺倒角的清理，能够有效的防止工