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汽車沖壓模具設(shè)計(jì)與制造

　　車覆蓋件模具是轎車生產(chǎn)的主要沖壓模具。東莞市高準(zhǔn)精密機(jī)械制造有限公司自主開發(fā)、制造汽車小型零件的沖壓模具，多年來(lái)積累了豐富的汽車模具設(shè)計(jì)、開發(fā)、及加工制造經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)以轎車覆蓋件汽車模具為例，從以下幾方面介紹其設(shè)計(jì)制造思路：

　　汽車沖壓模具設(shè)計(jì)原則

　　結(jié)合高準(zhǔn)公司多年的模具設(shè)計(jì)與制造經(jīng)驗(yàn)，轎車覆蓋件汽車模具設(shè)計(jì)應(yīng)遵循以下基本原則：

　　（1）結(jié)合零件的產(chǎn)品形狀及產(chǎn)品的檢測(cè)基準(zhǔn)，確定合理的沖壓方向，這很關(guān)鍵。轎車覆蓋件的沖壓方向設(shè)計(jì)是否合理，決定著能否拉伸出滿意的覆蓋件產(chǎn)品，而且直接影響到工藝補(bǔ)充部分多少和壓料面的形狀以及汽車模具硬度和使用壽命。。

　?。?）模具的仿形壓料面形狀的確定必須有效。覆蓋件拉伸成形的壓料面形狀是保證拉伸過程中材料不破裂和順利成形的首要條件。為實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，應(yīng)使壓料面形成一定的傾斜角來(lái)降低拉伸深度，同時(shí)形成平壓料面來(lái)實(shí)現(xiàn)最佳壓料效果。還必須通過壓料圈和凸模形狀保持一定幾何關(guān)系，使材料在拉伸過程中始終處于緊張狀態(tài)能平穩(wěn)地緊貼凸模，不允許有多余的材料產(chǎn)生皺紋，且保持最佳壓料效果。為確保壓料面平滑光順使毛料向凹模型腔內(nèi)流動(dòng)，壓料面不得有局部鼓包、凹坑和下陷。如果壓料面是拉伸件本身的凸緣且其上有凸起和下陷時(shí)，應(yīng)增加整形工序。壓料面和沖壓方向的夾角大于90°時(shí)，會(huì)增加進(jìn)料阻力，因此是不可取的。

　?。?）沖壓模具工藝補(bǔ)充面的確定必須充分。工藝補(bǔ)充面既是實(shí)現(xiàn)拉伸的條件，又是增加變形程度和提高零件鋼度的必要補(bǔ)充。它將直接影響到拉伸成型以及后續(xù)的修邊、整形、翻邊等工序。

　?。?）汽車沖壓模具設(shè)計(jì)必須整體規(guī)劃。對(duì)于轎車覆蓋件深沖模具的設(shè)計(jì)必須結(jié)合日后工藝，合理進(jìn)行整體規(guī)劃，應(yīng)采用多次級(jí)進(jìn)模具的設(shè)計(jì)方案，在盡可能保證產(chǎn)品形變回彈量、表面質(zhì)量等前提下，減少級(jí)進(jìn)次數(shù)，以幫助企業(yè)減少模具制造成本、保養(yǎng)成本，提高生產(chǎn)節(jié)拍。

　　汽車沖壓模具設(shè)計(jì)關(guān)注點(diǎn)

　　轎車覆蓋件汽車沖壓模具設(shè)計(jì)還必須注意這幾個(gè)關(guān)注點(diǎn)：

　　（1）拉伸件的圓角和直線設(shè)計(jì)。拉伸件有圓角和直線部分時(shí)，在直線部分設(shè)置拉伸筋，使進(jìn)料速度得到平衡；如果在拉伸件直線部分的深度淺的部分設(shè)置了拉伸筋，那么深度深的直線部分就不必設(shè)置拉伸筋。

　?。?）汽車沖壓模具內(nèi)外圈設(shè)計(jì)。淺拉伸件的圓角和直線部分均應(yīng)設(shè)置拉伸筋，但圓角部分只可設(shè)置一條拉伸筋，而直線部分則可設(shè)置1-3條拉伸筋；如果有多條拉伸筋時(shí)，就應(yīng)是“外松內(nèi)緊”，即模具外圈拉伸筋“松”些，而模具內(nèi)圈拉伸筋“緊”些，這樣通過改變拉伸筋高度就能達(dá)到這個(gè)目的。

　?。?）拉伸筋輪廓應(yīng)呈凸凹曲線形狀。在凸曲線部分應(yīng)設(shè)置寬度拉伸筋。而在凹曲線部分可以不設(shè)置拉伸筋；拉伸筋或者拉伸檻應(yīng)盡量靠近拉伸筋模圓角，這樣可以增加材料利用率和減少模具外廓尺寸，但要考慮不要影響修邊模的強(qiáng)度。

　　轎車覆蓋件的汽車沖壓模具制造主要有以下幾個(gè)步驟：

　?。?）汽車沖壓模具概念設(shè)計(jì)。轎車車身是復(fù)雜的自由曲面集合體，覆蓋件概念設(shè)計(jì)一般是采用CAD三維造型軟件實(shí)現(xiàn)的，對(duì)所需分析數(shù)據(jù)及其關(guān)系進(jìn)行抽象和概括，并建立計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理后的基礎(chǔ)模型。概念設(shè)計(jì)也是對(duì)客觀實(shí)體的數(shù)據(jù)抽象，它反映了實(shí)體的具體屬性和實(shí)體之間的關(guān)系，從而將具體實(shí)體抽象到數(shù)據(jù)模型。因此，通過概念設(shè)計(jì)可以確定各覆蓋件實(shí)體及其屬性之間的關(guān)系。具體到轎車覆蓋件拉伸模具的設(shè)計(jì)，實(shí)體就是拉伸模具在設(shè)計(jì)過程中起決定性作用的對(duì)象，就是對(duì)實(shí)體從不同方面建立的數(shù)據(jù)模型。

　?。?）汽車沖壓模具實(shí)體設(shè)計(jì)。覆蓋件實(shí)體設(shè)計(jì)一般是采用CAE有限元分析仿真軟件實(shí)現(xiàn)的，應(yīng)用CAE技術(shù)必須注意這幾點(diǎn)：首先應(yīng)充分了解被加工覆蓋件的材料牌號(hào)、材料規(guī)格、材料延伸率和最大展開面積等材料性能，并正確預(yù)測(cè)覆蓋件實(shí)體沖壓時(shí)可能產(chǎn)生的起皺、破裂、表面質(zhì)量、回彈等缺陷。其次應(yīng)充分考慮轎車覆蓋件沖壓模具實(shí)體設(shè)計(jì)時(shí)選用的材料屬性，如材料規(guī)格、材料牌號(hào)和材料強(qiáng)度等，并正確掌握沖壓模具和沖壓設(shè)備連接方式以及連接尺寸等要求。最后應(yīng)充分了解沖壓設(shè)備屬性，如沖壓設(shè)備型號(hào)、過載保護(hù)壓力、離合器壓力、氣墊頂出壓力、移動(dòng)工作壓力、壓機(jī)行程距離等。

　?。?）汽車沖壓模具符合性驗(yàn)證。沖壓模具符合性驗(yàn)證就是驗(yàn)證模具安裝尺寸、模具硬度、定位銷和定位塊位置、模腔尺寸等是否符合設(shè)計(jì)圖紙的規(guī)定要求，以及組裝后驗(yàn)證模具是否符合設(shè)計(jì)圖紙規(guī)定的裝配調(diào)正技術(shù)條件要求，也就是模具尚未安裝到使用設(shè)備的靜態(tài)驗(yàn)證。

　　（4）汽車模具適用性驗(yàn)證。沖壓模具適用性驗(yàn)證就是在模具滿足符合性驗(yàn)證后，將組裝好的模具安裝到規(guī)定設(shè)備，按規(guī)定產(chǎn)品來(lái)驗(yàn)證規(guī)定工藝參數(shù)、規(guī)定批量生產(chǎn)能力的動(dòng)態(tài)驗(yàn)證。適用性驗(yàn)證目的是驗(yàn)證該模具加工產(chǎn)品是否符合產(chǎn)品圖紙要求和產(chǎn)品裝配性能要求。因此，適用性驗(yàn)證結(jié)論應(yīng)得到主要用戶的確認(rèn)。

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