1、基于 UG 的汽車覆蓋件模具設(shè)計(jì)發(fā)布： 2008-6-9 16:46:53 來(lái)源 :模具網(wǎng) 瀏覽 39 次 編輯：佚名摘 要：根據(jù)汽車覆蓋件模具設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)和規(guī)則，在 UG 平臺(tái)上將模板技術(shù)和參數(shù)化方法應(yīng) 用于汽車覆蓋件模具的設(shè)計(jì)中， 能夠大大地縮短傳統(tǒng)覆蓋件模具設(shè)計(jì)的周期， 達(dá)到快速響應(yīng) 制造。本文研究了參數(shù)化模板技術(shù)在汽車覆蓋件沖壓模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用方法， 并實(shí)現(xiàn)了一套 壓形模板，經(jīng)過(guò)實(shí)際應(yīng)用，證明該模板簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)過(guò)程，提高了設(shè)計(jì)效率。關(guān)鑲詞：覆蓋件；模具；參數(shù)化；模板；模塊化 快速響應(yīng)制造 (BapidRgpnse Manufacturing ，RRM) ，最初是由福特汽車公司提出的，其目

2、的是建立集成環(huán)境同時(shí)使工程技術(shù)人員有效地使用計(jì)算機(jī)仿真和處理技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)、 設(shè)計(jì)和制造，縮短產(chǎn)品的市場(chǎng)響應(yīng)時(shí)間， 提高質(zhì)量和可靠性， 同時(shí)降低成本。參數(shù)化模板技 術(shù)的設(shè)計(jì)思想是為快速模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)服務(wù)的， 縮短模具結(jié)構(gòu)生成和出固的耗時(shí)， 減少?zèng)_壓工 藝分析設(shè)計(jì)和依據(jù)圖紙進(jìn)行模具制造中間的時(shí)間間隔，從而更好的滿足 MzM 的要求。模板是將一個(gè)事物的結(jié)構(gòu)按照其內(nèi)在的規(guī)律予以固定化、 標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)果， 它是結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化的 具體體現(xiàn)。參數(shù)化模板技術(shù)利用幟 D 設(shè)計(jì)的參數(shù)化技術(shù)，將模板的尺寸進(jìn)行全關(guān)聯(lián)，用主 要參數(shù)來(lái)對(duì)其他參數(shù)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。 參數(shù)化模板技術(shù)的應(yīng)用必須建立在特征建模的基礎(chǔ)之上。 在 此以 UG

3、 為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，運(yùn)用 UG 完善的參數(shù)化機(jī)制和強(qiáng)大的 CAD 功能進(jìn)行特征建模，尤其 UG 所提供的裝配功能和 WAvE 技術(shù)使參數(shù)化模板技術(shù)具有更廣泛的適應(yīng)性和更強(qiáng)大的生 命力。1 模板的設(shè)計(jì)和創(chuàng)建1.1 參數(shù)化模板技術(shù)應(yīng)用方法研究模板是結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化的具體體現(xiàn)， 那么模板中的每一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)都可以看作是一個(gè)模塊。 將 各個(gè)模塊建模， 然后利用 UG 的裝配功能把模塊拼裝，便完成模板。同時(shí)，模板的設(shè)計(jì)中應(yīng) 該融入一定實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，這樣模板才具有權(quán)威性。針對(duì)模板中使用的標(biāo)準(zhǔn)件 (模柄、螺栓、螺釘、導(dǎo)校導(dǎo)套等 )，最好建立標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)，這樣在由 模板生成具體模具時(shí)， 當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)件的規(guī)格需要變換時(shí)， 能夠直接從

4、標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)中提出， 方便省時(shí)。 標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)的建立工作量大，內(nèi)容復(fù)雜，當(dāng)然工作環(huán)境仍然是 UG 。根據(jù)零件的形狀和尺寸， 首先在計(jì)算機(jī)中以工程草圖的形式畫出， 尺寸以參數(shù)形式表示， 然后對(duì)這些參數(shù)賦以不同的 值，就能夠建立起一組形狀相同、規(guī)格不同的標(biāo)準(zhǔn)件。模具作為一種特定結(jié)構(gòu)的機(jī)械產(chǎn)品， 進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)時(shí)， 既與傳統(tǒng)模塊化機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)有許 多共同之處，又具有自身的特殊性。模塊的正確劃分是模板制作的關(guān)鍵，要兼顧兩個(gè)方面： 一是模具的結(jié)構(gòu)，二是是否有利于實(shí)現(xiàn)參數(shù)化。下面具體結(jié)合壓形模闡述一下模塊的劃分。 在深刻分析壓形模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上， 抽象出所有壓形模具的共同特征， 要將上述兩個(gè)方 面統(tǒng)一起來(lái)對(duì)模

5、板劃分模塊。從結(jié)構(gòu)上看，壓形模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可分為二個(gè)模塊：上模、下 模，沒(méi)有壓邊圈。 從是否有利于實(shí)現(xiàn)參數(shù)化的角度看， 壓形模具可分為模架模塊和專用型面 模塊。 模架模塊是指結(jié)構(gòu)相對(duì)規(guī)則的上下模架部分， 主要起定位和支撐等作用。 專用型面模 塊是指型面結(jié)構(gòu)變化部分， 不易實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)參數(shù)化， 是覆蓋件成形的關(guān)鍵部分。 考慮到模具要 固定在機(jī)床上，專用型面模塊的外形直接受型面的控制，所以將壓形模板分成 6 個(gè)模塊： 上模基座、下模基座、上模型體、下模型體、機(jī)床和型面。這樣劃分的優(yōu)點(diǎn)有： U 將上、下 模劃分為基座和型體，因?yàn)榛巧僮兓头€(wěn)定的，結(jié)構(gòu)相對(duì)規(guī)則，易于實(shí)現(xiàn)參數(shù)化； 而型 體外形則是多變的

6、， 不規(guī)則， 不易于實(shí)現(xiàn)參數(shù)化； 當(dāng)型體由于突變失效時(shí)， 不至于牽連基座； 2） 不同的產(chǎn)品，要求不同的模具型面，所以相對(duì)于模具其他部分來(lái)說(shuō)， 型面的多變和復(fù)雜性 最突出，將型面單獨(dú)作為一個(gè)文件， 便于對(duì)它的操縱和控制； 3） 機(jī)床的加入是為了保證機(jī)床 和模具基座壓板槽的吻合。1.2 壓形模板的創(chuàng)建根據(jù)對(duì)壓形模板的基于上述參數(shù)化模板技術(shù)在汽車覆蓋件壓形模板設(shè)計(jì)中應(yīng)用方法的分析， 模塊劃分，對(duì)各個(gè)模塊在 UG 中建模，然后裝配成為壓形模板。1.2.1 參數(shù)化特征建模 參數(shù)化模板要求其中的曲線、曲面、實(shí)體的形狀、尺寸和空間位置都是可變的。在 UG 中， 只有作為特征，其形狀和空間參數(shù)才是可以改變的

7、，同時(shí)在參數(shù)之間建立關(guān)聯(lián)。參數(shù)化關(guān)聯(lián)機(jī)制在壓形模板中建立方法將生成模板的所有參數(shù)分成 2 種即控制參數(shù)和受控 參數(shù)。受控參數(shù)的值通過(guò)公式由控制參數(shù)決定， 在 UG 中是通過(guò)表達(dá)式功能來(lái)創(chuàng)建參數(shù)之間 的公式關(guān)系。 但由于裝配部件也較多， 這樣所有的控制參數(shù)總共也較多， 所以又將控制參數(shù) 分成主控參數(shù)和非主控參數(shù)。 非主控參數(shù)的值也是通過(guò)公式由主控參數(shù)決定。 這樣模板的所 有參數(shù)將全由主控參數(shù)來(lái)決定， 減少了需要修改的參數(shù)個(gè)數(shù)， 增強(qiáng)了模板的實(shí)用性。 經(jīng)過(guò)不 斷修改， 目前壓形模板的主控參數(shù)有總裝文件的模具閉合高度、 送料高度和下模基座文件的 四角平臺(tái)長(zhǎng)、四角平臺(tái)寬、筋板寬、模具長(zhǎng)度、模具寬度、模

8、具高度和基準(zhǔn)高度等。除了使 用公式在參數(shù)之間建立起關(guān)聯(lián)，還可以在草圖中通過(guò)幾何定位確定參數(shù)的關(guān)系。草圖是 UG 中實(shí)現(xiàn)參數(shù)化的最強(qiáng)大工具，草圖實(shí)際上就已經(jīng)決定了其后要生成實(shí)體的方法， 它實(shí)際上就是對(duì)所描述對(duì)象建立數(shù)學(xué)模型， 其后面的三維造型工作只是將它所表達(dá)的思想實(shí) 現(xiàn)出來(lái)。以下模基座草圖為例說(shuō)明使用草圖的方法。 在頭腦中先構(gòu)思出下模基座的大體結(jié)構(gòu)， 有四角 平臺(tái)、壓板槽、底板加強(qiáng)筋、側(cè)加強(qiáng)筋、導(dǎo)腿。選擇下模基座的底面為草圖附著面，初步生 成的草圖如圖 1 所示。其中 1 是用于生成底板加強(qiáng)筋，先生成一長(zhǎng)方體，然后使用自定義 特征（事先已經(jīng)做好，存在自定義特征庫(kù)中 ）。2是用于生成導(dǎo)腿，關(guān)于

9、YC 方向做鏡像，便 得到兩個(gè)導(dǎo)腿。 3 是用于生成四角平臺(tái)， 4 是在四角平臺(tái)中挖空，用于減重。 5 是用于生成 側(cè)加強(qiáng)筋，然后在 xC 方向做陣列，再關(guān)于 xC 做鏡像。 6 是用于生成壓板槽 （使用自定義特 征） ，然后方法同側(cè)加強(qiáng)筋。 7 是用于生成側(cè)加強(qiáng)筋附著面。經(jīng)過(guò)鏡像和填補(bǔ)最后得到草圖 形狀見(jiàn)圖 2。Jb（SI F損基座窣圖1.2.2裝配和WAW技術(shù)圖2 F模基座草圖模塊造形完畢需要裝配成模板。UG為建模提供了強(qiáng)大而有效的裝配功能，為了完美地實(shí)現(xiàn)參數(shù)化模板的目標(biāo)，模塊之間的裝配定位應(yīng)當(dāng)使用約束定位（Mte），而且應(yīng)當(dāng)盡可能地使用WAW技術(shù)，WAVE技術(shù)的突出特點(diǎn)是它的相關(guān)拷貝功能

10、。在壓形模板的設(shè)計(jì)中， 上模基座就是通過(guò)下模基座 WAVE生成，秉著求同存異的原則，上模基座除導(dǎo)腿外，與下模基座相 同，所以建立上模基座時(shí)，應(yīng)用WAVE技術(shù)，將下模基座的草圖抽取過(guò)來(lái)。這樣設(shè)計(jì)工作不僅簡(jiǎn)便，而且避免了大量的參數(shù)關(guān)聯(lián)。壓形模板的裝配樹(shù)和約束關(guān)系如圖3所示。陽(yáng) 3系然后裝配上相應(yīng)的標(biāo)淮件，最終得到的壓形模板如圖4所示。可以看出這一壓形模板已經(jīng)與真正的壓形模具相差不大了，模具的基本結(jié)構(gòu)形狀已經(jīng)具備，必用的標(biāo)淮件已經(jīng)裝入，結(jié)合特定的用戶要求，只需作很小的改動(dòng)就可以成為一套真正可以應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)的模具。2設(shè)計(jì)實(shí)例壓形模往往用于零件的初次成形， 以某車型的翼子板壓形模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為例說(shuō)明該壓形

11、模板的 使用情況。調(diào)出壓形模板，首先根據(jù)用戶要求確定的閉合高度和送料高度修改總裝文件中的對(duì)應(yīng)主控參 數(shù)，然后設(shè)定其他主控參數(shù)。表i為本次設(shè)計(jì)中確定的部分主控參數(shù)。設(shè)定壓形模板中主控參數(shù)的數(shù)值后，系統(tǒng)能夠根據(jù)模板中的約束和相應(yīng)計(jì)算公式，將模具中的其他尺寸參數(shù)確定下來(lái)，如加強(qiáng)筋個(gè)數(shù)、壓板槽間隔等；同時(shí)，導(dǎo)板、定位板等標(biāo)淮件的 型號(hào)和起重棒等標(biāo)淮結(jié)構(gòu)的尺寸，也能夠根據(jù)模板中的公式和約束關(guān)系得到相應(yīng)的調(diào)整。通過(guò)對(duì)模板中主控參數(shù)的數(shù)值更新，得到了針對(duì)某一特定零件壓形工藝使用的模具，此時(shí)應(yīng)當(dāng)在UG中觀察模具結(jié)構(gòu)，對(duì)結(jié)構(gòu)中不盡合理的地方根據(jù)實(shí)際情況手動(dòng)改正。*1壓務(wù)樓儀板主控參數(shù)設(shè)定值誓數(shù)賦值BHG壓力機(jī)的

12、朗合奇度500AU*的送JK離度L2400W畫sns度30下澳EUS的矯板覽度W-SJPT200下?lián)Q機(jī)座四角平臺(tái)視廈340不樓機(jī)廉高度H BASE100給定的慕準(zhǔn)離座根據(jù)用戶給定的三維工藝型面，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)奶幚恚〈０逍兔婺K中的預(yù)先給出的曲面（假想工藝型面）；這時(shí)，下模型體和上模型體中WAVE所得的分模線、胚料線和型面的狀態(tài)是斷開(kāi)鏈接（broLen linked），所以需要應(yīng)用 WAVE技術(shù)建立新的聯(lián)系，即用新的分模線、胚 料線和型面取代上、下模型體中分模線、胚料線和型面。3結(jié)束語(yǔ)1）體現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計(jì)的思想，把模具結(jié)構(gòu)模塊化，然后在UG開(kāi)發(fā)平臺(tái)上對(duì)各個(gè)模塊分別特征 建模，運(yùn)用UG所提供的強(qiáng)有力

13、的草圖約束和裝配功能，建立模具參數(shù)化模板2）研究了參數(shù)化模板技術(shù)在汽車覆蓋件沖壓模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用方法，實(shí)現(xiàn)了一套壓形模模板，經(jīng)過(guò)對(duì)某車型翼子板壓形模設(shè)計(jì)的實(shí)際應(yīng)用，證明模板技術(shù)簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)過(guò)程，提高了設(shè)計(jì)效率。文章內(nèi)容：五菱汽車*1992.226速將非常緩慢混臺(tái)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的巨大潛能在于利用電能來(lái)節(jié)省 燃料假如電能來(lái)自非礦物的原始能源，則可更加減少的排出研究表明，混臺(tái)驅(qū)動(dòng)汽車能節(jié)省燃料超過(guò)2,而純電力驅(qū)動(dòng)汽車舅ii只有56因此我們可得出這樣一個(gè)結(jié)論，混合驅(qū)動(dòng)是一種用途很廣的驅(qū)動(dòng)形式 ,在所有乘用車上的使用前景是非常有潛力的劉東濤譯譯自美刊機(jī)動(dòng)車 工程貽校圈5電機(jī)裝在兩個(gè)離舍器之同的單軸混夸驅(qū)動(dòng)摹蟪(

14、和壽離分器)驗(yàn)收炊日本引進(jìn)的微型汽車車身大型覆蓋件模具的經(jīng)驗(yàn)尋.;一 ,一連挪州微型汽車廠從丑本三菱代車公司(.)引進(jìn)新 100 撖型汽車的車身制造技術(shù) ;車身大螫覆蓋件模具及焊裝夾具 ,其中車身大壅覆蓋誶 模其 75 套,撿驗(yàn)夾具 8 套,這是技術(shù)引進(jìn)合同的主要組成部分 ,對(duì)提高國(guó)產(chǎn)新式微型汽車 ,1010 產(chǎn)品外觀質(zhì)量是致關(guān)重要的 .引進(jìn)并消化這 75 套車身太型覆蓋件模具的設(shè)計(jì) ,制造 ,調(diào)試及驗(yàn) 收方面的技術(shù)與經(jīng)驗(yàn) ,對(duì)提高我國(guó)汽車覆蓋件模具的水平很有參考與借鑒的價(jià)值.這 75 套模具全是 100型的 25種大型覆蓋件的外越零件的模具 ,對(duì)外型零件的模具要術(shù)是精密度高 ,外觀 輪廓清晰

15、 ,美觀 ,光潔度高 ,匱拇過(guò)凌好 ,相互配合好 ,而且還要符合產(chǎn)品圖上的尺寸要求和技術(shù) 要求 .=,日本縝真的稀點(diǎn)這批摸具的設(shè)計(jì) ,結(jié)構(gòu)合理 ,巳生產(chǎn)出臺(tái)格的產(chǎn)品 ,適合在具有理代化 設(shè)備的工廠使用 ,即需要裝夾在現(xiàn)代化的 ,太噸位的壓力機(jī)上生產(chǎn) .這些摸其有以下特點(diǎn) ;,外形 尺寸大這 75 套模具全是型的 25 種大型覆蓋件外形零件的模具 ,尺寸大 ,形狀是復(fù)雜流餞形 , 符合流體力學(xué)中良好的受力狀況 (即風(fēng)阻系數(shù)小 ).由于尺寸大 ,這批橫具都要裝在大型壓力機(jī) 上,如 335251 高頂篷壓延模 ,就必須要裝在 1000/600 上的壓力機(jī)才能工作 ,因?yàn)楦唔斉駢貉幽?的外形尺寸為；9

16、50950214027五菱汽車1992.2 3720壓延時(shí)所需的壓力約 75噸.2,形狀復(fù)雜 而精度高由于這些零件形狀復(fù)雜 ,空間藍(lán)面多 .零件之間的配合部分和連接部分要求配臺(tái)好,也就是對(duì)空間曲面 ,形狀配合精度要求高 ,即是空間形狀各個(gè)坐標(biāo)尺寸都有一定的精度要求,這就是說(shuō)模具必須具備這些條件 ,所以這些模具的主要零件都經(jīng)過(guò)三坐標(biāo)測(cè)量,而曲面形狀的三維空闖坐標(biāo)點(diǎn)都經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(),經(jīng)計(jì)算機(jī)屏幕顯示和檢查，輸A程序，然后制成磁帶即計(jì)算機(jī)埔助制造 (),將這些磁帶放進(jìn)具有程序控制的仿型機(jī)床(仿型銑柬 ) .經(jīng)過(guò)這些具有高精度機(jī)床的加工 ,使加工后的模具在空間狀態(tài)下的各項(xiàng)精度達(dá)到技術(shù)要求.在切

17、邊模 ,上模和下模刃口形狀完全吻合 ,間隙配合均勻 ,符合沖裁時(shí)所需的間隙值 ,即是臺(tái)理的間隙 ,所以沖裁 下來(lái)的零件毛刺均在 .2 毫米以下 ,不用增加零件去毛刺工序 .綜上所述 ,日本汽車行業(yè)模具制 造的典型工藝過(guò)程歸納如下 ；根據(jù)主模型 ,利用三坐標(biāo)洲量?jī)x鍘出數(shù)據(jù) (其中分別加減材料厚 度) ,或者根據(jù) .所提供磁帶數(shù)據(jù)根據(jù)所得數(shù)據(jù)輸人轉(zhuǎn)換磁帶()將磁帶輸入給數(shù)控仿型銑加工模具()進(jìn)行手工打磨投人批量生產(chǎn) .3,模具外觀光潔 ,整齊和型腔表面質(zhì)量好從模具的整體來(lái)看,由于它的鑄件是實(shí)型鑄造 ,鑄件表面較為光潔 .由于是實(shí)型鑄造 ,鑄件壁厚取 4 毫米左右 ,所以 從整體上看模具顯得較薄 .

18、這些零件均為外覆蓋件 ,其外型表面質(zhì)量是具有較高的要求 .為了 使汽車表面達(dá)到美觀 ,光滑 ,輪廓清晰 ,圓角過(guò)渡均勻 ,所以模具型腔的光潔度要高 ,各方面精度 也要求高 .這些模具的形腔表面光潔 ,粗糙度低 ,基本上達(dá)到要求 .藍(lán)面過(guò)渡均勻 ,手惑好 .所以經(jīng) 過(guò)這些模具沖壓出來(lái)的零件表面光潔美觀 ,沒(méi)有波紋 ,皺紋和凹痕 .已給下一步工序一一油漆 打下了良好的基礎(chǔ) .另,在模具的非重要表面 ,粗糙度就大了 .這點(diǎn)是符合慎具加工制造成本造 價(jià)低的原則經(jīng)濟(jì)性好 .4,摸具設(shè)計(jì)工序集中化 ,復(fù)合程度高根據(jù)梆州微型汽車廠汽車的生產(chǎn)綱 領(lǐng),確定了這批覆蓋件的沖壓方案 .為了保證質(zhì)量 ,高效率 ,原材

19、料的低消耗 ,模具制造成本低 ,這 批汽車覆蓋件模具都是工序集中 ,復(fù)臺(tái)程度高 ,也就是指在一套模具 ,一次沖壓動(dòng)作 ,同時(shí)將幾 個(gè)位置 ,坐標(biāo)方向不同形狀的孔 ,邊切下,或翻邊 .為了保證這些中沖壓動(dòng)作同時(shí)完成就采用斜 楔,滑塊結(jié)構(gòu) .采用這種方法效率高 ,精度也能保證 .當(dāng)然,這樣的模具結(jié)構(gòu)就復(fù)雜 ,制造難度較 大.5,頂件裝置和退料裝置在模具壓制零件后,需將零件從型腔退出或頂出 .它的頂件裝置要可靠,臺(tái)理和方便 .當(dāng)上模完成動(dòng)作向上肘 ,機(jī)床的上滑塊到一定位置時(shí) ,氣缸工作 ,頂件裝置則動(dòng) 作,零件受沖擊力而波頂起 ,操作工便很容易迅速地將零件拿走 .在大壓力機(jī)工作時(shí) ,氣缸力是 很大的

20、 ,零件會(huì)受到很大的頂出力 .為了保護(hù)零件表面受到頂力不變形 ,表面不被頂傷 ,則在頂 件裝置上裝上 塑料草 起到緩解沖擊力妁作用 ,達(dá)瓠了保護(hù)零件表面的作用 .退料裝置 ；為了 使廢料邊易于取出 ,這批模具多采用切斷廢料刀 .在切邊時(shí) ,廢料邊在切后 ,使廢料很快地從四 周躍下 ,排料方便零件易取出 ,見(jiàn)圖.五菱汽車 992.2 圈圖說(shuō)明 ,按(三菱)標(biāo)準(zhǔn)虛料刀低干下刀 口 24毫米壽宜6,導(dǎo)板，限制器的應(yīng)用導(dǎo)板的應(yīng)用棋具的導(dǎo)向是模具設(shè)計(jì)中不可缺少的部分 .日本模具設(shè)計(jì)考慮得比較細(xì)致和周到 ,一般平面上的開(kāi)料模僅用導(dǎo)柱 ,導(dǎo)套來(lái)導(dǎo)向就行了 . 但在成形摸和多曲面的剪邊 ,翻邊就同時(shí)采用導(dǎo)柱

21、,導(dǎo)套,導(dǎo)板聯(lián)合使用 ,見(jiàn)圖 2.此結(jié)構(gòu)為導(dǎo)柱 , 導(dǎo)套定位 .導(dǎo)板承受側(cè)古 1 力,上導(dǎo)板用螺釘固定在上接弦 ,下導(dǎo)板固定在導(dǎo)板座 ,導(dǎo)板座固定 : 漠板上 ,由下導(dǎo)板或稱防磨板來(lái)調(diào)整上下模間隙 .這種結(jié)構(gòu)定位可靠 ,受力狀況良好 ,制造方便 . 在日本 ,導(dǎo)板和防磨板有專業(yè)廠生產(chǎn) ,是屬標(biāo)準(zhǔn)件 .在導(dǎo)向面上有油槽存油 ,或有吸油存油的潤(rùn) 滑劑制成 .限制器的應(yīng)用 1 日本制造的每套模具都有限制器 .限制器能保證上下模刀口的安 壘,是掛具存放時(shí)控制上下婆刀口有一段距離 ,在上橫救下時(shí)刃口不被相撞而碰壞 .茸 2五菱 汽車 1992.2 限制器還能限制上下模的行程 .考慮對(duì)壓延模或翻邊模的行程

22、限制 .磨配限制器 使模具調(diào)整完畢后 ,限制器定下閉臺(tái)高度 ,便于以后行程的調(diào)節(jié) .限制器由鏈條鎖住在下模扳 上.7,模具閉合高度不統(tǒng)一日方為了盡量追求模具造價(jià)低,節(jié)約原材料 ,模具壁厚較薄 ,所以閉合高度較低 ,而且閉合高度不統(tǒng)一 ,增加了裝模時(shí)調(diào)整機(jī)汽車覆蓋件汽車覆蓋件的概念汽車覆蓋件 （以下簡(jiǎn)稱覆蓋件） 是指構(gòu)成汽車車身或駕駛室、 覆蓋發(fā)動(dòng)機(jī)和 底盤的薄金屬板料制成的異形體表面和內(nèi)部零件。 轎車的車前板和車身、 載重車 的車前板和駕駛室等都是由覆蓋件和一般沖壓件構(gòu)成的。覆蓋件組裝后構(gòu)成了車身或駕駛室的全部外部和內(nèi)部形狀， 它既是外觀裝飾 性的零件， 又是封閉薄殼狀的受力零件。 覆蓋件的制

23、造是汽車車身制造的關(guān)鍵環(huán) 節(jié)。汽車覆蓋件的分類按功能和部位分類，可分為外部覆蓋件、內(nèi)部覆蓋件和骨架類覆蓋件三類。 外部覆蓋件和骨架類覆蓋件的外觀質(zhì)量有特殊要求， 內(nèi)部覆蓋件的形狀往往更復(fù) 雜。按工藝特征分類如下：（1）對(duì)稱于一個(gè)平面的覆蓋件。諸如發(fā)動(dòng)機(jī)罩、前圍板、后圍板、散熱器 罩和水箱罩等。 這類覆蓋件又可分為深度淺呈凹形彎曲形狀的、 深度均勻形狀比 較復(fù)雜的、深度相差大形狀復(fù)雜的和深度深的幾種。（2）不對(duì)稱的覆蓋件。諸如車門的內(nèi)、外板，翼子板，側(cè)圍板等。這類覆 蓋件又可分為深度淺度比較平坦的、深度均勻形狀較復(fù)雜的和深度深的幾種。（3）可以成雙沖壓的覆蓋件。所謂成雙沖壓既指左右件組成一個(gè)便于

24、成型 的封閉件，也指切開(kāi)后變成兩件的半封閉型的覆蓋件。（4）具有凸緣平面的覆蓋件。如車門內(nèi)板，其凸緣面可直接選作壓料面。（5）壓彎成型的覆蓋件。以上各類覆蓋件的工藝方案各有不同，模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)亦有很大差別。汽車覆蓋件的特點(diǎn)和要求與一般沖壓件相比， 覆蓋件具有材料薄、 形狀復(fù)雜、 結(jié)構(gòu)尺寸大和表面質(zhì)量 要求高等特點(diǎn)。覆蓋件的工藝設(shè)計(jì)、沖模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和沖模制造工藝都具有特殊性。 因此，在實(shí)踐中常把覆蓋件從一般沖壓件中分離出來(lái)， 作為一各特殊的類別加以 研究和分析。覆蓋件的特點(diǎn)決定了它的特殊要求。1、表面質(zhì)量覆蓋件表面上任何微小的缺陷都會(huì)在涂漆后引起光線的漫反射而損壞外形 的美觀，因此覆蓋件表面不允許有

25、波紋、皺折、凹痕、擦傷、邊緣拉痕和其他破 壞表面美感的缺陷。 覆蓋件上的裝飾棱線和筋條要求清晰、 平滑、左右對(duì)稱和過(guò) 渡均勻，覆蓋件之間的棱線銜接應(yīng)吻合流暢， 不允許參差不齊。 總之覆蓋件不僅 要滿足結(jié)構(gòu)上的功能要求，更要滿足表面裝飾的美觀要求。2、尺寸形狀覆蓋件的形狀多為空間立體曲面， 其形狀很難在覆蓋件圖上完整準(zhǔn)確地表達(dá) 出來(lái)，因此覆蓋件的尺寸形狀常常借助主模型來(lái)描述。 主模型是覆蓋件的主要制 造依據(jù)，覆蓋件圖上標(biāo)注出來(lái)的尺寸形狀， 其中包括立體曲面形狀、 各種孔的位 置尺寸、 形狀過(guò)渡尺寸等， 都應(yīng)和主模型一致， 圖面上無(wú)法標(biāo)注的尺寸要依賴主 模型量取，從這個(gè)意義上看，主模型是覆蓋件圖必

26、要的補(bǔ)充。3、剛性覆蓋件拉延成型時(shí)， 由于其塑性變形的不均勻性， 往往會(huì)使某些部位剛性較 差。剛性差的覆蓋件受至振動(dòng)后會(huì)產(chǎn)生空洞聲， 用這樣零件裝車， 汽車在高速行 駛時(shí)就會(huì)發(fā)生振動(dòng)， 造成覆蓋件早期破壞， 因此覆蓋件的剛性要求不可忽視。 檢 查覆蓋件剛性的方法， 一是敲打零件以分辨其不同部位聲音的異同， 另一是用手 按看其是否發(fā)生松馳和鼓動(dòng)現(xiàn)象。4、工藝性覆蓋件的結(jié)構(gòu)形狀和尺寸決定該件的工藝性。 覆蓋件的工藝性關(guān)鍵是拉延工 藝性。覆蓋件一般都采用一次成型法， 為了創(chuàng)造一個(gè)良好的拉延條件， 通常將翻 邊展開(kāi)，窗口補(bǔ)滿，再加添上工藝補(bǔ)充部分，構(gòu)成一個(gè)拉延件。工藝補(bǔ)充是拉延件不可缺少的組成部分，

27、它既是實(shí)現(xiàn)拉延的條件， 又是增加 變形程度獲得剛性零件 的必要補(bǔ)充。工藝補(bǔ)充的多少取決于覆蓋件的形狀和尺 寸，也和材料的的性能有關(guān)，形狀復(fù)雜的深拉延件，要使用 08ZF 鋼板。工藝補(bǔ) 充的多余料需要在以后工序中去除。拉延工序以后的工藝性， 僅僅是確定工序次數(shù)和安排工序順序的問(wèn)題。 工藝性好 可以減少工序次數(shù)， 進(jìn)行必要的工序合并。 審查后續(xù)工序的工藝性要注意定位基 準(zhǔn)的一致性或定位基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換， 前道工序?yàn)楹罄m(xù)工序創(chuàng)造必要的條件， 后道工序 要注意和前道工序銜接好。汽車覆蓋件制造中的薄板沖壓數(shù)值模擬技術(shù)汽車覆蓋件是汽車產(chǎn)品最重要的組成部件之一， 一般是通過(guò)大型模具采用沖 壓工藝加工制造而成。車身

28、覆蓋件要求表面平滑，不允許有皺紋、劃傷、拉毛等 表面缺陷， 要求具有足夠的剛性和尺寸穩(wěn)定性。 這些都與加工過(guò)程中的板殼力學(xué) 問(wèn)題息息相關(guān)， 而成形過(guò)程中的力學(xué)問(wèn)題非常復(fù)雜， 只有采用數(shù)值技術(shù)才能使問(wèn) 題得到簡(jiǎn)化。汽車覆蓋件成形加工生產(chǎn)目前主要依靠傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)來(lái)制定沖壓工藝、 開(kāi)發(fā) 相關(guān)模具， 具有相當(dāng)大的隨意性和不確定性。 然而板料成形的力學(xué)過(guò)程及成形影 響因素非常復(fù)雜， 是一個(gè)集幾何非線性、 材料非線性、 接觸非線性于一體的強(qiáng)非 線性問(wèn)題，用傳統(tǒng)的解析方法很難求解。 塑性成形理論經(jīng)過(guò) 100多年的發(fā)展， 已 相當(dāng)成熟。 隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的普及， 板料塑性成形過(guò)程用有限元方法進(jìn)行數(shù) 值模擬已

29、成為一項(xiàng)有效解決該問(wèn)題的高新技術(shù)。汽車覆蓋件包括覆蓋汽車發(fā)動(dòng)機(jī)、 底盤、構(gòu)成駕駛室及車身的所有厚度 3mm 以下的薄鋼板沖壓而成的表面和內(nèi)部零件，其重量占到汽車用鋼材總量的 50% 以上。汽車覆蓋件具有材料薄、形狀復(fù)雜、多為復(fù)雜的空間曲面、結(jié)構(gòu)尺寸大和 表面質(zhì)量高等特點(diǎn)。 在沖壓時(shí)毛坯的變形情況復(fù)雜， 故不能按一般拉伸件那樣用 拉伸系數(shù)來(lái)判斷和計(jì)算它的拉伸次數(shù)和拉伸可能性， 且需要的拉延力和壓料力都 較大，各工序的模具依賴性大， 模具的調(diào)整工作量也大。 汽車覆蓋件成形過(guò)程中 板料上的應(yīng)力應(yīng)變分布情況非常復(fù)雜，成形質(zhì)量影響因素較多。從變形方式看， 板料的成形是拉延、翻邊、脹形、彎曲等多種變形方式

30、的組合過(guò)程。對(duì)一個(gè)給定 的零件來(lái)說(shuō)，一套合理的模具和工藝方案的確定， 不僅要靠實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論計(jì)算， 還往往離不開(kāi)反復(fù)地試模和修模。 因此汽車覆蓋件模具設(shè)計(jì)的主要任務(wù)就是要解 決好沖壓過(guò)程中板料不同部位之間材料的協(xié)調(diào)變形問(wèn)題， 既要避免局部區(qū)域過(guò)分 變薄甚至拉裂， 又要避免起皺或在零件上留下滑移線， 還要將零件的回彈量控制 在允許的范圍內(nèi)。目前，板料沖壓過(guò)程的計(jì)算機(jī)分析與仿真技術(shù) （非線性有限元分析技術(shù)） 已 能在工程實(shí)際中幫助解決傳統(tǒng)方法難以解決的模具設(shè)計(jì)和沖壓工藝設(shè)計(jì)難題， 如 計(jì)算金屬的流動(dòng)、應(yīng)力應(yīng)變、板厚、模具受力、殘余應(yīng)力等，預(yù)測(cè)可能的缺陷及 失效形式，如起皺、破裂、回彈等。在汽車覆蓋

31、件的設(shè)計(jì)中采用數(shù)值模擬技術(shù)能 從設(shè)計(jì)階段準(zhǔn)確預(yù)測(cè)各種工藝參數(shù)對(duì)成形過(guò)程的影響， 進(jìn)而優(yōu)化工藝參數(shù)和模具 結(jié)構(gòu)，縮短模具的設(shè)計(jì)制造周期， 降低產(chǎn)品生產(chǎn)成本， 提高模具和沖壓件產(chǎn)品品 質(zhì)。我國(guó)汽車覆蓋件模具的發(fā)展概況1、近年來(lái)汽車覆蓋件模具生產(chǎn)能力發(fā)展很快由于汽車覆蓋件模具市場(chǎng)需求旺盛， 因此許多企業(yè)加大了技術(shù)改造力度， 一 些新建企業(yè)也快速發(fā)展， 使汽車覆蓋件模具的生產(chǎn)能力大為提高。 經(jīng)過(guò)技術(shù)改造， 原來(lái)行業(yè)中公認(rèn)的四大模具廠 （一汽模具制造有限公司、 東風(fēng)汽車模具有限公司、 天津汽車模具有限公司、 四川成飛集成科技股份有限公司） 都已有了生產(chǎn)大中型 汽車覆蓋件模具 200 萬(wàn)左右工時(shí)的能力，

32、模具年產(chǎn)值都超過(guò) 1 億元，有的還超過(guò) 了 2 億元。這與 2000 年時(shí)相比，能力已增加一倍以上。除此 4 家外，近年來(lái)新 涌現(xiàn)了一批年產(chǎn)模具可以超過(guò)或接近 1 億元的企業(yè)。例如福臻實(shí)業(yè)公司、 普什模 具有限公司、 北京比亞迪模具有限公司、 哈爾濱哈飛汽車模具制造有限公司， 躍 進(jìn)汽車集團(tuán)南京模具裝備有限公司、 上海千緣汽車車身模具有限公司、 河北興林 車身制造集團(tuán)有限公司和濰坊模具廠等。此外具有年產(chǎn) 5000 萬(wàn)元左右汽車覆蓋 件模具能力的企業(yè)全國(guó)還約有 10 多家。這 20 多家的汽車覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)是 目前的主力，總能力已有 20 億元左右。再加上其他一些小企業(yè)，估計(jì)全國(guó)目前 已有

33、30 億元左右的汽車覆蓋件模具生產(chǎn)能力。從近年來(lái)發(fā)展情況看， 民營(yíng)企業(yè)發(fā)展很快， 外資企業(yè)也開(kāi)始進(jìn)入中國(guó)， 其中 日資和臺(tái)資最為活躍。 現(xiàn)在生產(chǎn)汽車覆蓋件模具的企業(yè)越來(lái)越多了， 光是在 2004 年 5 月第十屆國(guó)際模具技術(shù)和設(shè)備展覽會(huì)上參展的廠家就有 40 多家。估計(jì)目前 全國(guó)已有百家以上了。例如，被中國(guó)機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)授予“汽車模具之鄉(xiāng)”的河 北省泊頭市已有 20 家生產(chǎn)汽車覆蓋件模具的企業(yè)， 2004年銷售額已達(dá) 4 億元。 上海目前也已集中了 10 家左右的汽車覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)，總能力也有 3 億元 左右。比亞、長(zhǎng)城、瑞風(fēng)、屹豐、華莊、千緣等一大批民營(yíng)汽車模具生產(chǎn)企業(yè)由 于投資力度大、

34、起點(diǎn)高、服務(wù)對(duì)象明確，已成為異軍突起的生力軍。由日本豐田汽車與中國(guó)一汽合資成立的豐田一汽 （天津）模具有限公司已正 式開(kāi)業(yè)，將很快形成 3 個(gè)車型模具的生產(chǎn)能力。 由日本本田商事株式會(huì)社投資興 建的煙臺(tái)駿輝模具有限公司也將很快形成較大能力。日資、合資等獨(dú)資和合資的汽車模具生產(chǎn)企業(yè)， 由于其資本雄厚、 技術(shù)先進(jìn)、 管理成熟， 又與海外模具客戶有淵源的關(guān)系， 并帶來(lái)了大批的經(jīng)營(yíng)、 技術(shù)和管理 人才，因此能在很短的時(shí)間內(nèi)形成生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)能力。除了各個(gè)企業(yè)自行發(fā)展生產(chǎn)能力之外， 企業(yè)之間聯(lián)合、 協(xié)調(diào)與協(xié)作能力近年 來(lái)也有較大提高， 某些地區(qū)已形成了汽車覆蓋件模具集聚生產(chǎn)基地的雛形， 這些 集聚生產(chǎn)基地都

35、形成了汽車模具企業(yè)群和專業(yè)配合密切的供應(yīng)鏈。 這些都對(duì)能力 發(fā)揮有很大幫助。除了上海和河北省泊頭市各有不少汽車覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)集 中在一起之外，湖北省十堰市、天津市及周邊地區(qū)、哈爾濱、成都等地都相對(duì)集 中了一批汽車覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)， 并已形成了一些協(xié)作關(guān)系， 從而提高了整體 能力。隨著一些模具“龍頭”企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大和組織、協(xié)調(diào)能力及技術(shù)實(shí)力的增 強(qiáng)，單個(gè)模具企業(yè)承接整車模具的能力已形成， 甚至一年內(nèi)可承接多個(gè)車型的整 車模具。與此同時(shí)， 行業(yè)中已初步形成了企業(yè)專業(yè)化分工和集團(tuán)化經(jīng)營(yíng)， 從而增 強(qiáng)了模具企業(yè)的整體實(shí)力。2、近年來(lái)汽車覆蓋件模具的技術(shù)進(jìn)步成效顯著在汽車產(chǎn)量和車型近年來(lái)快速發(fā)展的

36、同時(shí)， 汽車價(jià)格一年比一年降低， 有些 車型甚至一年降價(jià)多次。 汽車降價(jià)的結(jié)果就迫使汽車生產(chǎn)廠要降低成本， 從而也 對(duì)模具提出了降價(jià)要求。 對(duì)此，許多模具廠認(rèn)為這對(duì)模具廠不利， 但也有一些模 具廠認(rèn)為這是利好消息。 這怎麼理解？這是因?yàn)槠噺S要降低模具價(jià)格， 當(dāng)然包 括進(jìn)口和國(guó)產(chǎn)都在內(nèi)的所有模具， 而現(xiàn)在國(guó)內(nèi)模具價(jià)格與國(guó)外相比要低得多， 因 此，汽車廠會(huì)在降低模具采購(gòu)成本的要求下把一部分模具從國(guó)外采購(gòu)轉(zhuǎn)為國(guó)內(nèi)采 購(gòu)，這樣一來(lái)，不但模具廠訂單會(huì)增加，而且這部分模具價(jià)格會(huì)比較好。這就是 利好的理由。不管是接受原來(lái)要進(jìn)口而轉(zhuǎn)為國(guó)內(nèi)采購(gòu)的模具還是接受原來(lái)就是國(guó) 產(chǎn)而現(xiàn)在要求降價(jià)的模具的訂單， 都要求模

37、具生產(chǎn)企業(yè)在管理和技術(shù)等方面取得 進(jìn)步才能勝任。 這就迫使模具企業(yè)積極采用新技術(shù)， 努力改善企業(yè)管理來(lái)提高自 身的綜合素質(zhì)和核心競(jìng)爭(zhēng)力。 向技術(shù)要效率， 向管理要效益， 已成為許多模具廠 不斷發(fā)展的主要方法。目前，中國(guó)的汽車模具企業(yè)在規(guī)模、計(jì)算機(jī)應(yīng)用、數(shù)控加 工機(jī)床、調(diào)試設(shè)備等主要硬件上與國(guó)際水平差距正在快速縮小， 甚至有一批企業(yè) 已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平，技術(shù)進(jìn)步明顯。汽車覆蓋件模具生產(chǎn)企業(yè)近年來(lái)的技術(shù)進(jìn)步主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面。1）裝備水平有了很大提高無(wú)論是近年來(lái)新建的企業(yè)還是經(jīng)過(guò)技術(shù)改造的老企業(yè)， 無(wú)一例外地都大量采 購(gòu)了先進(jìn)的數(shù)控設(shè)備， 這些設(shè)備中包括了三軸至五軸的高速加工機(jī)床、 大型龍門

38、 式加工中心和數(shù)控銑等機(jī)床、 先進(jìn)的大型測(cè)量和調(diào)試設(shè)備及多軸數(shù)控激光切割機(jī) 等。目前許多模具企業(yè)已擁有了 10 臺(tái)左右的大型數(shù)控設(shè)備，有些企業(yè)已擁有了 30 多臺(tái)。目前全行業(yè)已約有大型數(shù)控加工設(shè)備 400多臺(tái)，因此，生產(chǎn)汽車覆蓋 件模具的水平和能力已大為提高。 過(guò)去，一個(gè)企業(yè)很難在一年內(nèi)完成整個(gè)車型的 模具，現(xiàn)在一些骨干重點(diǎn)企業(yè)已完全有這個(gè)能力了。 個(gè)別企業(yè)通過(guò)行業(yè)協(xié)作還具 備了一年內(nèi)可以同時(shí)完成 45個(gè)車型全套模具的能力。 大部分企業(yè)還同時(shí)配置了 許多先進(jìn)的軟件。根據(jù)現(xiàn)在裝備水平看，國(guó)內(nèi)已經(jīng)有了一年完成 20 個(gè)以上車型 整車模具的能力了。2）設(shè)計(jì)和加工技術(shù)有了很大提高近年來(lái)，企業(yè)使用三維

39、CAD 的已越來(lái)越多，有的企業(yè)已經(jīng)達(dá)到百分之百的 應(yīng)用。與此同時(shí)， CAE 技術(shù)也得到廣泛應(yīng)用。 一方面是從國(guó)外引進(jìn)的 CAE 軟件， 經(jīng)過(guò)二次開(kāi)發(fā)， 應(yīng)用水平有了較大提高； 另一方面是國(guó)內(nèi)自行開(kāi)發(fā)， 擁有自主知 識(shí)產(chǎn)權(quán)的、先進(jìn)的 CAE 軟件也已在生產(chǎn)中得到成功應(yīng)用。目前已經(jīng)應(yīng)用的 CAE 軟件主要有引進(jìn)的 LS、DYNA3D 、 DYNAFORM 、PAMSTAMP 、OPTRIS、 AUTOFORM 及國(guó)內(nèi)自己開(kāi)發(fā)的 VFORM、KMAS、sheetForm和 CADEM U 系統(tǒng) 等。作為汽車大型覆蓋件模具開(kāi)發(fā)中的核心技術(shù) CAE 技術(shù)，現(xiàn)在的 CAE 軟 件已在傳統(tǒng)的只作成形分析上實(shí)

40、現(xiàn)了升級(jí)， 能參與沖壓工藝的全過(guò)程， 在分析內(nèi) 容的廣泛性、實(shí)用性、精確性方面都有顯著的進(jìn)步。這對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與工藝分析、 提高模具特別是拉延模的成功率、 縮短模具制造周期、 提高模具質(zhì)量都有顯著作 用。數(shù)字化制造、逆向工程、并行工程、敏捷制造、精益生產(chǎn)等先進(jìn)技術(shù)也已在 汽車覆蓋件模具生產(chǎn)中得到了應(yīng)用，并產(chǎn)生了良好效果。在模具廠普遍采用 CAPP 雖然有很大難度，但也不乏成功的例子。以前很少采用的高速加工技術(shù)現(xiàn) 在也越來(lái)越多地被采用， 可以說(shuō)是已經(jīng)到了開(kāi)始廣泛應(yīng)用階段。 把模具設(shè)計(jì)中大 量的經(jīng)驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范與 CAD/CAM 技術(shù)系統(tǒng)融為一體的智能化和自動(dòng)化的全 方位（從數(shù)據(jù)到產(chǎn)品）模具設(shè)計(jì)和加工

41、的解決方案的有關(guān)軟件也已開(kāi)始被應(yīng)用， 并有效地提高了模具質(zhì)量和縮短了模具生產(chǎn)周期。 前不久，一批留學(xué)美國(guó)和加拿 大并在美國(guó)汽車模具行業(yè)從業(yè)多年的技術(shù)人員在重慶組建了 DSI 數(shù)碼模系統(tǒng)（重 慶）有限公司， 創(chuàng)建和應(yīng)用了數(shù)碼模技術(shù)。 這項(xiàng)技術(shù)依靠先進(jìn)模具與沖壓工藝的 設(shè)計(jì)和模擬技術(shù)相結(jié)合的模具專家系統(tǒng)， 將推進(jìn)國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的制模方式向計(jì)算機(jī)技 術(shù)為支撐的模具工程方向轉(zhuǎn)變的進(jìn)程， 對(duì)縮短模具生產(chǎn)周期及降低成本， 將起到 很好的作用。也有一些企業(yè)已實(shí)現(xiàn)了 CAD/CAE/CAPP/CAM 一體化，從而提升 了企業(yè)的綜合水平。其他如測(cè)量技術(shù)、表面涂鍍技術(shù)、綜合檢具工裝、標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng) 用以及快速成型技術(shù)與快速經(jīng)

42、濟(jì)模具的成功結(jié)合等，近年來(lái)也取得了不少進(jìn)步。 一些骨干企業(yè)以及外資企業(yè)在國(guó)內(nèi)設(shè)立了一些獨(dú)資或合資的汽車覆蓋件模具的 設(shè)計(jì)與研發(fā)中心， 有些企業(yè)還與國(guó)外有關(guān)公司進(jìn)行合作開(kāi)發(fā)和合作設(shè)計(jì)， 這也為 行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步創(chuàng)造了有利條件。3）模具水平有了很大提高由于裝備水平和設(shè)計(jì)加工技術(shù)的提高， 再加上人員素質(zhì)的提高及一些新技術(shù) 的應(yīng)用，近年來(lái)， 國(guó)產(chǎn)汽車覆蓋件模具水平也隨之有了很大提高。 模具水平的提 高是多方面的，體現(xiàn)在模具生產(chǎn)的全過(guò)程。 過(guò)去不能生產(chǎn)的模具現(xiàn)在能夠生產(chǎn)了， 這更體現(xiàn)了水平的提高。 現(xiàn)在，包括高難度整體側(cè)圍和翼子板在內(nèi)的中檔轎車全 部覆蓋件模具國(guó)內(nèi)已能生產(chǎn)。為合資企業(yè)國(guó)外車型配套的模具和一

43、些出口模具， 也可以通過(guò)國(guó)外（如日本、德國(guó)）公司的標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收。國(guó)內(nèi)一些骨干企業(yè)已實(shí)現(xiàn)了 從局部零部件、中低檔轎車模具過(guò)度到整車零部件、 中高檔轎車模具產(chǎn)出的能力。 與自動(dòng)化壓機(jī)配套的大型連續(xù)模和多工位級(jí)進(jìn)模現(xiàn)在國(guó)內(nèi)也已有了較高水平的 產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)高端模具水平與國(guó)外的差距正在縮小。 中高檔轎車模具全部依賴進(jìn)口 的現(xiàn)象正在逐漸得到改變。 近年來(lái)用于自動(dòng)化生產(chǎn)線生產(chǎn)的覆蓋件模具和大型多 工位自動(dòng)化模具的出現(xiàn)也說(shuō)明了模具技術(shù)質(zhì)量等綜合水平和實(shí)力的進(jìn)步。由于 CAD/CAE 技術(shù)的普及和運(yùn)用積累，國(guó)內(nèi)有些企業(yè)在 DL 圖設(shè)計(jì)沖壓工 藝分析方面已接近國(guó)外水平。 標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)、 標(biāo)準(zhǔn)件、 曲型性結(jié)構(gòu)的運(yùn)用及其在此

44、 基礎(chǔ)上的靈活處理， 已使模具結(jié)構(gòu)復(fù)合程度高、 結(jié)構(gòu)布局合理、 使用可靠得到滿 足。有些單位隨著高性能加工設(shè)備的使用和 CAM 技術(shù)的成熟，還建立了相應(yīng)的 知識(shí)庫(kù)、刀具庫(kù)、主軸頭庫(kù)等，可實(shí)現(xiàn)虛擬加工以檢查干涉。有些企業(yè)還自主開(kāi) 發(fā)了可以避免過(guò)切的軟件， 應(yīng)用后可完全防止數(shù)控機(jī)床的過(guò)切。 精密加工、 多軸 聯(lián)動(dòng)加工、 傾角加工方法的運(yùn)用， 實(shí)現(xiàn)了模具制造質(zhì)量的提高。 實(shí)型鑄造技術(shù)的 進(jìn)步為模具提供了更好的鑄件毛坯。 多品種、高質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)件為模具標(biāo)準(zhǔn)化提供 了條件，使模具生產(chǎn)周期大為縮短，同時(shí)還降低了成本。 2004 年，德國(guó)大眾本 部、大眾中國(guó)、 一汽大眾和上海大眾對(duì)中國(guó)的模具供應(yīng)商做市場(chǎng)評(píng)定，

45、 認(rèn)為一汽 模具制造有限公司等企業(yè)已完全具備了為大眾集團(tuán)提供轎車外覆蓋件模具能力， 這也充分說(shuō)明了近年來(lái)我國(guó)汽車覆蓋件模具水平的提高。基于 UG 的汽車覆蓋件模具設(shè)計(jì)摘 要：根據(jù)汽車覆蓋件模具設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)和規(guī)則，在 UG 平臺(tái)上 將模板技術(shù)和參數(shù)化方法應(yīng)用于汽車覆蓋件模具的設(shè)計(jì)中，能 夠大大地縮短傳統(tǒng)覆蓋件模具設(shè)計(jì)的周期，達(dá)到快速響應(yīng)制造。 本文研究了參數(shù)化模板技術(shù)在汽車覆蓋件沖壓模具設(shè)計(jì)中的應(yīng) 用方法，并實(shí)現(xiàn)了一套壓形模板，經(jīng)過(guò)實(shí)際應(yīng)用，證明該模板 簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)過(guò)程，提高了設(shè)計(jì)效率。關(guān)鑲詞：覆蓋件；模具；參數(shù)化；模板；模塊化快速響應(yīng)制造 (BapidRgpnse Manufacturing ，R

46、RM) ，最初是由福 特汽車公司提出的，其目的是建立集成環(huán)境同時(shí)使工程技術(shù)人 員有效地使用計(jì)算機(jī)仿真和處理技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)和 制造，縮短產(chǎn)品的市場(chǎng)響應(yīng)時(shí)間，提高質(zhì)量和可靠性，同時(shí)降 低成本。參數(shù)化模板技術(shù)的設(shè)計(jì)思想是為快速模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)服 務(wù)的，縮短模具結(jié)構(gòu)生成和出固的耗時(shí)，減少?zèng)_壓工藝分析設(shè) 計(jì)和依據(jù)圖紙進(jìn)行模具制造中間的時(shí)間間隔，從而更好的滿足 MzM 的要求。模板是將一個(gè)事物的結(jié)構(gòu)按照其內(nèi)在的規(guī)律予以固定化、標(biāo)準(zhǔn) 化的結(jié)果，它是結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化的具體體現(xiàn)。參數(shù)化模板技術(shù)利用 幟 D 設(shè)計(jì)的參數(shù)化技術(shù)，將模板的尺寸進(jìn)行全關(guān)聯(lián)，用主要參 數(shù)來(lái)對(duì)其他參數(shù)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。參數(shù)化模板技術(shù)的應(yīng)用必須建立在

47、 特征建模的基礎(chǔ)之上。在此以 UG 為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，運(yùn)用 UG 完善 的參數(shù)化機(jī)制和強(qiáng)大的 CAD 功能進(jìn)行特征建模， 尤其 UG 所提 供的裝配功能和 WAvE 技術(shù)使參數(shù)化模板技術(shù)具有更廣泛的適 應(yīng)性和更強(qiáng)大的生命力。1 模板的設(shè)計(jì)和創(chuàng)建1.1 參數(shù)化模板技術(shù)應(yīng)用方法研究模板是結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化的具體體現(xiàn)，那么模板中的每一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化結(jié) 構(gòu)都可以看作是一個(gè)模塊。將各個(gè)模塊建模，然后利用 UG 的 裝配功能把模塊拼裝，便完成模板。同時(shí)，模板的設(shè)計(jì)中應(yīng)該 融入一定實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，這樣模板才具有權(quán)威性。針對(duì)模板中使用的標(biāo)準(zhǔn)件 （模柄、螺栓、螺釘、導(dǎo)校導(dǎo)套等 ），最 好建立標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)，這樣在由模板生成具體模具時(shí)，當(dāng)標(biāo)

48、準(zhǔn)件的 規(guī)格需要變換時(shí)，能夠直接從標(biāo)準(zhǔn)件庫(kù)中提出，方便省時(shí)。標(biāo) 準(zhǔn)件庫(kù)的建立工作量大，內(nèi)容復(fù)雜，當(dāng)然工作環(huán)境仍然是 UG 根據(jù)零件的形狀和尺寸，首先在計(jì)算機(jī)中以工程草圖的形式畫 出，尺寸以參數(shù)形式表示，然后對(duì)這些參數(shù)賦以不同的值，就 能夠建立起一組形狀相同、規(guī)格不同的標(biāo)準(zhǔn)件。模具作為一種特定結(jié)構(gòu)的機(jī)械產(chǎn)品，進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)時(shí)，既與 傳統(tǒng)模塊化機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)有許多共同之處，又具有自身的特殊 性。模塊的正確劃分是模板制作的關(guān)鍵，要兼顧兩個(gè)方面：一 是模具的結(jié)構(gòu)，二是是否有利于實(shí)現(xiàn)參數(shù)化。下面具體結(jié)合壓 形模闡述一下模塊的劃分。在深刻分析壓形模具結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基 礎(chǔ)上，抽象出所有壓形模具的共同特征，要將上述

49、兩個(gè)方面統(tǒng) 一起來(lái)對(duì)模板劃分模塊。從結(jié)構(gòu)上看，壓形模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可 分為二個(gè)模塊：上模、下模，沒(méi)有壓邊圈。從是否有利于實(shí)現(xiàn) 參數(shù)化的角度看，壓形模具可分為模架模塊和專用型面模塊。 模架模塊是指結(jié)構(gòu)相對(duì)規(guī)則的上下模架部分，主要起定位和支 撐等作用。專用型面模塊是指型面結(jié)構(gòu)變化部分，不易實(shí)現(xiàn)設(shè) 計(jì)參數(shù)化，是覆蓋件成形的關(guān)鍵部分。考慮到模具要固定在機(jī) 床上，專用型面模塊的外形直接受型面的控制，所以將壓形模 板分成 6 個(gè)模塊：上模基座、下模基座、上模型體、下模型體、 機(jī)床和型面。這樣劃分的優(yōu)點(diǎn)有： U 將上、下模劃分為基座和 型體，因?yàn)榛巧僮兓头€(wěn)定的，結(jié)構(gòu)相對(duì)規(guī)則，易于實(shí)現(xiàn) 參數(shù)化；而型體外形

50、則是多變的，不規(guī)則，不易于實(shí)現(xiàn)參數(shù)化； 當(dāng)型體由于突變失效時(shí)， 不至于牽連基座； 2) 不同的產(chǎn)品， 要求 不同的模具型面，所以相對(duì)于模具其他部分來(lái)說(shuō)，型面的多變 和復(fù)雜性最突出，將型面單獨(dú)作為一個(gè)文件，便于對(duì)它的操縱 和控制； 3)機(jī)床的加入是為了保證機(jī)床和模具基座壓板槽的吻 合。1.2 壓形模板的創(chuàng)建基于上述參數(shù)化模板技術(shù)在汽車覆蓋件壓形模板設(shè)計(jì)中應(yīng)用方 法的分析，根據(jù)對(duì)壓形模板的模塊劃分，對(duì)各個(gè)模塊在 UG 中 建模，然后裝配成為壓形模板。1.2.1 參數(shù)化特征建模參數(shù)化模板要求其中的曲線、曲面、實(shí)體的形狀、尺寸和空間 位置都是可變的。在 UG 中，只有作為特征，其形狀和空間參 數(shù)才是可

51、以改變的，同時(shí)在參數(shù)之間建立關(guān)聯(lián)。參數(shù)化關(guān)聯(lián)機(jī)制在壓形模板中建立方法將生成模板的所有參數(shù) 分成 2 種即控制參數(shù)和受控參數(shù)。受控參數(shù)的值通過(guò)公式由控 制參數(shù)決定，在 UG 中是通過(guò)表達(dá)式功能來(lái)創(chuàng)建參數(shù)之間的公 式關(guān)系。但由于裝配部件也較多，這樣所有的控制參數(shù)總共也較多，所以又將控制參數(shù)分成主控參數(shù)和非主控參數(shù)。非主控參數(shù)的值也是通過(guò)公式由主控參數(shù)決定。這樣模板的所有參數(shù) 將全由主控參數(shù)來(lái)決定，減少了需要修改的參數(shù)個(gè)數(shù)，增強(qiáng)了 模板的實(shí)用性。經(jīng)過(guò)不斷修改，目前壓形模板的主控參數(shù)有總 裝文件的模具閉合高度、送料高度和下模基座文件的四角平臺(tái) 長(zhǎng)、四角平臺(tái)寬、筋板寬、模具長(zhǎng)度、模具寬度、模具高度和 基

52、準(zhǔn)高度等。除了使用公式在參數(shù)之間建立起關(guān)聯(lián)，還可以在 草圖中通過(guò)幾何定位確定參數(shù)的關(guān)系。草圖是 UG 中實(shí)現(xiàn)參數(shù)化的最強(qiáng)大工具，草圖實(shí)際上就已經(jīng)決 定了其后要生成實(shí)體的方法，它實(shí)際上就是對(duì)所描述對(duì)象建立 數(shù)學(xué)模型，其后面的三維造型工作只是將它所表達(dá)的思想實(shí)現(xiàn) 出來(lái)。以下模基座草圖為例說(shuō)明使用草圖的方法。在頭腦中先構(gòu)思出 下模基座的大體結(jié)構(gòu)，有四角平臺(tái)、壓板槽、底板加強(qiáng)筋、側(cè) 加強(qiáng)筋、導(dǎo)腿。選擇下模基座的底面為草圖附著面，初步生成 的草圖如圖 1 所示。其中 1 是用于生成底板加強(qiáng)筋，先生成一 長(zhǎng)方體，然后使用自定義特征 （事先已經(jīng)做好，存在自定義特征 庫(kù)中 ）。2 是用于生成導(dǎo)腿，關(guān)于 YC

53、方向做鏡像，便得到兩個(gè) 導(dǎo)腿。 3 是用于生成四角平臺(tái)， 4 是在四角平臺(tái)中挖空，用于減 重。 5 是用于生成側(cè)加強(qiáng)筋，然后在 xC 方向做陣列，再關(guān)于 xC做鏡像。6是用于生成壓板槽（使用自定義特征），然后方法同 側(cè)加強(qiáng)筋。7是用于生成側(cè)加強(qiáng)筋附著面。 經(jīng)過(guò)鏡像和填補(bǔ)最后 得到草圖形狀見(jiàn)圖2122裝配和WAW技術(shù)模塊造形完畢需要裝配成模板。UG為建模提供了強(qiáng)大而有效的 裝配功能，為了完美地實(shí)現(xiàn)參數(shù)化模板的目標(biāo)，模塊之間的裝 配定位應(yīng)當(dāng)使用約束定位（Mte），而且應(yīng)當(dāng)盡可能地使用 WAW 技術(shù)，WAVE技術(shù)的突出特點(diǎn)是它的相關(guān)拷貝功能。在壓形模 板的設(shè)計(jì)中，上模基座就是通過(guò)下模基座 WAVE生

54、成，秉著求 同存異的原則，上模基座除導(dǎo)腿外，與下模基座相同，所以建 立上模基座時(shí)，應(yīng)用WAVE技術(shù)，將下模基座的草圖抽取過(guò)來(lái)。 這樣設(shè)計(jì)工作不僅簡(jiǎn)便，而且避免了大量的參數(shù)關(guān)聯(lián)。壓形模 板的裝配樹(shù)和約束關(guān)系如圖 3所示。圖3壓形摸按轉(zhuǎn)配關(guān)系然后裝配上相應(yīng)的標(biāo)淮件，最終得到的壓形模板如圖4所示。可以看出這一壓形模板已經(jīng)與真正的壓形模具相差不大了，模 具的基本結(jié)構(gòu)形狀已經(jīng)具備，必用的標(biāo)淮件已經(jīng)裝入，結(jié)合特 定的用戶要求，只需作很小的改動(dòng)就可以成為一套真正可以應(yīng) 用于實(shí)際生產(chǎn)的模具。2設(shè)計(jì)實(shí)例壓形模往往用于零件的初次成形，以某車型的翼子板壓形模結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為例說(shuō)明該壓形模板的使用情況。調(diào)出壓形模板，首先根

55、據(jù)用戶要求確定的閉合高度和送料高度 修改總裝文件中的對(duì)應(yīng)主控參數(shù)， 然后設(shè)定其他主控參數(shù)。 表1 為本次設(shè)計(jì)中確定的部分主控參數(shù)。設(shè)定壓形模板中主控參數(shù)的數(shù)值后，系統(tǒng)能夠根據(jù)模板中的約 束和相應(yīng)計(jì)算公式，將模具中的其他尺寸參數(shù)確定下來(lái)，如加 強(qiáng)筋個(gè)數(shù)、壓板槽間隔等；同時(shí)，導(dǎo)板、定位板等標(biāo)淮件的型 號(hào)和起重棒等標(biāo)淮結(jié)構(gòu)的尺寸，也能夠根據(jù)模板中的公式和約 束關(guān)系得到相應(yīng)的調(diào)整。通過(guò)對(duì)模板中主控參數(shù)的數(shù)值更新， 得到了針對(duì)某一特定零件壓形工藝使用的模具，此時(shí)應(yīng)當(dāng)在UG中觀察模具結(jié)構(gòu)，對(duì)結(jié)構(gòu)中不盡合理的地方根據(jù)實(shí)際情況手動(dòng) 改正。1壓務(wù)樓樓板主控參數(shù)設(shè)定值參數(shù)績(jī)值注釋BHG壓力機(jī)的閉合窩度SLG500

56、送離度L2400Wsns度30下澳BUS的筋扳覽度W-SJPT200下越機(jī)座四角平臺(tái)度340下攜機(jī)用髙度H BASE100聯(lián)中拾宜的慕淮離度根據(jù)用戶給定的三維工藝型面，經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)奶幚恚〈０逍?面模塊中的預(yù)先給出的曲面(假想工藝型面)；這時(shí)，下模型體和 上模型體中 WAVE所得的分模線、胚料線和型面的狀態(tài)是斷開(kāi) 鏈接(broLen linked)，所以需要應(yīng)用WAVE技術(shù)建立新的聯(lián)系， 即用新的分模線、胚料線和型面取代上、下模型體中分模線、 胚料線和型面。3結(jié)束語(yǔ)1）體現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計(jì)的思想，把模具結(jié)構(gòu)模塊化，然后在UG開(kāi)發(fā)平臺(tái)上對(duì)各個(gè)模塊分別特征建模，運(yùn)用UG所提供的強(qiáng)有力的草圖約束和裝配功能

57、，建立模具參數(shù)化模板2）研究了參數(shù)化模板技術(shù)在汽車覆蓋件沖壓模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 方法，實(shí)現(xiàn)了一套壓形模模板，經(jīng)過(guò)對(duì)某車型翼子板壓形模設(shè) 計(jì)的實(shí)際應(yīng)用，證明模板技術(shù)簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)過(guò)程，提高了設(shè)計(jì)效 率。中國(guó)汽車覆蓋件模具的發(fā)展動(dòng)向國(guó)家機(jī)械網(wǎng)（日期：2006-05-24 09:02）2004年，中國(guó)的汽車工業(yè)仍舊獲得了產(chǎn)量增幅14.12%,銷售增幅15.5%的高速發(fā)展，汽車總產(chǎn)量已超過(guò) 507萬(wàn)輛。 除了產(chǎn)值產(chǎn)量高速發(fā)展之外，近年來(lái)汽車車型發(fā)展速度也很快。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，單 是轎車一項(xiàng)，目前已有40多個(gè)品牌，200多個(gè)車型。2004年上市的新車就有40款 左右。無(wú)論是產(chǎn)量還是車型，現(xiàn)在都已遠(yuǎn)遠(yuǎn)突破了原來(lái)的

58、汽車行業(yè)“十五”規(guī)劃。 在這樣一個(gè)新形勢(shì)下，汽車覆蓋件模具市場(chǎng)就有了相應(yīng)的快速發(fā)展，同樣是遠(yuǎn)遠(yuǎn)突 破了 “十五”規(guī)劃的設(shè)想。按“十五”模具行業(yè)發(fā)展規(guī)劃，模具產(chǎn)值“十五”期間 平均年增長(zhǎng)率為12%至2005年時(shí)將達(dá)到490億元左右。實(shí)際上現(xiàn)在的情況是“十 五”前四年平均年增長(zhǎng)率已達(dá)17.3%, 2004年模具產(chǎn)值已達(dá)530多億元，比原“十 五”規(guī)劃的2005年目標(biāo)還多出40多億元。其中汽車覆蓋件模具的年均增幅還要高 于行業(yè)總水平，估計(jì)平均增長(zhǎng)率會(huì)接近 20%近年來(lái)汽車覆蓋件模具生產(chǎn)能力發(fā)展很快由于汽車覆蓋件模具市場(chǎng)需求旺盛，因此許多企業(yè)加大了技術(shù)改造力度，一些新建企業(yè)也快速發(fā)展，使汽車覆蓋件模具的生產(chǎn)能力大為提高。經(jīng)過(guò)技術(shù)改造， 原來(lái)行業(yè)中公認(rèn)的四大模具廠（一汽模具制造有限公司、東風(fēng)汽車模具有限公司、 天津汽車模具有限公司、四川成飛集成科技股份有限公司）都已有了生產(chǎn)大中型汽 車覆蓋件模具200萬(wàn)左右工時(shí)