汽车外覆盖件DL设计方法-7
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汽车模(覆盖件)设计课程
汽车模(覆盖件)设计
教案
01、什么是汽车(覆盖件)模设计?
上面看到的汽车钣金都是通过模具(落料、拉延、修边冲孔、翻
边整形、斜楔模等等)加工出来的
落料(BL)、拉延(DR)、修边+冲孔(TR+PI)、翻边+整形(FL+RST)、斜楔模(CAM)、分离(SEP)、翻孔(BUR)、弯曲(BEND)、侧翻边+侧整形(CFL+CRST)
一个产品由多套工序加工而来
02、汽车覆盖件模具结构设计--流程图(ok)
我们在
这里
钣金内板/
外板?
手动/自动
03、汽车覆盖件模具结构设计--软件认识
a、UG软件负责3D结构设计(后期3D改模)
b、CAD软件负责2D图纸设计(后期改模)
04、汽车覆盖件模具结构设计--UG外挂搭建
02.找到UG加载外挂的文件custom_dirs.dat,01.直接把外挂放在D盘,解压到当前文件夹即可
外挂路径是这样的:D:\xx
如下图:
外挂安装后效果图——如下
外挂图标太小——这样设置
05、汽车覆盖件模具结构设计--UG角色加载
工具→定制→角色→加载(已经创建好的角色)就OK了
工具→定制→角色→创建就OK了。
汽车覆盖件模具设计汽车覆盖件模具设计随着汽车的普及及用户的需求不断提高,汽车的外观设计已经成为了购买者选择汽车的重要因素。
而汽车的外观设计,很大程度上取决于汽车覆盖件的设计。
汽车覆盖件是汽车的外壳部件,包括车身、前后保险杠、侧板等车身部件。
因此,对于汽车企业而言,如何设计出漂亮、实用且符合工艺要求的汽车覆盖件,就显得格外重要。
汽车覆盖件的制造过程中,模具是关键的生产工具。
模具设计是汽车覆盖件制造的核心环节,设计水平的高低直接影响整个制造过程的质量和效率。
因此,汽车覆盖件模具设计成为整个汽车制造的重要方面。
汽车覆盖件模具设计需要考虑的因素非常多,除了机械性能、加工工艺、成本等因素外,更需要考虑的是外观设计。
在汽车的外观设计中,包括了构造设计和外貌设计两个方面。
而汽车覆盖件模具设计的基本原理则是在保证其正常使用功能的基础上,注重外观设计、材料分配、制造工艺的优化,全面提高模具的品质和寿命。
因此,汽车覆盖件模具设计需要考虑以下方面:1. 实用性汽车覆盖件是汽车外观设计的重要组成部分,因此模具的实用性要得到充分考虑。
模具应该具有良好的刚性和稳定性,能够保证汽车覆盖件的加工质量以及尺寸精度。
此外,模具的寿命也是一个重要考虑因素。
因此在制造模具的时候,应该选用高质量的材料,并且注重加工工艺的优化,从而提高汽车覆盖件模具的使用寿命。
2. 外观设计汽车覆盖件的外观设计非常重要,要求每一件覆盖件的外观必须具有美观、大方、时尚、科技感等要素。
因此,在模具设计过程中,必须考虑外观造型的合理性、美观性、线条流畅性等方面,使得汽车覆盖件能够具有良好的整体外观效果和吸引力。
3. 材料分配汽车覆盖件通常有内部支架和外部覆盖部分。
因此,在模具设计中,不仅需要考虑外观设计,也要注意材料的分配。
内部支架通常选用高强度、高刚度的材料,如钢板、铝板、碳纤维等,以保证汽车的安全性和稳定性。
而外部覆盖部分则需要采用质量轻、外表美观的材料,在模具设计中合理选用材料,可以有效提高工艺效率。
汽车覆盖件模具工艺设计汽车覆盖件模具是汽车工业中一个非常重要的关键部件,通常情况下,其实现了进一步加工成型的目的。
随着汽车工业的不断发展,汽车覆盖件模具工艺设计也日趋成熟和完善,本文将从设计思路、制造工艺等方面阐述汽车覆盖件模具工艺设计的相关知识。
设计思路方面,汽车覆盖件模具工艺设计主要是以汽车外部构造的形态为基础,在此基础之上进行模具的分配、结构、尺寸以及模具使用材料等因素的选择,并且还需要对模具使用的具体使用条件以及维护保养方案进行充分的考虑,从而为模具的使用安全和效率上保障。
在汽车覆盖件模具工艺设计的过程中,关于模具的理论知识是非常重要的,比如需要根据具体的加工要求选择合适的成型方式,此配合选择合适的材料可以有效地降低模具的制造和维护成本,提高了模具的使用寿命。
在制造工艺方面,汽车覆盖件模具工艺设计需要考虑带有较高精度的组件成型及生产工艺的实际要求。
在制造模具前,需要对因模具工艺特点对材料所产生的变形、热处理方法等进行充分的分析与计算,针对不同的变形形式及其对材料的影响,制定合理的加工方案,从而进一步提升模具的加工质量。
同时,要确保模具的重要部位有足够的强度和韧性,避免在模具的使用过程中发生形变甚至破裂等情况。
当然,在汽车覆盖件模具工艺设计中还需要考虑到模具使用和维护带来的问题。
经过实际应用和使用,模具可能会因为使用或维护时疏忽或者过度使用等原因出现劣化甚至破坏的情况,因此,在汽车覆盖件模具工艺设计的过程中,还需要制定出相应的保养方案,保证模具能够正常使用和维护,确保模具在使用过程中可以及时发现和修复模具出现的问题。
在总的来说,汽车覆盖件模具工艺设计是汽车工业的必要组成之一,其质量的保障需要全面而完善的思路和相应的技术来支持。
对于制造模具的企业及从事汽车制造的相关人员来说,深入研究和实践汽车覆盖件模具工艺设计,对于提升汽车工业的质量、效率和生产力有着重要意义。
汽车覆盖件模具的设计汽车覆盖件模具的设计是汽车制造行业中的重要环节之一,它直接影响着汽车的外观、质量和安全性能。
合理的模具设计能够提高汽车覆盖件的加工精度和工作效率,降低生产成本,同时还能够保证汽车的安全性和耐用性。
本文将从三个方面探讨汽车覆盖件模具的设计原则、设计流程和设计要点。
一、汽车覆盖件模具设计的原则1、合理性原则设计要以降低成本、提高质量和效率为目的,模具各部分应按照功能和制造工艺的要求进行选型、配置和调配,模具结构应简洁明了,具有一定的通用性,以增强设计的可操作性和适应性。
2、稳定性原则模具在工作过程中需要承受巨大的压力和磨损,设计者应该保证模具的结构稳定,各部分之间紧密配合,这样可以避免配件松动或变形,影响模具的使用寿命,同时还可以保证模具制造的精度和一致性。
3、先进性原则模具设计要紧跟时代发展的趋势,采用现代化的设计思想和技术手段,例如使用CAD/CAM软件、结构分析软件等工具,以提高设计效率和精度,使模具可以适应不断变化和升级的汽车制造工艺和技术要求。
二、汽车覆盖件模具的设计流程汽车覆盖件模具设计流程包括以下几个环节:1、分析和调研在进行模具设计之前,需要对汽车外观和结构进行分析和调研,掌握汽车覆盖件的尺寸、形状、强度等特点,了解生产工艺和使用要求等相关信息,以便为模具设计提供精确、详尽的基础数据。
2、方案确定依据分析和调研的结果,设计师可以确定适合的模具设计方案,包括基础结构、操作方式、安全措施等方面的内容,方案要充分考虑可操作性、生产效率、成本等各种因素,并与客户进行沟通和协商。
3、3D设计在确定方案后,设计师可以使用CAD软件制作三维模型,对模具的各个部分进行设计和修正,以达到尽可能精确和合理的效果,同时还可以使用其他辅助工具对模具的结构进行分析和模拟,以验证设计的正确性和可行性。
4、工艺设计设计师需要根据模具结构和客户要求,制定生产工艺和加工方案,确定加工工序、工艺参数、质量控制标准等,以保证模具加工的精度和一致性。
汽车覆盖件冲压模具dl工艺数模设计规范随着汽车工艺的不断进步,汽车的外观设计对于汽车厂商来说越来越重要。
在汽车外观的设计中,汽车覆盖件变成了一个至关重要的部分。
汽车覆盖件指的是汽车的罩子、侧翼板、车门、车顶等外层部件。
由于这些部件直接影响汽车的外观和功能,因此汽车覆盖件的设计非常重要。
而汽车覆盖件的冲压模具的设计是这些部件制造的核心之一。
汽车覆盖件制造的核心在于冲压模具,而冲压模具的数模设计规范是保证冲压制品质量的重要手段之一。
使用数模设计技术可以大大提高汽车覆盖件制造的精度和效率。
下面,我们将重点介绍汽车覆盖件冲压模具的数模设计规范。
1. 模具材料的选取模具的材料对于模具的性能和寿命有很大的影响,因此在模具的设计中,需要选择合适的材料。
模具材料应该具有高硬度、高温度和抗腐蚀等性能。
目前主要的模具材料有高速钢、合金钢、固态合金等。
在选择模具材料时还需要考虑到制造成本、加工难度等因素。
2. 模具结构设计模具的结构设计应该具有合理性和可靠性。
模具结构应该简单化,以提高模具的强度和稳定性。
同时需要考虑模具的拆卸、安装、加工和维修等方面的设计。
模具还应该具有清晰的冲顶顺序和所有的变形情况,这将有助于提高制造精度和减少排错时间。
3. 模具加工在模具加工过程中,应该注意规范加工操作。
需要根据模具设计中的零件尺寸和公差精度列出加工工序。
在加工中应该注意防止误差的出现,加工零件前应该将工艺过程和顺序确定下来,并通过仿真软件检测一下。
同时,在模具加工过程中需要注意模具表面的修整和防腐蚀处理。
4. 模具装配在模具装配过程中,需要注重安全和质量。
装配工作应该进行认真的规划,应该先对各个零件进行清洗和整理工作,然后按照设计图的要求,将散件装配起来。
在装配的时候也应该注意模具位置的清洁和检查。
5. 模具试模和修整模具的试模是保证产品质量的重要环节。
试模之前需要对模具进行全面检查和调整,检查各个零件是否卡死,确定冲压顺序并制作出合理的切折角。
绘制汽车车身覆盖件冲压综合工序图[DL图]的方法 -1- 汽车车身覆盖件均系复杂的双曲面壳形薄钢钣件。
现代汽车外形日趋流畅和饱满,艺术性变换频繁,都给车身覆盖件冲压成形带来难度。
现代汽车行驶速度愈来愈高,对车身覆盖件的成形尺寸精度要求也愈来愈高,更加增加了车身覆盖件冲压成形的难度。
冲压成形汽车车身覆盖件是采用压力机上安装大型冲模,通过冲裁展开料,拉延成形,修边冲孔,翻边整形等程序冲压而成。
如何处置各道程序的成形內容,以及所采取的方式方法,是成形合格的车身覆盖件的关键。
我们把这一工程称为它们的综合工序图(DL图)或工法图或加工要领图的设计。
DL 图或工法图或加工要领图是大型冲模结构设计要实现的目标,这个目标出现差错, 大型冲摸结构设计再完善也多半会报废重来。
汽车车身覆盖件的成形方法是沿用了阶梯式矩盒形件拉延成形的变形理论基础,再演变发展而成的一种独特的成形方法。
a)车门內板拉延件b)阶梯式矩盒形拉延件(图一)拉延件的对照图如(图一) 所示,a为车门內板,b为阶梯式矩盒形件。
将车门內板附加工艺补充面之后, 就变成了一个可拉延成形的冲压件,它与矩盒形拉延件多么相似。
图中A和a同属于圆筒形拉延件圆筒壁的拉延变形区;B和b也同属于直边部拉弯之弯曲变形区,都属于类同的塑性变形方法。
如(图一)所示,C和c也同是阶梯形状,变形性质也是类同的。
无任工艺补充面如何变换,其拉延成形的基本点並没有甚么多大的改变。
(图一)a)还说明,任何汽车车身覆盖件均可以通过增加工艺补充面的方法演变成拉延制件,而覆盖件的主体双曲面形状均是在拉延模內一次拉延成形的,只有这样才能获得准确形状的覆盖件。
因而拉延成形制件是覆盖件成形的主体,也是覆盖件成形成败的关键。
满足汽车车身设计要求的覆盖件,往往不可能是理想的拉延制件,但是通过某些形状的变换之后,就成为了较理想的拉延制件了。
这些变换应该在后续的工序工程中再成形回复为覆盖件,而再成形时不仅成形形状准确,还要不再使已成形好的覆盖件主体形状发生意外变形。
二、模具结构优化设计能力与典型实例模具结构设计程序是:先进行3D DL图设计(既冲压工艺方案设计),DL图设计完成之后再进行模具结构设计。
1、冲压工艺方案优化设计自九十年代末,我们先后设计制造了捷达A2、小红旗、红旗世纪星、大红旗,奇瑞QQ、天津夏利、捷达改形等车型的发动机罩内外板、顶盖、左/右前后门外板、左/右前后门里板、左/右前翼子板、左/右轮罩、后行李箱内外板、整体侧围等模具。
取得了精度高、成本低、周期短、见效快的经济效益和社会效益。
我们通过开发设计制造以上这些模具的过程中,积累了丰富的实践经验和理论数据。
并总结出轿车外覆盖件工艺通常存在以下几个关键问题和解决这些问题的措施:1.1 拉延冲击线问题(1)冲击线产生的原因:①进料量太多,在凹模口与板料接触时产生的冲击线爬到了制件暴露的外表面上,从而在制件表面上留下一条明显的冲击痕迹,既使涂上油漆也能明显看到。
②板料在高点接触部位由于板料在拉延过程中各处进料量、进料速度大小不等,势必造成高点接触部位相互移动出现滑移痕迹,留在制件表面上。
(2)解决冲击线措施:为了避免冲击线爬到制件表面上,对拉延深度和进料量的多少进行理论分析计算即对板料在压料时和制件拉延件成形后的长度进行对比,得出进料量的多少,这个量是一个纯理论值,然后在把板料伸长率考虑进去,这样就得出一个比较近似的进料量,通过进料量设计拉延深度,反复验算调整,最后使之达到理想状态。
例如:我们在给天津夏利轿车设计制造的左右前翼字板就是采取这种措施,达到了预期效果。
1.2滚线问题(1)滚线产生的原因:由于把拉延棱线和翻边棱线设在一条棱线上,在实际加工制造过程中,这两条完全在一个位置的棱线是不能完全重合的,这样就会在翻边工序中造成拉延棱线滚动,以至滚到制件表面上,从而使制件表面产生明显缺陷。
(2)解决滚线措施:由于滚线产生的原因是两条棱不能完全重合造成的,故我们在做拉延补充设计时,采取轮廓过拉延,即拉延件的轮廓线不一定是产品的翻边线(主要取决于是否是覆盖件以及翻边处的园角半径R的大小)。
工艺设计标题:DL图设计要求第4页共36页GB/T 4457.4 机械制图图样画法图线GB/T 4458.1 机械制图图样画法视图3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1 冲压模具在冷冲压加工中,将材料(金属或非金属)加工成零件(或半成品)的一种特殊工艺装备。
3.2 DL图DL是die layout的缩写,全称为工艺流程图。
3.3 CH孔CH孔(check hole),是现场调试时临时在模具和制件上钻制的孔,以精确保证模具型面和制件之间的相对位置,并在制作DL图的三维工艺数模时候能够比较清楚地确认各工序之间的制件旋转的角度。
4 设计要求4.1DL图规范4.1.1拉延类4.1.1.1 CH孔1)CH的数量a)单个制件,CH孔数量为2个;b)左右制件共模------ 如果两制件在最后一序时切开,则CH孔数量为2个;------ 如果两制件在最后一序之前切开,则CH孔数量为4个。
c)特殊制件:顶盖3个、前地板4个,见图1。
图1工艺设计标题:DL图设计要求第4页共36页2)CH孔的位置两个CH孔的距离越大越好,同时CH孔的位置要选择比较平坦或者角度较小的平面,模具上冲CH孔的角度最大为 10度;并且放置于产品的对角部位;同时也要考虑模具设计时的结构问题,不能阻碍模具机构的设计等。
3)CH孔的中心坐标CH孔中心的X,Y坐标值取5的整数倍,同时沿z向投影到产品面上。
4)CH孔的尺寸外板使用φ6,内板使用φ10。
5)CH孔的方向线CH孔的方向线过孔心,与拉延序Z轴正向平行,标记线长度为100mm,线型为实线。
6)CH孔在拉延工序冲(后序数模中需给出CH孔位置及方向),下述情况例外:a)两次拉延的情况下,分别在各工序加工。
由于第二次拉延才能保证零件形状,所以第二序需要冲与后序共用的CH孔;为保证一次、二次拉延的型面精度一致性,第一次拉延时需冲出与二次拉延共用的CH孔。
见图2。
图2b)行李箱内外板等“L”形的钣金件,拉延工序与切边工序冲压方向变化大的情况下,可以在切边工序冲C/H 孔c) 压型件不设计C/H 孔4.1.1.2到底标记与左右件标记为直观判断拉延或成型是否到位,需在拉延模、二次拉延模、成形模设置到底标记;为直观判断拉延或成型是否到位且需区分左右件需设置左右件标记,此时左右标记同时工艺设计标题:DL 图设计要求第 4 页 共 36 页具备到底标记的功能。
汽车覆盖件模具设计汽车覆盖件是轿车外观的重要组成部分。
它们不仅能够使汽车具有特定的风格和外观,而且能够保护汽车的机械和电子部件免受破坏和氧化。
汽车覆盖件的制造需要一系列的模具。
这些模具包括冲压模具、塑料模具和复合材料模具等。
这篇文章将讨论汽车覆盖件模具设计的重要性以及设计模具过程的要点。
汽车覆盖件模具设计的重要性汽车覆盖件模具设计是制造覆盖件的关键环节。
设计合理的模具能够提高生产效率,减少制造成本,提高产品质量。
同时,模具设计也会对生产环境和员工保护产生影响。
设计好的模具可以减小噪音、减少废材、降低工人劳动强度等因素。
设计模具过程的要点1. 前期准备工作在设计模具之前,需要获得有关汽车覆盖件的具体需要和规格要求。
这可能包括颜色、图案、尺寸等。
此外,需要对生产线的计划、技术和生产过程进行评估和优化。
2. 制定详细的模具设计计划首先需要将整个模具设计计划分为三个主要阶段:设计阶段、制造阶段和装配阶段。
接下来,需要确定每个阶段需要的人力物力财力资源以及时间表。
3. 选择合适的材料和制造工艺在选择材料和制造工艺时,需要考虑一些重要因素。
首先,需要选择材料和工艺以确保模具具有足够的耐久性,从而确保模具能够承受大量生产和加工。
此外,需要考虑成本因素,并尝试降低生产过程中废品的量。
4. 进行模具的机械结构设计在进行机械结构设计时,需要考虑到模具的各个部分,例如把手、锁定装置和各种连接件的尺寸和形状等方面。
机械结构的设计必须满足具体的制造和加工要求。
5. 进行模具的电气控制系统设计在进行电气控制系统设计时,需要考虑到模具的各个机动部分,例如电机、液压系统和气动系统的尺寸、形状和控制要求。
此外,必须确保电气系统满足安全要求。
6. 进行模具的装配和调试工作在进行模具装配和调试工作时,需要使用压力和温度测试等方法来测试模具的性能。
必须确保模具的品质和功能已经达到所设计的要求。
7. 进行模具的保养和维护工作在模具设计生产周期结束后,需要进行模具的保养和维护工作以确保其长期使用安全和可靠。
(图四十六A)是(图八十八)所示骄车车身发动机盖外板二次修边冲孔模的三维结构图,骄车车身发动机盖外板的冲压工法是:拉延——一次修边冲孔——二次修边冲孔——翻边成形。
修边冲孔模均采用吊契斜契滑块来实现沿发动机盖外板曲面正法向修边冲孔,修边凹模刀口斜契驱动器装置在下(凸)模座上,冲孔凸模斜契驱动器装置在修边件顶出器上,修边件顶出器受对中平移限位块12和13的控制浮动,定位于凸模座上,通过其斜契驱动器驱动冲孔凸模斜契滑块,完成冲孔任务,这样冲孔凸模滑块就可以设置在修边凹模刀口中部,实现斜契修边冲孔工序的复合。
一次修边冲孔是沿周单序修边刀口进行修边,沿周双序修边刀口空位出来便于斜契冲孔;二次修边冲孔是沿周双序修边刀口进行修边,a)二次修边冲孔模全景图b)二次修边冲孔模下模全景图(图四十六A)骄车车身发动机盖外板二次修边冲孔模结构图c)二次修边冲孔模上模全景图d)二次修边冲孔模剖视图(图四十六A)骄车车身发动机盖外板二次修边冲孔模结构图图例:1—覆盖件车身坐标系;2—模具坐标系;3—上(凹)模座;4—下(凸)模座;5—修边冲孔废料滑槽;6—修边凹模刀口斜契驱动器;7—修边凸模刀口;8—修边凹模刀口斜契滑块;9—修边件顶出器兼冲孔凸模斜契驱动器;10—冲孔凸模斜契滑块;11—冲孔凹模刀口;12—装置在修边件顶出器兼冲孔凸模斜契驱动器上的对中平移限位块;13—装置在下(凸)模座上的修边件顶出器兼冲孔凸模斜契驱动器的对中平移限位块。
沿周单序修边刀口空位出来便于斜契冲孔。
(图四十六A)就是二次修边冲孔。
一次修边可以用冲缺口的方式进行,不必再使用废料刀,便于消除修边造成的意外变形。
这种工法既提高了修边和冲孔质量,也不会增加冲压工序。
这种工法还不要大斜契,方便了模具制造。
5. 拉延工序A.概要1)拉延工序一般是压机加工的基本工序,是确保制品形象的工序。
一般冲压线生产是从拉延开始通过修边,切断,翻边,整形等的工序完成最终板件。
2)直接成型产品因很难对准拉延的基本条件,所以大不分不可能。
跟着考虑成型性在产品形象外增加与同拉延条件的形象,使一部分制品形象能在后工序加工(在拉延中最终形象的成型不可能的情况),有必要变更一部分形象。
像这样在制品以外增加做形象的必需定义数值才能正确做出形象。
为了做数模作业,赋予正确的数值才能最终做出设计者意图的形象。
3)拉延的基本条件是压边圈和凸模的形象。
压边圈是为了做出凸模内形象,控制被拉进去的材料的褶皱,压住材料自体的带有平面的构造物。
压边圈选定不好的话就会发生划痕,裂痕及褶皱。
凸模是带有制品凸出来的形象的构造物。
此些现象是根据相互关系及压边圈的影响下产生各种小变形,也产生各种不良,为了调解此些事项要变更一些形象或增加调解。
4)因为事实上在拉延上发生的褶皱在后工序无法去除,所以大部分DL图设计者尽可能在拉延中使制品裂开设计。
但是这样在模具制作后调整模具时投入很多工数所以不理想。
最近出来了成型性CAE分析程序可提前检证,可以提前做更正确的形象。
但是还没有完全的成型性CAE分析程序,所以还是要有一定的余量设计为好。
5)若产品形象深或有突起形象时很难一次性拉延。
此种情况要做2工序以上的拉延。
再者因大型压机的缓冲行程为300mm,所以拉延工序的成型高度超过300mm的情况事实上不可能成型,一般情况超过200mm的情况成型也相当困难,量产时也出现很多问题,所以分为2工序以上成型的情况很多。
图24. 各种拉延板件B.拉延工序的种类1)根据压力源的分类■双动拉延-主要使用在大型冲压板件的形态,滑块为内外的2种,外滑块固定压边圈,内滑块固定凸模。
根据情况外滑块也有可能设置在下型。
-因压边圈的压力大,能有一定量的力,容易成型,所以适合复杂形象的拉延上,但后工序要反过来投入,且有比单动式速度慢的弱点,所以现在还不使用。
探析汽车覆盖件快速设计方法研究发表时间:2019-01-11T15:31:20.510Z 来源:《科技新时代》2018年11期作者:张国锋[导读] 文章根据汽车覆盖件的特点进行分析设计,从传统加工的模具设计和新技术3D打印设计两个方面,针对如何实现覆盖件快速设计做以研究说明。
佛山市南海区第一职业技术学校摘要:文章根据汽车覆盖件的特点进行分析设计,从传统加工的模具设计和新技术3D打印设计两个方面,针对如何实现覆盖件快速设计做以研究说明。
在利用模具设计时,首先分析实际设计特点,然后利用参数化特征和对装配过程进行优化等来完成设计;而使用3D打印技术自由设计时,首先针对覆盖件所要实现的功能进行分析,去除不必要的结构,然后通过计算机建模,最后使用满足性能所需的材料打印而成。
关键词:汽车覆盖件模具设计 3D打印技术快速设计发动机盖1 汽车覆盖件快速设计简介汽车覆盖件是由薄板金属构成的零件,主要包括:发动机和底盘的覆盖保护,以及车身部件和驾驶舱组成部分,可以按照位置将汽车覆盖件划分为:外部覆盖件、骨架覆盖件和内部覆盖件三种类型。
产品快速响应设计 (简称快速设计)是近年来提出的一种新的设计理念,其主要目的是提高企业对市场的快速响应能力,缩短产品设计开发周期,提高设计质量。
如何实现覆盖件的快速响应设计技术,是促进汽车行业快速发展的重要课题。
2 基于传统方式的覆盖件快速设计在传统的工艺中,在许多方面都有对模具的设计和利用。
汽车覆盖件模具是生产汽车覆盖件的主要工艺装备,其设计、制造周期长,是制约轿车更新换代的瓶颈环节。
根据覆盖件的冲压工序,汽车覆盖件模具可分为拉延模、修边模、整型等;按模具轮廓尺寸的大小,可分为大型和中小型冲模,研究对象主要为结构尺寸较大的或外部(内部)形状复杂的大型汽车覆盖件模具。
2.1 按照自上而下的方式进行设计在生产汽车零件和整装汽车部件的进程中,将会涉及到大量模具的使用。
在传统的模具设计进行过程中,一般采用串行和自下而上的设计方法进行模具设计。
汽车覆盖件模具工艺设计二.DL 图的制作1. 认识DL 图2.1 DL 图的简介一个汽车覆盖件的冲压成形完成, 需要一步或者多步完成, 这样的” 每一步”我们称为零件完成的一道工序, 在结构中我们已经介绍, 比如拉延工序, 修边冲孔工序等等。
那么这些内容会在哪里体现出来呢?就是在DL图中体现出来,因此在模具的结构设计之前,必须先完成DL图的设计。
这个完成DL图设计的过程,我们称为汽车覆盖件模具的工艺设计。
DL 图, 英文名称为Die Layout, 又称工艺图、工法图、工艺流程图等等。
2.2 DL 图在模具设计中的作用和地位这样来打个比喻吧, 设计师在设计完一个产品的外观后, 需要有人把她做出来, 而如何做出它, 把这个外观合理的分解成几个小块, 而且在实际冲压过程中, 机器能够把它做出来, 然后将它整合成设计要求的外观式样!这时, 需要一个教人如何把它一步步做出来的工艺流程图, 这个就是DL 图。
DL 图的要求非常高, 除了正常的构件尺寸、角度、工序内容、冲压方向等等细致的一步步工艺流程外, 还要附有顶杆分布图, 废料排向示意图,废料刀刃入状态图等等,如果做了CAE分析,最好将拉延完成,材料收缩的状态表示一下。
因为经过DL 图, 任何一家有硬件条件的工厂, 都能够经过DL图的步骤,调整生产线,生产指定的构件。
DL图现在国内主要用于在汽车覆盖件模具,一般采用UG软件进行绘制。
由此我们能够总结下DL图对于后续整个模具设计的作用:完整表示零件的工艺流程、各工序内容、冲压方向、冲压设备等等为模具结构设计人员提供设计信息,指导设计;为零件的制作提供可行性分析,其中包括CAE成型分析,回弹分析等等;以及为后续设计提供所有要求和技术保证。
除此之外,DL图还有以下作用:检奇训论成形性、加工性,将其结果具体以图来表现。
工序间的加工内容及加工范围明确化,以防止设计及后工序失误明确加工基准及制件基准。
实型时制作时基准点的指示,以及冲压转角的转角基点及转角方法指示作为各工序工序图的制成依据及Nc编程的基准。
—61—这种旋转斜契适合翻倒钩边力比较小的情况下,它的优点是可以将旋转斜契做成标准组合件,制作起来更加简便。
综合上述旋转斜契机构,一个共同的问题是如何选择旋转斜契的旋转中心和旋转半径,以及它承担的翻边轮廓线的长度。
现分别叙述如下:旋转斜契的旋转中心应该设置在冲压件倒钩边形状的外侧,使开花凸模旋转的开花转角置于的方位,不能让倒钩边形状在旋转方向出现倒钩,以免阻挡开花凸模的转动。
同时,能把开花凸模的形状与凸模形状适合地分离开来。
如图六十八b)所示。
旋转斜契的旋转半径,应该满足旋转斜契的刚性,也应该满足翻倒钩边凹模斜契滑块的工作路径顺利进行,包括它的刚性。
旋转斜契承担的翻边轮廓线的长度及方位,受到它承担的翻边轮廓曲线的制约。
理想状况是一段自然倒钩边轮廓线为一个旋转斜契,但是当它不能把开花凸模的形状与凸模形状适合地分离开来时,只好分成多个长度及方位的旋转斜契来完成翻倒钩边的工程。
(3)关于为包边(扣合)工序尺寸准确性所采取的措施:汽车白车身包括车身本体焊接总成和活动件总成,而活动件总成又包括各个车门总成、发动机仓盖板总成、和行李箱盖板总成。
活动件总成的一个共同的特点是它们由其外板包边(扣合)其內板而制成,如(图七十)所示。
ab)该前侧车门A和B处放大图C)该前侧车门E和D处放大图处放大图(图七十)骄车前侧车门总成结构工艺分析图图例:A—在压制的正(侧)视和俯视方向均为直线轮廓的包边(扣合)段;B)在压制的俯视方向为凸曲线轮廓的包边(扣合)段;C—在压制的俯视方向为凹曲线轮廓的包边(扣合)段;D—在压制的正(侧)视方向为凸曲线轮廓的包边(扣合)段;E—在压制的正(侧)视方向为凹曲线轮廓的包边(扣合)段;b—扣合包边的边宽度;R1和R3—包边(扣合)轮廓线的圆弧半径;R2和R4—包边(扣合)边缘的圆弧半径。
包边(扣合)的变形过程如(图七十一)所示:先将外板翻成900边,此时翻边必需程序一程序二程序三外板翻900边外板扣合內板缩口外板翻边为450边外板翻边贴合內板压成形(图七十一)包边(扣合)成形工艺的工作程序图例:A—外板冲压件;B—內板冲压件;C—上底板;D—下底板;E—外板翻边凸模;F—支持凹模;G—外板翻边凹模;H—包边(扣合)凹模;I—外板翻900边压料板;J—包边(扣合)时外板压料板;K—包边(扣合)时內板压料板;T—压缩弹簧。
是该处主曲面的正法向,翻边应廷直,翻边的圆角半径尽可能的尖小,翻900边轮廓线比包边(扣合)轮廓线略大(后面还要详细叙述),翻边成形时主曲面不应该有任凸起和不协调的形变,所以模具结构应完整,尺寸应精细。
然后将內板置于外板,外板翻边口部收缩变形,至与外板主曲面成450角(沿周);此时外板翻边口部收缩变形应有限位,防止不规范的变形发生;同时外板和內板均有准确的压紧定位,防止挫位和弹性变形造成形状和尺寸不良的后果;压合450前,內.外板之间应塗粘接胶、密封胶、和防震胶等;同时內板总成內应焊接装配的部品必需焊接装配完毕,包边(扣合)成形模具部件应避誏这些焊接装配的部品。
最后将外板翻边压合贴牢內板,包成死边,完成扣合工程;此时还要记住,应使塗胶留有儲存的位置和空间;包成死边时,支持凹模F与包边(扣合)凹模H之间的间息,既要使內、外板扣合牢固,还要保证包边总成具有的准确尺寸,还要有光顺的外表面和光顺的外缘轮廓。
(图七十)还能誏我们分析扣合包边的边宽度,它的尺寸受到包边(扣合)轮廓线形状的制约,因为包边(扣合)轮廓线形状决定了包边(扣合)成形性质:1)在压制的正(侧)视和俯视方向均为直线轮廓的包边(扣合)段A,外板翻边包边(扣合)內板的成形性质仅仅只是弯曲变形,扣合包边的边宽度b不受限制;2)在压制的俯视方向为凸曲线轮廓的包边(扣合)段B和在压制的正(侧)视方向为凹曲线轮廓的包边(扣合)段E,外板翻边包边(扣合)內板的成形性质与板材拉延变形相仿,外板翻边承受压缩变形,扣合包边的边宽度b将受到限制,b=R3-R4,【(R3-R4)×100﹪/R3】《0.75×板材的延伸率;如果此时包边(扣合)外缘轮廓出现不光顺,该包边(扣合)段外板翻边包边(扣合)內板不能贴牢,包边(扣合)凹模H应留出一个凹坑;扣合包边的边宽度b比较小;3)在压制的俯视方向为凹曲线轮廓的包边(扣合)段C和在压制的正(侧)视方向为凸曲线轮廓的包边(扣合)段D,外板翻边包边(扣合)內板的成形性质与板材內孔翻边变形相仿,外板翻边承受拉伸变形,扣合包边的边宽度b将受到限制,b=R2-R1,【(R2-R1)×100﹪/R1】《0.75×板材的延伸率;扣合包边的边宽度b也不能太大。
4)对于在压制的俯视方向为凸曲线轮廓的包边(扣合)段B,包边(扣合)轮廓线的圆弧半径R3小于8㎜时,此处不再有外板翻边贴牢內板的扣合包边的边宽度b,只要相邻直线轮廓的包边(扣合)段外板翻边包边(扣合)內板贴牢即可,如(图七十)b)B处所示。
(图七十一)所陈述的包边(扣合)的变形过程,还决定了外板翻边轮廓尺寸、內板修边轮廓尺寸,以及它们与包边(扣合)轮廓尺寸的关系,如(图七十二)所示。
包边(扣合)变形过程中,先要把外板翻边口部由900收缩变形至450,然后再收缩变形压成贴合于內板的死边。
由于整个过程都在收缩变形之中,必然也带来包边(扣合)轮廓尺寸的收缩,称之为“微缩”现象。
为此,我们事前就把外板翻边轮廓尺寸放大一个尺寸量,称之为“微缩的延伸”。
只有这样,我们才能得到包边(扣合)变形轮廓的准确尺寸。
当外板数学模型尺寸为包边(扣合)状态下的形状尺寸时,我们必需按(图七十二)中数据所示的尺寸量决定外板翻边的轮廓尺寸。
与此同时,內板修边轮廓尺寸也会给包边(扣合)变形轮廓尺寸造成影响,为了內板很贴合地放入外板,內板修边轮廓尺寸只能按(图七十二)中数据所示的尺寸量(微缩B)决定內板修边的轮廓尺寸,这个尺寸也必需准确地固定下来,不宜随便定取,因为由包边(扣合)轮廓尺寸的收缩而称之为“微缩”现象所得到的外板翻边轮廓尺寸放大的一个尺寸量【称之为“微缩的延伸”】,是在这个前提下决定的。
(图七十二)外板翻边、內板修边、以及它们与包边(扣合)轮廓尺寸的关系图例:A—防止微缩的延伸[由于包边(扣合)发生收缩变形,必需将外板翻边轮廓线事先按包边(扣合)轮廓线放大的尺寸量];B—微缩[为了控制包边(扣合)发生收缩变形在一个范围之内,必需将內板修边轮廓线事先按包边(扣合)轮廓线缩小的尺寸量];C—冲压件控制点指示的间隙;D—检具的测量协调基准;F—车身前侧翼子板;J—前车门外板检具;N—前车门內板;S—板材厚度;W —前车门外板。
包边(扣合)工艺的各道程序,出了上述尺寸关系之外,它们使用的模具型面也有相对的要求:[1]外板翻边模:(图七十二)说明,外板翻900正法向边时,力争翻边凸模处圆角尽可能地保持锐利,为此模具型面设计应是(图七十三)所示的相关尺寸。
翻边凹模高度最好是沿周同时翻边,防止该外板主曲面在翻边时产生翘曲。
如果四角先翻边,外板型(图七十三)外板翻边模模具型面设计尺寸的要点图例:A—翻边凹模;B—顶死垫板;C—弹离足够的弹簧;D—顶出器;E—凸模;f—翻边凹模高度;g—翻边凹模与顶出器之间的间隙0.2-1.3㎜;h—顶出器型面压紧接触外板冲压件沿周型面的最小宽度50㎜;i—翻边凹模口的倒角450;j—翻边凹模口圆角半径至翻边凹模侧面的最小距离2㎜;k—翻边凹模口倒角的斜面宽度,必需大于外板冲压的翻边高度;l—为外板冲压件沿周型面与翻边相交处尖的保持,而设立的起伏措施;m—必须精细研配的型面;n—过翻边情况下的翻边凹模口圆角半径;o—过翻边情况下的外板冲压件的修边制件;p—过翻边情况下翻边凸模尖的保持;R—翻边凹模口的圆角半径。
面将会发生凸起的意外变形;如果四边中间先翻边,外板型面将会出现反凹的意外变形。
顶出器应有足够的弹力压紧外板沿周,最终还有顶死垫板顶死,而且顶出器和凸模型面该处应有足够的硬度,以防止凸模尖角处起拱,以免影响外板冲压件曲面的光顺,并且保持该处沿周的锐利。
如果以上措施还不能得到理想的效果,就得采取过翻边的措施,如(图七十三)中附注所示。
[2]450角的予包边模:(图七十四)说明,外板翻边包边(扣合)內板450倒钩边时的(图七十四)外板翻边包边(扣合)內板450倒钩边时模具型面的尺寸关系予包边程序,及其模具型面的尺寸关系。
在予包边压合收缩外板翻边成450倒钩边时,外板翻边的凸模圆角半径随包边(扣合)变形而变化,这个变化量将导致包边(扣合)最终的外轮廓尺寸的大小。
因此,予包边(扣合)模具型面尺寸也应按(图七十四)所示式样设计,先设定一个材料变形的圆角半径T和予包边(扣合)的倒钩角度D0,然后按(图七十四)所示的计算公式算出其它相关的型面尺寸。
在制作模具时,对于下模四周的450斜锥面上,事先予留5㎜的余量,等待包边(扣合)压死边模具综合调整时,逐步修除适当的余量,以求调整包边(扣合)的变形量,最终获得准确的包边(扣合)轮廓尺寸。
[3] 最终贴合包死边模:(图七十五)说明,在外板翻边包边(扣合)內板450倒钩边之后,最终贴合包死边时,其模具型面的尺寸应是:包边(扣合)轮廓线为直边处应是a)包边(扣合)轮廓线为直边处b)包边(扣合)轮廓线为小凸圆弧处(图七十五)最终贴合包死边模具型面的尺寸关系图例:A—上模;B—下模;C—外板压紧器;D—內板压紧器;E—压缩弹簧。
压死贴牢;包边(扣合)轮廓线为小凸圆弧处应作成(图七十五)b)所示的式样,无需压死贴牢,否则导致小凸圆弧处包边(扣合)轮廓线不圆滑光顺。
这种模具型面式样的处置方法也可以在模具调试时因实际情况而决定。
现代骄车发动机盖和行李箱盖的形状愈来愈不平坦,甚至于成垂直形状,给包边(扣合)成形带来困难,为了不增添450角的予包边(扣合)成形工序,仍然在一副模具內完成450角的予包边(扣合)成形工程,在垂直方向的450角的予包边(扣合)模具结构可以设计成(图七十六)所示的式样。
(图七十六)在垂直方向的450角的予包边(扣合)模具结构图图例:A—上模;B—下模;C—发动机盖板450角的予包边(扣合)件;D—斜契驱动器;E—斜契驱动滑块。
汽车白车身活动件总成的包边(扣合)工程,在小批量汽车生产厂家通常是使用包边(扣合)模具,放置在液压机上完成。
在大批量汽车生产厂家通常是使用包边(扣合)机或者使用包边(扣合)模和专用液压机在焊接生产线上进行。
下面分别介绍包边(扣合)机和包边(扣合)模的一些实例如下:(图七十七)是骄车前侧车门总成包边(扣合)机结构示意图,a)是包边(扣合)机a)包边(扣合)机的包边(扣合)模块分块示意图a)包边(扣合)机结构示意图(任何一个模块分块的正法向剖视图)(图七十七)骄车前侧车门总成包边(扣合)机结构示意图图例:A—夹紧骄车前侧车门总成(內板)的驱动气缸;B—成形外缘包边(扣合)的液压油缸;C—成形外缘包边(扣合)的液压传动杠杆的固定支架;D—夹紧骄车前侧车门总成(內板)传动杠杆的固定支架;E—夹紧骄车前侧车门总成(內板)的传动杠杆;F—液压传动杠杆多连杆机构的包死边杠杆;G—液压传动杠杆多连杆机构的预包边杠杆;H—成形內缘包边(扣合)的液压传动杠杆的固定支架;I—成形內缘包边(扣合)的液压油缸;J—成形內缘包边(扣合)的液压传动包边杠杆;K—托起骄车前侧车门总成(內板)的驱动气缸;L—定位骄车前侧车门总成承载包边(扣合)变形的凹模;M—定位吸牢骄车前侧车门总成(外板)的真空吸盘(或者电磁铁);N—骄车前侧车门外板;O—骄车前侧车门门窗玻璃导轨;P—骄车前侧车门內板;Q—成形外缘包边(扣合)的分块凸模(压死边或是预包边)。