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1 附件二:浙江理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書趙天星 同學(xué) (專業(yè) /班級: 09機械設(shè)計制造及其自動化( 4)班 )現(xiàn)下達畢業(yè)設(shè)計(論文)課題任務(wù)書,望能保質(zhì)保量地認真按時完成。 課 題名 稱汽車剎車片模具設(shè)計 主 要任 務(wù) 與目 標 1) 汽 車剎 車片 成 形方 案設(shè) 計 分 析汽 車剎 車片 的結(jié) 構(gòu)特 點 、 尺 寸精 度 , 利 用 CAD和 Pro/E繪 制二 維圖 、三 維圖 ,最 終確 定汽 車剎 車片 的工 藝成 型方 案和 模 具結(jié) 構(gòu)設(shè) 計;2)根 據(jù)汽 車剎 車片 的工 藝方 案, 結(jié)合 汽車 剎車 片的 公差 等級 、制作 模具 的成 本、 精度 要求 和生 產(chǎn)效 率等 因素 ,確 定 模 具總 體結(jié) 構(gòu)形 式 , 完成 模具 的結(jié) 構(gòu)設(shè) 計 。 3) 零件 設(shè)計 和相 關(guān)計 算; 目標:得 出相 關(guān)二 維零 件圖 ,裝 配圖 ,三 維零 件, 裝配 圖, 仿真 相關(guān) 動畫 及相 關(guān)分 析圖 ,寫 出設(shè) 計 論文 。 主 要內(nèi) 容 與 基本 要 求 主要設(shè)計內(nèi)容有:1) 測繪模型零件,并繪制零件的二維圖和三維造型 ;2) 用 pro/e軟 件對 制件 進行 成形 工藝 性分 析, 確定 最佳 成形 工藝 方案 ;3) 沖 壓 模 具 設(shè) 計, 完成 三維 、二 維圖 紙; 基本要求:零 件三 維造 型結(jié) 構(gòu)合 理, 連接 位置 的形 狀和 尺寸 正確 ,能 夠進 行裝 配, 完成 注 塑模 具的 總體 結(jié)構(gòu) 方案 , 完成 三維 、二 維裝 配圖 和零 件圖 ,總 計不 少于 5張 圖紙 ;完 成畢 業(yè)設(shè) 計要 求的 各種 文檔 ,包 括文 獻綜 述、 開題 報告 、外 文翻 譯及 畢業(yè) 設(shè)計 論文 等 。 嚴 格按 照進 度安 排, 保質(zhì) 保量 完成 所承 擔(dān)的 任務(wù) ;遵 守實 驗室 規(guī)定 。 2 主 要參 考 資 料及 文 獻 閱讀 任 務(wù) 1牟 紅霞 模 具材 料的 發(fā)展 與動 向現(xiàn) 代制 造技 術(shù)與 裝備 , 206, 4: 83 842劉 全坤 ,王 成勇 ,劉 傳經(jīng) 模 具技 術(shù)的 現(xiàn)狀 與未 來發(fā) 展重 點模 具工 業(yè), 201, 37(5)1 43馬 超, 淺 談我 國沖 壓模 具的 發(fā)展 趨勢 , 2012,35; 4孔 炎 , 梁 辰 。 趙 蒙 , 聶 愛 琴 , 汽 車 端 蓋 零 件 的 沖 壓 模 具 設(shè) 計 , 文 章 編 號 : 16746457(2012)06 0129 035洪 慎章 , 曾 振鵬 密 封蓋 落料 拉伸 沖孔 切邊 復(fù)合 模設(shè) 計 J 模 具工 業(yè) , 2Ol(1): 23 26 6郝 濱海 沖 壓模 具簡 明設(shè) 計手 冊 (第 2版 )M 北京 :化 學(xué)工 業(yè)出 社, 209: 19 4,165 1827朱 家誠 機 械設(shè) 計課 程設(shè) 計 M 合肥 :合 肥工 業(yè)大 學(xué)出 版社 , 205: 250 2518周 淑 容 沖 裁 間 隙 對 沖 裁 件 質(zhì) 量 的 影 響 及 其 選 擇 方 法 J 科 技 信 息 , 209(12): 2 259崔 令江 .汽 車覆 蓋件 沖壓 成形 技術(shù) M.機 械工 業(yè)出 版社 , 203.10劉 緒功 .基 于特 征的 汽車 覆蓋 件沖 壓成 形性 研究 D.南 京 :南 京航 空航 天大 學(xué), 205.1朱 東 波 , 王 伊 卿 等 .電 弧 噴 涂 汽 車 覆 蓋 件 沖 壓 模 具 快 速 制 造 方 法 P.中 國 專 利 :031450, 204.12程 應(yīng)潮 , 范 國輝 .國 內(nèi)外 橋車 覆蓋 件沖 壓模 具設(shè) 計概 括 .1672-012( 204) 04-026-0413李 體彬 .沖 壓成 型工 藝 .化 學(xué)工 業(yè)出 版社 .208.023458號 : 19814李 德群 , 肖 祥芷 .模 具 CAD/CAE/CAM的 發(fā)展 概況 及趨 勢 J.模 具工 業(yè) , 205( 7) : 9-12 15中 國模 具工 業(yè)協(xié) 會 .模 具行 業(yè) “ 十 一五 ” 規(guī) 劃 J.模 具工 業(yè), 205( 7) : 3-816李 大鑫 ,張 秀錦 .模 具技 術(shù)現(xiàn) 狀與 發(fā)展 趨勢 綜述 J.模 具制 造, 205( 2) : 1-417張 春水 .國 內(nèi)外 冷沖 模技 術(shù)現(xiàn) 狀及 發(fā)展 趨勢 , 191, 第 1期18RichardW.Sorenson.Pushbutonswitchwithcompoundcontaclevraction. Ameica:46098, 1987-02-03.19王 華, 尚振 國 .SolidWorks在 沖壓 模具 設(shè)計 中的 應(yīng)用 ,中 國科 技信 息 208年 ,第 15期 : 14-142.20聶 蘭啟 , 聶 伯揚 .薄 壁深 錐零 件的 拉伸 成形 . 模 具制 造 , 208年 , 第 8期 , 29-32. 21鄧 明 , 呂 琳 .沖 壓成 形工 藝及 模具 .第 1版 .北 京 : 化 學(xué)工 業(yè)出 版社 , 206年 : 17-125. 3 2ZHOULi-Qun,LIYu-Ping,ZHOUYi-Chun.AMechanicsModelforStampingaShetonElasticDiewithLargeDeformation.JournalofShanghaiUniwersity(EnglishEditon),202,6(2):130-135.23彭 建聲 .冷 沖壓 技術(shù) 問答 ( 上 冊 ) .第 3版 .北 京 : 機 械工 業(yè)出 版社 , 206年 : 36-340. 外 文翻 譯任 務(wù) 閱 讀 100字 符以 上的 外文 文獻 , 并 至少 翻譯 50漢 字的 兩篇 外文 文獻 , 若 一篇 篇幅 較長 ,則 另一 篇只 需翻 譯開 頭部 分。計 劃進 度: 起 止時 間 內(nèi) 容2013.212013.25前 期資 料準 備、 畢業(yè) 設(shè)計 任務(wù) 書、 文 獻綜 述、 外 文翻 譯布 置。2013.252013.3查 閱資 料 (包 括外 文資 料 ), 撰寫 文獻 綜述 、開 題報 告及 外文 資料 翻譯 。 2013.32013.8完 成開 題報 告。 開題 報告 答辯 。2013.92013.45總 體方 案設(shè) 計 , 分析 計算 , 結(jié)構(gòu) 設(shè)計 。2013.452013.412方 案設(shè) 計, 分析 計算 , 結(jié)構(gòu) 設(shè)計 ,圖 紙繪 制, 撰寫 說明 書。 2013.4132013.418畢 業(yè)設(shè) 計中 期檢 查完 成情 況及 表格 與記 錄的 填寫 。2013.4182013.510完 成 圖 紙繪 制, 說明 書撰 寫。 提交 畢業(yè) 設(shè)計 (論 文 ) 。2013.512013.518畢 業(yè)設(shè) 計( 論文 )的 審閱 ;評 議小 組分 組審 閱。 2013.5192013.530畢 業(yè)設(shè) 計答 辯。實 習(xí)地 點 指 導(dǎo)教 師 簽 名 年 月 日 系 意見 系 主任 簽名 : 年 月 日 學(xué) 院 蓋 章 主 管院 長簽 名: 年 月 日 1 浙江理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告班 級 機 械與 自動 控制 學(xué)院 09機 械類 ( 4) 班 姓 名 趙 天星課 題名 稱 汽車剎車片模具設(shè)計 開 題報 告 ( 包括 選題 意義 、研 究的 基本 內(nèi)容 與擬 解決 的主 要問 題、 總體 研究 思路 與可 行性 分析 , 預(yù)期 研究 成果 、研 究工 作計 劃等 內(nèi)容 ,非 藝術(shù) 類不 少于 30字 )目 錄1選題的背景與意義 1.1國 內(nèi)外 研究 現(xiàn)狀 和發(fā) 展趨 勢1.2沖 壓工 藝的 發(fā)展 優(yōu)勢1.3國 內(nèi)外 現(xiàn)狀1.4技 術(shù)的 發(fā)展 方向2研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題 2.1基本內(nèi)容2.2擬解決的主要問題3總體研究思路及預(yù)期研究成果3.1總體研究思路 3.2可行性分析3.3預(yù)期研究成果4研究工作計劃參 考文 獻 ( 開題 報告 全文 附后 ) 成 績: 2 答 辯意 見 ( 從選 題 、 任 務(wù)工 作量 、 質(zhì) 量預(yù) 期 、 可 行性 等幾 個方 面) 答 辯組 長簽 名: 年 月 日 系 主 任 審 核 意 見 簽 名:年 月 日 汽車剎車片模具設(shè)計 趙天星機械與自動控制學(xué)院 09機械類( 4)班 B093004261選題的背景與意義 汽車剎車片是汽車制動的一個重要零件 , 對 汽車的安全性能和質(zhì)量 都有重要影響 , 通過對生產(chǎn)實際中鈑金件零部件的設(shè)計 , 可以 掌握工程設(shè)計的一般程序規(guī)范和方法 , 培養(yǎng)綜合分析和解決專業(yè)的一般工程技術(shù)問題的獨立工作能力 , 對于了解掌握沖壓成形技術(shù)和設(shè)計制造沖壓模具有很大的幫助 。 目前隨著汽車模具行業(yè)的快速發(fā)展,沖壓成形技術(shù)不斷應(yīng)用于汽車覆蓋件 、汽車側(cè)圍等方面 , 同時也 被廣泛應(yīng)用于能源 、 機械 、 信息 、 航空航天 、 國防工業(yè)和日常生活的生產(chǎn)之中 1。 采用模具生產(chǎn)毛坯或產(chǎn)品零件 , 是材料成型的一種重要方法 , 與切削加工相比 , 具有材料利用率高 、 能耗低 、 產(chǎn)品性能好 、 生產(chǎn)效率 高和成本低等顯著特點 。 所以熟練掌握沖壓成形技術(shù)對于個人以后發(fā)展和從事機械制造業(yè)至關(guān)重要, 為以后順利的走向工作崗位做準備 。1.國內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢1.1.1沖壓成形技術(shù)介紹 沖壓 , 是在室溫下 , 利用安裝在壓力機上的模具對材料施加壓力 , 使其產(chǎn)生分離或塑性變形 , 從而獲得所需零件的一種壓力加工方法 。 沖壓模具 , 是在冷 沖 3 壓加工中,將材料 (金屬或非金屬 )加工成零件 (或半成品 )的一種特殊工藝裝備 ,稱為冷沖壓模具 (俗稱冷沖模 )。一般冷沖壓的基本工序分為兩大類分離工序 : 沖壓工件與板料沿要求的輪廓線相互分離。如切斷、中裁、切舌、切邊、剖切 、 整修 、 精中 。 成形工序毛坯在不被壞的條件下發(fā)生塑性變形 , 獲得防需形狀 , 尺寸 和精度的 30T方法 。 如彎曲 、 卷邊 、 拉彎 、 扭彎 、 拉深 、 變薄拉深 、 翻邊 、 翻孔 、卷緣 、 脹形 、 起伏 、 擴口 、 縮口 、 縮徑 、 旋壓 、 校平整形 , 冷擠壓 、 冷鐓 、 壓花 。沖壓所使用的模具稱為沖壓模具 , 簡稱沖模 。 沖模是將材料 (金屬或非金屬 )批量生產(chǎn) 成所需沖件的專用工具。沖模在沖壓中至關(guān)重要,沒有符合要求的沖模 , 批 量沖壓生產(chǎn)就難以進行 ,沒有先進的沖模,先進的沖壓工藝就無法實現(xiàn)。沖壓工藝與模具 、 沖壓設(shè)備和沖壓材料構(gòu)成沖壓加工的三要素 , 只有它們相互結(jié)合才能得出沖壓件。 1.1.2沖壓工藝的發(fā)展優(yōu)勢沖 壓 工 藝 是 一 種 成 形 加 工 方 法 , 通 常 依 靠 外 在 壓 力 和 模 具 對 相 關(guān) 的 板 料 施 加 力 , 使其板料發(fā)生分離或塑性變形 , 從而實現(xiàn)所需形狀和尺寸的沖壓件的有效獲取 。 與其他的機械 、 塑性等加工方法比較而言 , 沖壓加工工藝在其技術(shù)上和經(jīng)濟上具備了諸多的獨特優(yōu)勢,具體表現(xiàn)在以下幾個方面。 1)沖壓加工工藝的操作便利 , 易于實現(xiàn)工藝的機械自動化 。 由于沖壓加工工藝 的實現(xiàn)是通過沖壓模具 、 沖壓設(shè)備而完成的 , 而普通壓力機每分鐘的行程量可達到幾十次 , 若是高速的壓力機每分鐘的行程量則可為上百至千次 , 并且壓力機的每次行程都有可能獲取一個沖件 , 從而使其加工工藝的生產(chǎn)效率得到了大大的提高。 2)沖壓工藝的質(zhì)量穩(wěn)定,具有良好的互換性。這是因為在進行沖壓加工時 , 沖壓模具使其沖壓件的形狀尺寸的精度得到了良好的保證 , 沖壓件的表面質(zhì)量通常都會受到較好的保護 , 再加之所使用的沖壓模具的使用壽命較長 , 從而使得同一沖壓模具制成的沖壓件具有一模一樣的特點。 3)小到秒表大到汽車覆蓋 , 沖壓加工工藝可加工出形狀復(fù)雜 、 尺寸跨度大的零件 , 再加上板料在沖壓加工工藝過程中的冷變形硬化效應(yīng) , 使其所得沖壓件的剛強度較高。 4)沖壓加 工 工藝是一種省料 、 節(jié)能的加工方法 , 在其沖壓加工過程中幾乎沒有 碎料的產(chǎn)生 , 使得材料的利用率較高 , 并且在此過程中無需外來其他的加熱設(shè)備 , 4 因而所得沖壓件的成本也較低。 由 于 沖 壓 加 工 工 藝 中 所 用 的 模 具 具 有 一 定 的 專 業(yè) 性 , 沖 壓 模 具 是 一 種 制 造 精度 、 技術(shù)要求都較高的技術(shù)密集型產(chǎn)品 , 而加工成形一個復(fù)雜零件時所需要的模具也較多,因此, 沖壓工藝的優(yōu)越性只有在沖壓件大量生產(chǎn)的情況下也會得到 充分的體現(xiàn),其所獲取的經(jīng)濟效益也會隨之體現(xiàn)的更為突出。 1.1.3國內(nèi)外現(xiàn)狀隨著與國際接軌的腳步不斷加快 , 市場競爭的日益加劇 , 人們已經(jīng)越來越認識到產(chǎn)品質(zhì)量 、 成本和新產(chǎn)品的開發(fā)能力的重要性 。 而模具制造是整個鏈條中最基 礎(chǔ)的要素之一,模具制造技術(shù)現(xiàn)已成為衡量一個國家制造業(yè)水平高低的重要標 志。 模具的精度和結(jié)構(gòu)直接影響沖壓件的成形和精度 。 模具制造成本和壽命則是影響 沖 壓件成本和質(zhì)量的重要因素 。 模具設(shè)計和制造需要較多的時間 , 這就延長了 新沖壓件的生產(chǎn)準備時間。模座、模架、導(dǎo)向件的標準化和發(fā)展簡易模具 (供小批量生產(chǎn) )、復(fù)合模、多工位級進模 (供大量生產(chǎn) ),以及研制快速換模裝置,可減少沖壓生產(chǎn) ; 隹備工作量和縮短準備時間 , 能使適用于大批量生產(chǎn)的先進沖壓技術(shù)合理地應(yīng)用于小批量多品種生產(chǎn) 。 模具制造技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品 “ 交貨期短 ” 、 “ 精度高 ” 、 “ 質(zhì)量好 ” 、 “ 價格低 ” 的要求服務(wù)。為滿足這一要求 ,模具制造 沖壓成型技術(shù)的發(fā)展趨勢 21世紀的沖壓技術(shù)將以更快的速度持續(xù)展,模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品 “ 交貨期短 ” 、 “ 精度高 ” 、 “ 質(zhì)量好 ” 、 “ 價格低 ” 的要求服務(wù) 。 沖壓成型技術(shù)將更加科學(xué)化 、 數(shù)字化 、 可控化 。 注重產(chǎn)品制造 全過程 , 最大程度的實現(xiàn)多目標全局綜合優(yōu)化 , 優(yōu)化將從傳統(tǒng)的單一成型環(huán)節(jié)向產(chǎn)品制造全過程及生命期的系統(tǒng)整體發(fā)展 , 汽車模具行業(yè)的發(fā)展 , 沖壓成型工藝在汽車覆蓋件、側(cè)圍等方面應(yīng)用越來越多。隨著 模具 CAD/CAM技術(shù)的不斷發(fā)展 ,作為 改造傳統(tǒng)模具生產(chǎn)方式的關(guān)鍵技術(shù) , 模具 CAD/CAM技術(shù)將會越來越多的應(yīng)用 于沖壓成型工藝。 1.1.4技術(shù)的發(fā)展方向沖壓模具數(shù)字化設(shè)計制造技術(shù) 沖壓模具數(shù)字化設(shè)計制造技術(shù)是國際公認的提高模具整體水平的有效手段 。 該 技術(shù)包括模具優(yōu)化設(shè)計與 CAD CAM CAE一體化技術(shù),尤其是三維技術(shù)和計算機 5 仿真模擬分析技術(shù) 、 模具模塊化 、 集成化 、 協(xié)同化設(shè)計技術(shù) ; 模具企業(yè) ERP、 PDM、PLM、 MES等信息化管理技術(shù);快速成型與快速制模技術(shù):虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及公共服務(wù)平臺的建立等。 沖 壓 模 具 大 型 化 和 精 密 化 制 造 技 術(shù) 沖 壓 模 具 大 型 化 和 精 密 化 一 直 是 模 具 的 重 要發(fā)展趨勢 。 該技術(shù)包括汽車大型覆蓋件模具生產(chǎn)技術(shù) ; 汽車零部件大型多工位級進模生產(chǎn)技術(shù) ; 高強度板及不等厚焊接板冷沖模生產(chǎn)技術(shù) ; 高強度板熱壓成形及模具生產(chǎn)技術(shù) ; 厚板精沖模具生產(chǎn)技術(shù)等。沖壓模具標準件制造技術(shù)模具標準件是模具的重要組成部分,是模具基礎(chǔ) 。 模 具標準化程度和應(yīng)用水平是衡量模具工業(yè)水平的重要標志 。 該技術(shù)包括 : 球鎖式快換凸模及固定板 、 固體潤滑導(dǎo)板和導(dǎo)套 、 斜楔機構(gòu)及其零部件 , 氨氣主彈簧等技術(shù)含量高、結(jié)構(gòu)先進、性能優(yōu)異、質(zhì)量上乘、更換便捷的具有個性化的產(chǎn)品 。2研究的基本內(nèi)容與擬解決的主要問題 2.1基本內(nèi)容本次畢業(yè)設(shè)計中主要完成的內(nèi)容包括: 1) 汽車剎車片 成形方案設(shè)計;分析汽車剎車片的結(jié)構(gòu)特點、尺寸精度,利用 CAD和 Pro/E繪制二維圖 、 三 維圖,最終確定汽車剎車片的工藝成型方案。 2) 模具結(jié)構(gòu)設(shè)計;根據(jù)汽車剎車片的工藝方案 , 結(jié)合汽車剎車片的公差等級 、 制作模具的成本 、精度要求和生產(chǎn)效率等因素 , 確定 模具總體結(jié)構(gòu)形式 , 完成模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計 。 3)零件設(shè)計和相關(guān)計算;2.擬解決的主要問題1)汽車剎車片尺寸結(jié)構(gòu) 的 解決分析2)汽車剎車片模具的設(shè)計 3)該模具的制作剎車片工藝過程過程2.3解決方案1) 根據(jù)已知的剎車片背板的圖紙,仔細研究剎車片的工作原理,配合公差尺寸等,設(shè)計出相對應(yīng)的剎車片,確定相應(yīng)的尺寸和公差標準。 6 2) 畫出摩擦片的三維圖并加以修正。3) 根據(jù)所確定的剎車片模具的尺寸。4) 確定模具所用的材料為常用的模具鋼,使用的模具為壓制模。5) 設(shè)計出剎車片模具的三維圖。 6) 對所設(shè)計的模具進行強度和壽命校核與計算。3總體研究思路及預(yù)期研究成果 本 畢業(yè)設(shè)計 擬采用理論分析與三維建模與仿真實驗的方法,在前人的基礎(chǔ)上 , 通過三維 Pro/E環(huán)境完成 汽車剎車片的三維成型 , 并對其進行初步的 沖壓模 具設(shè)計。 3.1總體研究思路3.1.1成形方法的選用根基零件的結(jié)構(gòu)特點和設(shè)計要求 , 選擇使用沖壓模 , 考慮到人工成本 、 生產(chǎn)效 率等因素,可以選用壓制模。 3.1.2設(shè)計的思路及步驟1)設(shè)計 沖 壓件。拉深毛坯展開計算:為了減少 鈑金件 變形程度及方便定位 ,應(yīng)根據(jù) 汽車剎車片 的形狀及尺寸,選用與 汽車剎車片 毛坯展開后相同的尺寸 , 其 具體數(shù)據(jù)可通過軟件計算得到。 2)確定毛坯形狀及 兩孔 尺寸 距離 。 毛坯形狀及尺寸對 沖壓 件的充填性能和模具壽命影響很大 。 根據(jù) 汽車剎車片 的形狀特點 , 計算孔間距離和 汽車剎車片的外形尺寸。 3)驗算許可變形程度 。 沖壓 變形時 , 必須要進行材料的許可變形程度 , 否則 ,將得到破碎外形的制件 。 同時 , 根據(jù) 汽車剎車片 外形對板材的沖壓次數(shù)進行預(yù)算 。4)計算 沖 壓變形力。 沖 壓的變形力是設(shè)計模具的基礎(chǔ),選擇設(shè)備的依據(jù) , 并可借以衡量擠壓變形的難易程度 , 分別對所許拉深力和沖裁力以及相關(guān)的其它力 進行計算 。 在考慮應(yīng)變力的情況下 , 同時要考慮半成品件的回彈變形 , 因此要對沖壓 變形力進行綜合考慮。 5)模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 。 根據(jù) 汽車剎車片 的形狀 、 尺寸及加工工藝的要求 , 設(shè)計出完成其相關(guān)功能的模具結(jié)構(gòu) 。 根據(jù)以上選用的成型方法 , 要設(shè)計 級進 模具結(jié)構(gòu)來 完成其主要功能,這需要借助軟件對其模具進行實體造型。 7 6)對設(shè)計出來的模具的經(jīng)濟和使用性進行分析探討 , 考慮其可否用于工業(yè)生產(chǎn)。 3.2可行性分析汽車剎車片 是 汽車制動中 的一個 重要 零件,對 汽車安全性、質(zhì)量 都有重要 影響 , 是使用沖壓模具加工生產(chǎn)出的一種零件 。 經(jīng)過 國內(nèi)外 的研究與發(fā)展 , 沖壓成形技術(shù)取得很大的進展且日漸成熟 , 被廣泛應(yīng)用于 汽車、 能源、機械、信息 、航空航天 、 國防工業(yè)和日常生活的生產(chǎn)之中 。 在前人研究工作基礎(chǔ)上 , 本設(shè)計論文進行 汽車剎車片模具設(shè)計 ,在基本原理上是可行的。 指導(dǎo)老師 曾教學(xué)我們沖壓成形工藝,并 在 沖壓成形技術(shù) 相關(guān)研究方面具有很多成功的經(jīng)驗 , 本設(shè)計的 研究方法思路經(jīng)過深思熟慮 , 切實可行 , 能夠確保畢業(yè)設(shè)計的順利完成并取得預(yù)期的研究成果。 3.預(yù)期研究成果 設(shè)計出 汽車剎車片的沖壓模具 , 完成三維建模 。 通過 pro/E鈑金件設(shè)計分析 ,保證設(shè)計能較好的滿足設(shè)計要求 。4研究工作計劃 參 考 文 獻 8 1牟 紅霞 模 具材 料的 發(fā)展 與動 向現(xiàn) 代制 造技 術(shù)與 裝備 , 206, 4: 83 842劉 全坤 ,王 成勇 ,劉 傳經(jīng) 模 具技 術(shù)的 現(xiàn)狀 與未 來發(fā) 展重 點模 具工 業(yè), 201, 37(5)1 43馬 超, 淺 談我 國沖 壓模 具的 發(fā)展 趨勢 , 2012,35; 4孔 炎 , 梁 辰 , 趙 蒙 , 聶 愛琴 .汽 車端 蓋零 件的 沖壓 模具 設(shè)計 , 文 章 編 號 : 1674 6457(2012)06 0129 035洪 慎章 ,曾 振鵬 密 封蓋 落料 拉伸 沖孔 切邊 復(fù)合 模設(shè) 計 J 模具 工業(yè) , 2Ol(1): 23 26 6郝 濱 海 沖 壓 模 具 簡 明 設(shè) 計 手 冊 (第 2版 )M 北 京 : 化 學(xué) 工 業(yè) 出 社 , 209: 19 4,165 1827朱 家誠 機 械設(shè) 計課 程設(shè) 計 M 合肥 :合 肥工 業(yè)大 學(xué)出 版社 , 205: 250 2518周 淑容 沖 裁間 隙對 沖裁 件質(zhì) 量的 影響 及其 選擇 方法 J 科技 信息 , 209(12): 2 259崔 令江 .汽 車覆 蓋件 沖壓 成形 技術(shù) M.機 械工 業(yè)出 版社 , 203.10劉 緒功 .基 于特 征的 汽車 覆蓋 件沖 壓成 形性 研究 D.南 京 :南 京航 空航 天大 學(xué), 205.1朱 東 波 , 王 伊 卿 等 .電 弧 噴 涂 汽 車 覆 蓋 件 沖 壓 模 具 快 速 制 造 方 法 P.中 國 專 利 :031450, 204.12程 應(yīng)潮 ,范 國輝 .國 內(nèi)外 橋車 覆蓋 件沖 壓模 具設(shè) 計概 括 .1672-012( 204) 04-026-0413李 體彬 .沖 壓成 型工 藝 .化 學(xué)工 業(yè)出 版社 .208.023458號 : 19814李 德群 ,肖 祥芷 .模 具 CAD/CAE/CAM的 發(fā)展 概況 及趨 勢 J.模 具工 業(yè), 205( 7) : 9-12 15中 國模 具工 業(yè)協(xié) 會 .模 具行 業(yè) “ 十 一五 ” 規(guī) 劃 J.模 具工 業(yè), 205( 7) : 3-816李 大鑫 ,張 秀錦 .模 具技 術(shù)現(xiàn) 狀與 發(fā)展 趨勢 綜述 J.模 具制 造, 205( 2) : 1-417張 春水 .國 內(nèi)外 冷沖 模技 術(shù)現(xiàn) 狀及 發(fā)展 趨勢 , 191, 第 1期18RichardW.Sorenson.Pushbutonswitchwithcompoundcontaclevraction. Ameica:46098, 1987-02-03.9王 華 , 尚 振國 .SolidWorks在 沖壓 模具 設(shè)計 中的 應(yīng)用 , 中 國科 技信 息 208年 , 第 15期 :14-142.20聶 蘭啟 ,聶 伯揚 .薄 壁深 錐零 件的 拉伸 成形 . 模具 制造 , 208年 ,第 8期 , 29-32. 21鄧 明 , 呂 琳 .沖 壓成 形工 藝及 模具 .第 1版 .北 京 : 化 學(xué)工 業(yè)出 版社 , 206年 : 17-125.2ZHOULi-Qun,LIYu-Ping,ZHOUYi-Chun.AMechanicsModelforStampingaSheton 9 ElasticDiewithLargeDeformation.JournalofShanghaiUniwersity(EnglishEditon),202,6(2):130-135.23彭 建聲 .冷 沖壓 技術(shù) 問答 ( 上 冊 ) .第 3版 .北 京 : 機 械工 業(yè)出 版社 , 206年 : 36-340. 1 班 級 09機械設(shè)計制造及其自動化 ( 4) 班 姓 名 趙天星課 題名 稱 汽車摩擦片模具設(shè)計 目錄1.前言 2.國產(chǎn)轎車覆蓋件模具開發(fā)能力3.覆蓋件模具設(shè)計 及技術(shù) 3 1軟 件環(huán) 境3 2修 正回 彈的 對策3 3新 斜楔 機構(gòu) 在外 覆蓋 件模 具上 的應(yīng) 用3.4汽 車覆 蓋件 沖壓 模具 的制 造技 術(shù)4.總結(jié) 參考文獻 指 導(dǎo)教 師 審 批意 見 簽 名: 2 年 月 日 汽車摩擦片沖壓模具設(shè)計 趙天星(機械設(shè)計制造及其自動化 09(4)班 B09300426)1.前言 近幾年來 , 我國轎車市場發(fā)展十分迅猛 , 2002年在轎車銷售超過 100萬輛的基礎(chǔ)上 , 2003年則向 200萬輛大關(guān)邁進 , 達到了 197萬輛 。 然而 , 在轎車熱迅速升溫的同時,不得不尷尬地面對這樣的現(xiàn)實 市場上熱銷的絕大多數(shù)車型是直接從國外引進的。由手國內(nèi)轎車覆蓋件模具設(shè)計制造能力從總體上看還比較薄弱,為了生 產(chǎn)這些車型,各大汽車公司不得不耗資幾億、十幾億元采購海外模具。與國外大汽 車公司相比,由于生產(chǎn)規(guī)模比較小,這就造成單車均攤的模具成本遠高于國外車, 這也是造成國產(chǎn)車整車制造成本居高不下的主要原因之一 1。2.國產(chǎn)轎車覆蓋件模具開發(fā)能力 國內(nèi)主要的轎車模具制造商有:一汽模具制造有限公司、東風(fēng)汽車模具廠、天津汽車模具有限公司、成飛集成科技股份有限公司、南京模具裝備有限公司、上海 千緣汽車車身模具有限公司等等。作為國內(nèi)最大轎車生產(chǎn)銷售商 上海大眾汽車有限公司 , 也有自己的模具設(shè)計制造部門 (TMM部 )。 目前 , 雖然國內(nèi)模具商在轎車內(nèi) 覆蓋件模具設(shè)計制造方面已小有能力,并可承接整車廠的部分模具開發(fā)項目,但對 于有很高型面精度和表面質(zhì)量要求的外覆蓋件,特別是中高檔轎車的外覆蓋件,整 車廠很少會將這類模具交由國內(nèi)開發(fā)。 上海大眾汽車有限公司為了降低整車生產(chǎn)成本,同時也為了提高公司的核心 技術(shù)能力,從 2001年開始,涉足轎車沖壓模具設(shè)計制造領(lǐng)域。 2001年 2002年完成 3 了 POL0轎車在手動壓機線上生產(chǎn)的 10只簡單零件的模具,通過了公司質(zhì)保部門驗收并投產(chǎn)。 2002年開始向大型化、復(fù)雜化、自動化發(fā)展,設(shè)計制造了 6000kN自動線上生產(chǎn)的 POLO轎車備胎座模具 (該零件外形尺寸大 、 拉深深度深 、 形狀復(fù)雜 )。 2003年 ,為 進 一 步 提 高 模 具 設(shè) 計 制 造 的 能 力 和 水 平 , 他 們 涉 足 20000kN多 工 位 壓 力 機 和 10000kN自動線生產(chǎn)使用的模具設(shè)計。過去上海大眾在 20000kN多工位壓力機上使用的模具,全部需進口,國內(nèi)模具商還沒有能力設(shè)計制造這樣的模具。為此, 他們 選擇了 POLO轎車中柱內(nèi)板的模具進行設(shè)計 。 10000kN多工位壓力機是世界上最先進的壓力機之一,集成化自動化程度非常高,當(dāng)然這對模具設(shè)計的要求也相應(yīng)地提高。零 件的送料高度、步距、機械手的位置有嚴格的要求,還要保證機械手在運動過程中 與模具無干涉,這樣給予模具設(shè)計的空間就小了很多。在考慮諸多因素之后, 他們最終完成了整套模具的設(shè)計 。 另外 , 他們 還完成了 PoLo轎車在 10000kN自動線上生產(chǎn)的后輪罩的模具設(shè)計,在去年的基礎(chǔ)上更進一步。這些工作的順利完成,標志著上 海大眾模具設(shè)計能力已經(jīng)達到了國內(nèi)先進水平,從而為今后上海大眾汽車模具國產(chǎn) 化 打 下 了 堅 實 的 基 礎(chǔ) 。 盡 管 如 此 , 與 國 際 先 進 水 平 比 較 , 圖 1內(nèi) 板模 具裝 配示 意圖仍有較大差距 , 比如在轎車外覆蓋件具設(shè)計方面還是空白 。 POL轎車中柱內(nèi)板模具裝配示意圖 (a)上模裝配示意圖 (b)下模裝配示意圖在轎車沖模中 , 難度最大的是外覆蓋件模具設(shè)計,主要表現(xiàn)在以下兩個方面: ( 1)克服由回彈造成的零件型面偏差破裂、起皺、回彈是轎車沖壓件成形過程中的 4 主要缺陷 。由于轎車外覆蓋件外形尺寸大、拉深深度淺、塑性變形程度低,一般不易拉裂,因而回彈就成為該類零件制造過程中的主要問題,它將嚴重影響零件間的相互配合 關(guān)系。有限元模擬軟件在沖壓模具設(shè)計中得到普遍應(yīng)用,已經(jīng)能夠比較準確地預(yù)測 破裂和起皺 , 從而有助于設(shè)計合適的工藝補充面來改善拉深過程中材料的流動狀況 ,提高零件的成形性。然而,迄今為止,大多數(shù)有限元軟件還不能精確地預(yù)測沖壓件 從模具當(dāng)中取出后的回彈變形。因此,對外覆蓋件回彈問題的處理,主要還是依靠 經(jīng)驗來修改模具型面,使沖壓件過正成形,來抵消由于回彈導(dǎo)致的變形 2。(2)沖壓件的取件 由 于 外 覆 蓋 件 (如 前 蓋 外 板 、 車 頂 、 翼 子 板 )都 需 進 行 復(fù) 雜 的 翻 邊 整 形 或 預(yù) 卷 邊工藝,這就使得在模具結(jié)構(gòu)設(shè)計時,必須考慮沖壓件成形后的取件問題,目前,大 都依靠復(fù)雜的多斜楔機構(gòu)聯(lián)動來實現(xiàn)模具工作部分對零件讓位,以實現(xiàn)方便取件, 由此造成整個模具的結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜 3。3.覆蓋件模具設(shè)計 及技術(shù)目前,國外大汽車公司為了降低模具開發(fā)、制造成本,縮短生產(chǎn)周期,將除 轎 車 外 覆 蓋 件 之 外 的 大 部 分 轎 車 沖 壓 件 的 模 具 都 交 由 專 業(yè) 模 具 公 司 (如 FontanaPietro、 Kuka、 Laepple、 SchulerCartec、 Ogi hala、 FujiTechniaca等等 )設(shè)計和制造,這些公司都有很強的開發(fā)能力,并在某些零件的模具制造方面擁有獨到的 優(yōu)勢 。 但作為整車廠 , 考慮到新車型開發(fā)過程中的保密 , 對諸如翼子板 、 行李箱蓋 、 車門、側(cè)圍、車頂、前蓋等敏感零部件的模具,則都由自己的模具制造部門來設(shè)計 和制造 4。3 1軟件環(huán)境 沖壓模具設(shè)計,除了必要的 CAD軟件之外,還大量應(yīng)用了有限元模擬軟件 , 如 AutoForm、 PamStamp、 DynaForm、 Indeed等 , 來輔助沖壓工藝設(shè)計 。 下面 , 以 AutoForm為例,說明如何利用 CAE軟件來設(shè)計拉深 I序工藝補充面。 AutoForm是一款由瑞士開發(fā)的專業(yè)薄板成形快速模擬軟件,可以用于薄板、拼焊板的沖壓成形、液壓脹形等 過程的模擬,配合不同的功能模塊,還可以進行沖壓件單步法成形模擬以及拉深工 序 工 藝 補 充 面 (Addendum)的 設(shè) 計 。 轎 車 沖 壓 件 中 , 約 有 2 3可 以 利 用 AutoForm的DiedesignerModule模塊 設(shè)計 Addendum,該模塊根據(jù)由設(shè)計者指定的或由軟件自動 5 產(chǎn)生的壓邊圈型面 , 以及工藝補充面的多條截面線 (Profile), 能夠快速地生成工藝補充面,用于拉深工序的模擬,如圖 2所示。壓邊圈型面、 Profile均可進行參數(shù)化式的調(diào)整。這種快速設(shè)計是建立在對 Addendum曲面的粗略構(gòu)造上的,即曲面面片本身以及曲面面片之間的連續(xù)并非十分光順,盡管這種曲面不能夠直接用于模具表面 的機械 加工 ,但是對于模擬精度的影響卻不是很大。根據(jù)模擬結(jié)果,設(shè)計者可以很方 便 地 對 工 藝 補 充 面 進 行 調(diào) 整 , 直 到 模 擬 結(jié) 果 滿 足 設(shè) 計 要 求 。 最 后 , 將 壓 邊 圈 、Addendum曲面和 Profile以中性數(shù)據(jù)格式 IGS或 VDA輸出 , 在 CAD軟件中進行曲面重構(gòu) ,并結(jié)合產(chǎn)品數(shù)模,就能夠得到機加工可以使用的拉深工序模具數(shù)模 5。 圖 2AutoFrm設(shè) 計工 藝補 充面 示意沖壓工藝傳統(tǒng)設(shè)計方法 : 首先 , 在經(jīng)驗基礎(chǔ)上 , 利用 CAD設(shè)計工藝補充面 ; 其次 ,將 CAD數(shù)模傳遞給 AutoForm等 CAE軟件進行拉深過程模擬 ; 根據(jù)模擬結(jié)果 , 在 CAD中對工藝補充面進行調(diào)整,并將新的 CAD數(shù)模傳遞給 CAE,開始新的模擬,直到滿足要求 為止。這是一個從 CAD到 CAE再回到 CAD的不斷反復(fù)的過程。由于每次在 CAD中構(gòu)造曲 6 面都遠較在 AutoForm中復(fù)雜,因此,整個過程所花費的時間就多得多。而新方法在沖壓工藝設(shè)計初期,就用 DiedesignerModule在 AutoForm軟件中設(shè)計并調(diào)整拉深工藝補充面,與傳統(tǒng)的設(shè)計方法相比,就能夠大大提高設(shè)計效率 6。由于 AutoForm是一款快速模擬軟件,為了在較短的時間內(nèi)對復(fù)雜沖壓件的成 形過程進行評價,采用了膜單元來離散幾何模型,必然要降低模擬精度,因此,有 些汽車公司在模具設(shè)計開始之前還要利用模擬精度高的 CAE軟件 , 如德國大眾就采用了 Indeed軟件 , 對拉深工序進行再次模擬 (Indeed軟件的計算是基于帶厚度的殼單元的,能夠得到更為準確的計算結(jié)果,但是其計算所花費的時間通常是 AutoForm的幾 到 十幾倍,該軟件比較適用于最終驗證 7, 所有拉深工藝必須通過 Indeed模 擬并驗證為是可行的,才可用于模具設(shè)計。 模具設(shè)計完備 , 應(yīng)通過圖紙結(jié)合泡沫模型進行驗收 (圖 3), 各道工序用不同顏色的線條標記在泡沫模型上,這樣做直觀而清晰。還應(yīng)組織包括工藝設(shè)計者、項目 規(guī)劃員、模具調(diào)試人員、模具操作者等相關(guān)人員進行討論驗收。對于在沖壓工藝上 難以解決的成形問題,還應(yīng)邀請產(chǎn)品開發(fā)人員一同討論,尋求對產(chǎn)品進行更改設(shè)計 的 n-I能性 8。 圖 3沖 壓工 藝泡 沫模 型3 2修正回彈的對策 由前已知 , 回彈是轎車外覆蓋件成形過程中的主要問題 , 現(xiàn)以前蓋外板為例 ,對此進行詳細分析。 通常外覆蓋件的回彈有以下兩類: 7 大片平坦曲面由彈性回復(fù)造成的拱起或塌陷,如圖 4中 C部放大所示,虛線表示零件從模具中取出并發(fā)生回彈后的位置。這類問題,工藝設(shè)計時通常不加以考 慮,工藝數(shù)模中產(chǎn)品型面部分的數(shù)據(jù)與來自于產(chǎn)品開發(fā)部門的數(shù)據(jù)相一致,并用于 模具制造。待試模之后,將試件與檢具進行對比測量,根據(jù)偏差對拉深模型面進行 修正。如果設(shè)計人員對于這類問題的控制擁有非常豐富經(jīng)驗的話,也可以事先估計 出曲面彈性回復(fù)的方向以及偏移量,并將其反向疊加到產(chǎn)品數(shù)模上去,求得考慮回 彈變形的拉深工藝曲面,這個計算過程需要由專門的計算機軟件來完成,在德國大 眾,采用的是 ICEM。 翻邊整形部分由彎曲變形回彈造成的折邊轉(zhuǎn) 圖 4平 坦曲 面由 彈性 示 意圖角變化,如圖 4中 B部放大所示。對于這類問題, 該處除拉深和剪邊外,還包括翻邊和斜楔整形 , 整形工藝需過正成形 2 3 , 以抵消彎曲回彈 。 該工藝由工藝設(shè)計完成,并體現(xiàn)在工藝方案的數(shù)模中 9。3.新斜楔機構(gòu)在外覆蓋件模具上的應(yīng)用 目前,新車型的很多外覆蓋件,如翼子板前蓋外板、車頂?shù)鹊姆呎喂ば蛑?,采用了一種稱之為 “ 旋轉(zhuǎn)斜楔 ” 的新工藝 16。其工作原理 為 旋轉(zhuǎn)進程。斜楔上的凹槽部分是沖壓件需整形的區(qū)域,當(dāng)整形過程完成后,氣缸驅(qū)動的托架推動旋轉(zhuǎn) 斜楔繞滾筒轉(zhuǎn)動,從而達到對零件讓位的目的,方便整形后的零件從模具上取出。 8 旋轉(zhuǎn)斜楔的優(yōu)點是:因整形部分與沖壓件托料部分的拼接處非常光順,故零件上無 明 顯壓痕;模具結(jié)構(gòu)簡單;維修保養(yǎng)簡便且費用低。3.4汽車覆蓋件沖壓模具的制造技術(shù) 汽車覆蓋件沖壓模具的制造技術(shù)方法有很多,具體用那種方法要看汽車覆蓋 件沖壓模具的難易程度和制造精度。 3.4.1快速成型技術(shù) 快速成型技術(shù)是基于離散 、 堆積成形思想的新型成形技術(shù) , 即由三維 CAD模型直接驅(qū)動的快速制造復(fù)雜形狀三維物理實體的技術(shù),這是繼數(shù)字驅(qū)動設(shè)計( CAD) 和數(shù)字驅(qū)動制造( CAM)之后的又一項為制造業(yè)帶來巨大變革的數(shù)字化制造技術(shù) 10??焖俪尚图夹g(shù)中,三維形體在離散過程中被沿著一至三個方向分解,生成形體的各 個離散面、離散線和離散點,將這些離散體(面、線和點)轉(zhuǎn)換成實體,并將它們 依照原先的順序堆積還原成三維形體的實體形狀 15。 通過離散獲得材料堆積的路徑 、順序和方式,生成一系列二維層面數(shù)據(jù),再將分層后的數(shù)據(jù)進行處理,加入加工參 數(shù),生成數(shù)控代碼,在數(shù)控系統(tǒng)控制下將材料逐層 “ 迭加 ” 起來形成三維實體,實現(xiàn)數(shù)字化成形,構(gòu)成三維物理實體??焖俪尚渭夹g(shù)的特點有: ( 1) 高度柔性 。 不需要傳統(tǒng)的專用工具和生產(chǎn)裝備 , 而利用信息技術(shù)把生產(chǎn)加工的重組集成到制造系統(tǒng)中; ( 2) 各種先進技術(shù)的高度集成;( 3) 快速性 。 傳統(tǒng)加工方式開發(fā)一個復(fù)雜形狀的產(chǎn)品 , 從設(shè)計 、 工藝規(guī)劃到加 工完成,可能需要幾天、幾個月甚至上年的時間,而采用快速成形技術(shù),從實體建 模到原型或零件加工完成,可以在幾十小時或幾個小時內(nèi)完成; ( 4) 自由成形性。因此能夠制造特別復(fù)雜的實體;( 5)材料的廣泛性。不同的工藝可制造樹脂、塑料、紙、石蠟、復(fù)合材料 、 金 屬材料、陶瓷等原型。采用分層實體制造工藝。分層實體制造將激光用于箔材(主 要是涂敷紙)的切割,逐層粘切完成后,清除被切割的廢料,就獲得了所需要的原 型。該技術(shù)可保證原型件精度;能制造出大型甚至超大型的設(shè)備,得到最大尺寸, 運行費用設(shè)備中為最低。 3.4.2.電磁成型技術(shù) 電磁成型技術(shù)最先起源于美國。隨著科學(xué)技術(shù)的進步和制造業(yè)的發(fā)展,電磁 9 成型技術(shù)逐漸發(fā)展成為制造業(yè)中一種新型的金屬塑性加工方法。它是利用瞬間的高 壓脈沖磁場迫使金屬產(chǎn)生塑性變形達到成型金屬零件的目的。電磁成型加工是一種 高速能的工藝,目前,電磁成型技術(shù)已廣泛應(yīng)用于航空航天、原子能、汽車、儀器 儀表、電子以及玩具等領(lǐng)域 11,主要是金屬板材的沖孔、壓印或壓花以及管材的脹形、縮頸、沖孔、翻邊等。電磁成型的理論基礎(chǔ)是物理學(xué)中的電磁感應(yīng)定律,在電 場周圍會產(chǎn)生變化的磁場,而隨時間變化的磁場在其周圍空間激發(fā)渦旋電場,所以 當(dāng)有導(dǎo)體處于此電場中時就會產(chǎn)生感應(yīng)電流 (渦流 )。在電磁成形過程中,磁場力是 工件成型的動力。電磁成型是利用脈沖磁場力來使金屬坯料變形的,脈沖磁場力是 由電容器通過工作線圈瞬間放電所產(chǎn)生的。脈沖磁場里是磁場間相互排斥或相互吸 引的作用。 電磁成型加工的工藝特點:非機械接觸性加工,電磁力是工件變形的動力,它 不同于一般的機械力,工件變形時施力設(shè)備無需與工件進行直接接觸,因此工件表 面無機械擦痕,也無需添加潤滑劑,工件表面質(zhì)量較好;工件變形源于工件內(nèi)部帶 電粒子受磁場力的作用 14。因此,工件變形受力均勻,殘余應(yīng)力小,疲勞強度高,使用壽命長,加工后不影響零件的力學(xué)、物理、化學(xué)性能,也不需要熱處理;施力 元件 (線圈 )相對壓力機尺寸小,易在真空和氣保下進行,將感應(yīng)加壓一次完成;由電磁力的控制精度其誤差可在 0.5%以內(nèi),因此加工精度高;加工效率高、時間短 、成本低,便于實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化;電磁成型設(shè)備可實現(xiàn)工件的多步、多點、多工位 成型,有助于實現(xiàn)生產(chǎn)的柔性化;污染較輕,有利于環(huán)境的保護。電磁成型加工作 為一種新型的金屬塑性加工技術(shù),不同于傳統(tǒng)的冷鍛、溫鍛和熱鍛等加工方法,它 以其獨特的加工特點展現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿?12。3.4.3.無模多點成形 無模多點成形就是將多點成形技術(shù)和計算機技術(shù)結(jié)合為一體的先進制造技 術(shù)。該技術(shù)利用一系列規(guī)則排列的、高度可調(diào)的基本體,通過對各基本體運動的實 時控制,自由地構(gòu)造出成形面,實現(xiàn)板材的三維曲面成形。它是對三維曲面扳類件 傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的重大創(chuàng)新。實現(xiàn)無模成形:取代傳統(tǒng)的整體模具,節(jié)省模具設(shè)計、 制造、調(diào)試和保存所需人力、物力和財力,顯著地縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期,降低生產(chǎn)成 本 , 提高產(chǎn)品的競爭力 。 與模具成形法相比 , 不但節(jié)省巨額加工 、 制造模具的費用 ,而且節(jié)省大量的修模與調(diào)模時間,與手工成形方法相比,成形的產(chǎn)品精度高、質(zhì)量 10 好,并且顯著提高生產(chǎn)效率。優(yōu)化變形路徑:通過基本體調(diào)整,實時 控 制變 形曲 面 ,隨 意改變板材的變形路徑和受力狀態(tài),提高材料成形極限,實現(xiàn)難加工材料的塑性變形,擴大加工范圍。實現(xiàn)無回彈成形:可采用反復(fù)成形新技術(shù),消除材料內(nèi)部的 殘余應(yīng)力,并實現(xiàn)少無回彈成形、保證工件的成形精度。小設(shè)備成形大型件:采用 分段成形新技術(shù),連續(xù)逐次成形超過設(shè)備工作臺尺寸數(shù)倍的大型工件。易于實現(xiàn)自 動化:曲面造型、工藝計算。壓力機控制、工件測試等整個過程全部采用計算機技 術(shù) , 實現(xiàn) cad cam cat一體化生產(chǎn) , 工作效率高 , 勞動強度小 , 極大地改善勞動者作業(yè)環(huán)境 13。3.4.4.其它技術(shù) 采用低熔點合金澆鑄,快速制造汽車蓋件試制模具。合金的熔點低至,且凝 固時幾乎沒收縮,是其兩個明顯的特點。提出工藝路線為:根據(jù)模型制造原型,再 將翻制為具有足夠尺寸精度的陶瓷型,對陶瓷型進特殊處理后,在接近的溫度下, 澆鑄出低熔點合金汽車覆蓋件拉延模具。此拉延模具以制造件汽車覆蓋件零件,完 全滿足試制模具的需要 。 主要應(yīng)注意 : 低熔點合金的設(shè)計 ; 低熔點合金的澆鑄工藝 ; 低熔點合金模具的試模與調(diào)試。采用等離子噴涂技術(shù),也可快速制造汽車車身試制 模具。在電弧噴涂研究的基礎(chǔ)上,進行的主要研究與開發(fā)技術(shù)為采用原型制造汽車 噴涂模具的工裝 8;紙原型與工藝轉(zhuǎn)化原型的設(shè)計與制造;噴涂工藝參數(shù)的選擇;噴涂型殼與紙原型的分離;噴涂模具背襯材料的選擇與制備;噴涂模具背襯的制造 及后處理;噴涂模具的試模與調(diào)試。 4.總結(jié) 近年來,通過不懈的努力,國內(nèi)轎車沖壓模具的設(shè)計制造能力取得了顯著的進步。但是,在轎車特別是中高檔轎車外覆蓋件模具的開發(fā)上,我們與國際水平仍有 較大差距。不過,這種差距并非不能縮小,只要我們多加強國際交流,多吸取國外 同行的設(shè)計制造經(jīng)驗,一定能夠加快轎車覆蓋件模具的國產(chǎn)化進程。 1 5.參考文獻1陳 炎嗣 .郭 景儀 .沖 壓模 具設(shè) 計與 制造 技術(shù) .北 京: 北京 出版 社, 191 042郭 春生 .湯 寶駿 .孫 繼明 .汽 車大 型覆 蓋件 模具 .北 京: 國防 工業(yè) 出版 社, 193 103楊 玉英 .大 型薄 板成 型技 術(shù) .北 京: 國防 工業(yè) 出版 社, 196 02 4鄧 仕珍 .汽 車車 身制 造工 藝學(xué) .北 京: 北京 理工 大學(xué) 出版 社, 197-095GangLiu, ZhongqinLiu, Youxiago OptimzationdesingofdrawbeadindrawingtolsofautobdycoverpaneljournalofEngineringmateialsandTechnolgy6劉 罡 .基 手回 彈控 翩的 提高 轎車 沖壓 成形 精度 方法 研究 上 海交 通大 學(xué)博 士論 文 201 7程 迎潮 ,劉 罡 ,范 國輝 .國 內(nèi)外 轎車 覆蓋 件沖 壓模 具設(shè) 計概 況 , (上 海大 眾汽 車有 限公 司 , 上 海201805)8樊 小年 , 試 談汽 車覆 蓋件 沖壓 模具 的制 造技 術(shù) , 岳 陽職 業(yè)技 術(shù)學(xué) 院, 湖南 岳陽 4109崔 令江 .汽 車覆 蓋件 沖壓 成形 技術(shù) M.機 械工 業(yè)出 版社 , 203. 10劉 緒功 .基 于特 征的 汽車 覆蓋 件沖 壓成 形性 研究 D.南 京 :南 京航 空航 天大 學(xué), 205.1朱 東波 ,王 伊卿 等 .電 弧噴 涂汽 車覆 蓋件 沖壓 模具 快速 制造 方法 P.中 國專 利 :031450,204.12程 應(yīng)潮 ,范 國輝 .國 內(nèi)外 橋車 覆蓋 件沖 壓模 具設(shè) 計概 括 .1672-012( 204) 04-026-04 13李 體彬 .沖 壓成 型工 藝 .化 學(xué)工 業(yè)出 版社 .208.023458號 : 19814李 德群 ,肖 祥芷 .模 具 CAD/CAE/CAM的 發(fā)展 概況 及趨 勢 J.模 具工 業(yè), 205( 7) : 9-1215中 國模 具工 業(yè)協(xié) 會 .模 具行 業(yè) “ 十 一五 ” 規(guī) 劃 J.模 具工 業(yè), 205( 7) : 3-816李 大鑫 ,張 秀錦 .模 具技 術(shù)現(xiàn) 狀與 發(fā)展 趨勢 綜述 J.模 具制 造, 205( 2) : 1-4