基于ug的覆盖件冲压成形工艺设计的分析与软件开发

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1、武汉理J：大学硕士学位论文第1章引言国民经济的发展对制造业提出了越来越高的要求，同时也促进了制造技术的迅速发展，其中CAD技术的应用对提升我国制造业的整体水平发挥着至关重要的作用。采用CAD技术，可以提高设计效率、降低生产成本、缩短设计时问、改进产品质量，为产品的市场竞争刨造良好的先决条件。汽车工业作为我国国民经济五大支柱产业之一，在社会经济和人民生活中占有重要地位，由于我国汽车工业起步较晚，尽管近年来发展迅速，但距世界先进水平还有相当大的差距，因此，在汽车工业中大力开展。姬技术的研究与应用对提高我国汽车工业的整体水平具有重要的战略意义

2、。1．1汽车覆盖件概述随着经济的发展和市场需求的改变，汽车的更新换代速度日趋加快，轿车一般为3～4年，轻型车4～5年，其它车型约为6～8年。汽车的每一次更新换代，就意味着其车身的重大改变，这就需要重新设计、生产新的汽车覆盖件(以下简称覆盖件)。汽车覆盖件的生产制造现在已经成为制约汽车换型的瓶颈环节，其设计、制造的速度将直接影响汽车工业的发展IlJ。1．1．1覆盖件成形工艺的特点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(称外覆盖件)和内部零件(称内覆盖件)。轿车的车前板和车身、载重车的车前板和驾驶室等都

3、是由覆盖件和一般冲压件构成的12】。覆盖件组装后构成了车身或驾驶室的外部或内部形状，它既是外观装饰性零件，又是封闭薄壳的受力零件。覆盖件同一般冲压件相比，具有材料薄、形状复杂(多为立体曲面)、结构尺寸大和表面质量要求高等特点，因此对覆盖件的表面质量、尺寸、刚性、以及工艺性等方面都提出了更高的要求。在覆盖件的冲压工艺编制、冲模制造和冲模制造工艺上也有其独特的特点。覆盖件一般不可能在一道冲压工序中直接获得，有的甚至需要十几道工序才能获得。覆盖件冲压的基本T序有：落科、拉延、修边、翻边和冲孔等。根据需要和可行性可以将一些工序合并，如修边冲孔、

4、修边翻边等。在覆盖件冲压成形的诸多工序中，拉延工序是覆盖件成形的主要工序。它直接影响到覆盖件产品冲压质量、材料利用率、生产效率和制造成本。武汉理f人学硕士学位论文覆盖件的拉延工艺主要具有以下特点12J：(1)无论覆盖件尺寸有多大，形状有多复杂，尽可能在一次拉延中成形全部空间曲面形状以及曲面上的棱线、筋条和凸台。否则很难保证覆盖件几何形状的一致性和表面光滑。(2)覆盖件在各个不同方向上的应力与变形是不同的，所以不能任意截取一个断面研究其变形与应力，并用这个结果代表其它截面。分析覆盖件拉延成形时所用的变形与应力是个非常复杂的问题。(3)覆盖

5、件拉延成形时所用的凸模与凹模不具有一般冲模的配合关系，也不是靠作用在凸模与凹模上的正压力使板料成形。在成形时，主要是板料在拉力作用下贴靠到凸模上去。因此，凸模与凹模仅在凹模口部位有个配合关系，而在成形表面部位上并不存在凹模的作用。此时，零件靠凸模表面成形(局部反拉延区域除外)，而拉力是使板料毛坯贴靠凸模表面的主要因素。(4)覆盖件形状复杂、深度不匀，且不对称、压料面积小，因而需要采用拉延筋来加大进料阻力；或是利用拉延筋的合理布置，改善毛坯在压边圈下的流动条件，使各区段金属流动趋于均匀，才能有效她防止起皱和拉裂。(5)覆盖件的拉延不仅需要

6、一定的拉延力，还要求在拉延过程中具有足够的压料力。压边圈对板料毛坯的作用，目的不仅是使压边圈压紧凹模端面的板料毛坯，使之在压边圈的直接作用下不致起皱，更重要的是用压边的方法造成必要的拉力，使毛坯贴靠凸模表面，达到成形的目的。由于覆盖件往往轮廓尺寸大，普通带气垫的单动压力机不能满足取对压料力的要求。因此，在大量生产中，覆盖件的拉延均在双动压力机上进行。双动压力机具有拉延(内滑块)和压料(外滑块)两个滑块，压料力可达到拉延力的65％～70％，且四点连接的外滑块可进行压料力的局部调节，这可满足覆盖件拉延的特殊要求。(6)覆盖件的拉延要求材料的

7、塑性好，表面质量高和尺寸精度高。含碳量在0．05％～0．15％的低碳钢具有延伸率高(6≥40％)，屈强比小(6√屯墨0。65)，硬化指数n和厚向系数r大的特点，能满足复杂的、拉延变形程度很大的覆盖件的拉延工艺要求。(7)覆盖件拉延时，为减少板料与凹模和压边圈的摩擦，降低材料内应力以避免破裂和表面拉毛的现象，常需要在压料面上涂抹特制的润滑剂，它能够很好地附着在钢板表面上，并形成一层均匀的、具有相当强度，足以承受相当大的压力的润滑膜，并要求润滑剂在拉延后对钢板不产生腐蚀，且易于清洗。(8)覆盖件通常由0．7～1．2ram的08系列冷轧薄钢板

8、冲眶而成。由于覆盖件形状的复杂程度引起拉延塑性变形各异、拉延深度不等等睹冈素的影响，正确地选fH钢板的拉延性能等级、合理地选择板料的毛坯尺寸和最优的拉延方向、设计合雕的工艺补充等，对板料拉延模具设计而苦都址