汽车覆盖件模具设计

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1、第1章汽车模具发展状况及NX解决方案1.1汽车覆盖件模具CAD技术的发展现状1.1.1国内外模具CAD技术的发展状况早在20世纪60年代初期，国外一些汽车制造公司就开始了模具CAD的研究。这一研究始于汽车车身的设计，在此基础上复杂曲面的设计方法得到了发展，各大汽车公司都先后建立了自己的CAD/CAM系统，并将其应用于模具设计与制造。20世纪70年代以来，曲面造型与实体造型技术发展迅速，新一代的CAD软件均是实体造型与曲面造型兼备的系统，能适用于复杂模具的设计和制造，在模具界得到了广泛的应用。一些模具CAD/CAM软件取代了手工设计与制造，设计方面采用人机交互进行三

2、维图形处理、工艺分析与设计计算等工作，并最终完成二维绘图，生成生产零件图、材料表以及工序、定额、成本等文件。系统还包括一些专业工具，如工艺补充面的设计、弹塑性变形的分析、回弹控制与曲面零件外形的展开等，这些工具部分已用于生产，部分还在研究、完善当中。我国已有许多企业采用模具CAD技术绘图软件正在模具行业中逐渐普及，计算机绘图正在逐步取代手工绘图。国内的一批大中型企业（以汽车和家电行业为主），陆续从国外引进了相当数量的CAD系统，并配置了一些设计、分析的专用软件，取得了明显的经济效益。由于多方面的原因，现在仍有许多企业还停留在手工设计模具的阶段，尽管有些单位已经甩掉

3、了图板，实现了无图纸设计，其模具CAD工作的相当部分也只是用计算机画图和进行二维设计，只有极个别企业的汽车模具设计和制造能力接近国际先进水平。因而，需要逐步推广三维CAD系统在汽车模具行业中的应用，尽快缩短与国外的差距。1.1.2汽车覆盖件模具CAD的技术特点．汽车覆盖件模具型面CAD的特点一般覆盖件成形都要依次经过拉延、切边、整形、翻边和冲孔等几道工序。第一道工序，即拉延工序中最重要的是工艺补充面的设计。工艺补充面设计的好坏直接影响到所设计的模具能否拉出合格的零件，能否减少调试模具的时间，缩短整个模具的生产周期。2．汽车覆盖件模具结构CAD的特点大型模具结构一般

4、都比较复杂，一副大型覆盖件模具有上百个零件，模具的外形尺寸也比较大。模具结构设计一般可分为二维设计和三维设计两种，两种方法各有其优缺点。计算机二维设计，其优点是设计速度快、占用计算机内存小、对计算机硬件配置要求不高，是一种投资小、见效快的方法；它的缺点是不直观，设计错误不易被发现，不能直接用于分析和加工。三维设计有很多优点，如可实现参数化、基于特征、全相关等，使得产品在设计阶段易于修改，同时也使得并行工程成为可能。三维设计形象、直观，设计结构是否合理使人一目了然。同时，三维设计的自动标注尺寸减少了人为设计错误。但三维模具设计由于运算数据量大，目前也存在一些计算机资

5、源要求较高等问题，需要进一步完善。1.1.3目前汽车覆盖件模具CAD应用中存在的主要问题汽车覆盖件在汽车整车中占据着重要的位置，而覆盖件模具是生产覆盖件的主要工艺装备，对车身质量的好坏起着决定性的作用。目前国外汽车覆盖件模具CAD/CAM技术的发展已进入实质性的应用阶段，不仅全面提高了模具设计的质量，而且大大缩短了模具的生产周期。近些年来，我国在汽车覆盖件模具CAD技术的应用方面也取得了显著的进步，但目前依然存在着以下一些问题：（1）设计效率低。（2）标准化程度低。（3）现有CAD软件专用性差。（4）覆盖件冲模CAD/CAM技术的开发手段相对落后，开发的CAD/C

6、AM系统在质量、可靠性上难以保证，并且开发周期长。（5）主要应用CAD进行二维设计，而且大多停留在用计算机绘图代替手工绘图的基础上。1.2汽车覆盖件模具CAD的发展趋势目前在模具CAD技术的发展方面存在着以下几种趋势。1．模具CAD的参数化参数化造型方法是CAD技术中较先进的造型方法，也是提高CAD工作效率的有效手段。它是针对各种冲压模具总体结构一般均具有较规范形式的特点，为各个零件的基本尺寸建立相应的参变量，在实际的几何和拓扑的基础上建立各零件要素之间的相互关系。当由于模具结构不同而导致模具零件尺寸发生变化时，改变有关参变量的取值，则与之相关的零件模型中的相应尺

7、寸值亦发生变化，通过尺寸驱动处理后，自动生成大小符合实际要求的零件。2．模具CAD的智能化冲压件模具设计的难度主要表现在设计理论的不完备性，以及只能意会而难以言传的专家经验表达和利用上。同手工设计一样，在利用通用CAD软件进行覆盖件模具设计时，在很大程度上必须依赖于模具设计专家的干预。为了实现模具结构设计的自动化，减少对模具设计专家的依赖性，必须开发专用的汽车覆盖件模具结构设计智能化软件，把总结出来的以往设计、制造中的成功经验应用到模具设计中去，形成计算机中的知识库和智能库，生成专家系统，从而使CAD系统能够胜任模具设计专家的工作，设计出符合要求的汽车覆盖件模具。

8、3．模具C