汽车覆盖件模具设计

1、书名：汽车覆盖件模具设计 ISBN： 978-7-111-42008-8 作者：向小汉 出版社：机械工业出版社 本书配有电子课件,工艺数模设计 Process Model Design,1,工艺数模的概念,工艺数模设计原则,设计步骤,设计指导,典型案例,5,2,3,4,工艺数模的概念,1. 概念 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。覆盖件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，其与产品数模合在一起称为工艺数模。,工艺数模的概念,2. 工艺数模各部位名称,1-拉延筋 2-立面（或称墙面

2、） 3-拉延圆角 4-压料面 5-分模线,1,1,2,3,4,5,工艺数模设计原则,1. 拉延工艺数模设计应考虑以下几个方面： （1）拉延时的进料条件； （2）压料面的形状和位置； （3）修边线的位置和修边方式、翻边线的位置和翻边方式。,工艺数模设计原则,2. 原则 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：为了控制成形阻力而增加的工艺补充部分,黄色部分为工艺补充,三、设计步骤,1. 读入数模 2.

3、确定数模基准点和冲压方向 3. 前期数模处理 4. 压料面设计 5. 拉延立面和拉延圆角设计 6. 拉延筋设计,三、设计步骤,1. 读入数模顶盖前横梁产品数模 为了在不同的三维软件之间进行转换，需用到IGS或STEP格式，实体转换要用STEP格式，片体转换可以用IGS格式。,三、设计步骤,2. 确定数模基准点和冲压方向 （1）数模基准点原则 数模基准点原则与工序模具中心重合。且坐标值应为整数。 确定方法：使用CAE软件原始数模进行分析时，找到零件重心的坐标值，以此为依据进行手工调整。 顶盖前横梁的数模基准点坐标为（X900，Y0，Z1150）。,三、设计步骤,（2）冲压方向确定： 该工序的工作

4、内容不能有负角，且工件定位可靠。 要考虑后面工序的角度，如拉延之后有修边工序、冲孔工序、翻边工序，要考虑修边角度、冲孔角度、翻边角度，尽量不用斜楔结构。 拉延工序各处拉延深度尽量小，各处拉延深度不能相差不大，还要保证坯料进入工作零件时接触面应尽量大。,三、设计步骤,（3） 要求凸模中央先接触，慢慢向外扩展。,不同接触毛坯的形式,最佳,三、设计步骤,通过旋转数模得到冲压方向 顶盖前横梁的旋转角度为： X0Y-164Z90，即以基准点为中心，先绕X轴转0 （不转），再绕Y轴转-164 ，然后绕Z轴转90 顶盖前横梁冲压方向确定,确定了冲压方向的顶盖前横梁,5701011_GYSM_Step12,5

5、701011_GYSM_Step3,5701011_GYSM_Step4,三、设计步骤,4. 压料面设计 设计原则 （1）压料面应尽量光滑平整； （2）拉延深度要小，且各处拉延深度不能相差太大； （3）压料面形状与覆盖件产品形状关联。,三、设计步骤,压料面设计失败案例,压料面设计过高造成开裂,压料面设计过低造成起皱,三、设计步骤,顶盖前横梁压料面设计,顶盖前横梁产品及压料面主视图,顶盖前横梁产品及压料面侧视图,黄色为产品数模 蓝色为压料面,三、设计步骤,5. 拉延立面和拉延圆角设计 （1）拉延立面（墙面） 它把压料面与对原始数模处理后的片体连起来。立面是有拔模角度的； 立面太陡，拉延生产时可能

6、出现开裂； 立面太平缓，会浪费材料； 立面与冲压方向的角度在3 到15之间。 （2）分模线 拉延立面与压料面的交线。 （3）拉延圆角设计 拉延立面与压料面、拉延面与处理过的原始数模片体一般通过圆角连接起来； 圆角过大，会加大坯料尺寸，浪费材料； 圆角过小，拉延生产时工件有可能破裂。,立面高度H=15mm 立面角度a=315o 拉延圆角Ra=6mm Rb=6mm,设计常规尺寸范围,三、设计步骤,三、设计步骤,合理设计方案示例一,压料面应光滑平整，各处拉延深度不大，因此拉延顺利,6. 拉延筋Dead设计 （1）认识拉延筋 拉延模下模及拉延件上的拉延筋,拉延模下模,拉延筋,拉延件,三、设计步骤,拉延

7、（设计）工艺数模上的拉延筋,三、设计步骤,顶盖前横梁工艺数模,废料,产品,产品零件,拉延数模,拉延件,位置:拉延筋设在压料面上，在废料区。,拉延筋剖面,拉延筋,零件实物上的拉延筋,五菱公司Spark车门内板零件及拉延件,车门内板拉延件,车门内板零件,思考：拉延筋的位置？,拉延筋：拉延数模上设计拉延模 （冲压）拉延件,在拉延件上压料面上，在废料区,三、设计步骤,三、设计步骤,（2）拉延筋的作用及布置实例 拉延筋对改变阻力、调整进料速度和防止起皱有明显效果。具体作用如下： 增加局部区域的进料阻力，平衡整个拉延件进料速度。 加大拉延成形的内应力数值，增大进料阻力，提高覆盖件的刚性。 加大径向拉应力，

8、减少切向压应力，延缓或防止起皱。 降低压料要求，提高拉延稳定性。 后面进行实例说明。,原因：零件直接成形，没有采用拉延工序，没有设置拉延筋。,问题：起皱、叠料,实例1：某地板加强梁,结论：近似垂直的立面处不设置拉延筋,立面易破裂,此处不设置拉延筋,实例2：某立柱加强梁,结论：设置拉延筋要考虑产品形状,问题：不设置拉延筋时，就A、B来说，哪一种进料速度快？,A,B,实例3：后地板横梁本体,后地板横梁本体拉延工艺数模（三个基本视图）,A,B,控制阻力： 几道拉延筋?,（3）拉延筋设计原则 拉延筋种类,三、设计步骤,拉延筋尺寸设计,圆形拉延筋,方形拉延筋,防止料“过多则皱，过少则裂”,L1：1825mm L2：2025mm H=15mm,三、设计步骤,拉延筋在压料面上，分模线之外25mm 。 拉延筋大多采用R6的圆形拉延筋，