劉志遠 武寧

摘要：隨著經(jīng)濟水平的提高，人們對汽車的需求越來越高，但是我國在汽車覆蓋件設(shè)計的過程中存在的技術(shù)瓶頸，所以不能滿足人類的更高需求。本文主要分析基于模板的汽車覆蓋件沖壓工藝快速設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)在應(yīng)用過程中存在的問題，然后尋找到解決問題的方法，來滿足人類的更高需求，并促進汽車行業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：汽車覆蓋件；沖壓工藝；快速設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)；

1.沖壓工藝模板

我們從一些外形相同的事物中得到啟發(fā)，以他們相似的外形發(fā)現(xiàn)了框架性的模式，這種模式就是我們通常所說的模板。這種包含了圖形、設(shè)計以及計算等所有的工程信息的模型，可以快速的對這種類型的覆蓋件沖壓工藝進行設(shè)計制作。沖壓工藝模板是以覆蓋件沖壓工藝為基礎(chǔ)，分為沖壓工序模板與工序型面模板兩類。用模板來表示同一類覆蓋件的沖壓工作順序就是沖壓工序模板；將每道沖壓工序用模板的形式表示它的模具型面的方法叫工序型面模板。

2.沖壓工藝模板模型的創(chuàng)建

把按結(jié)構(gòu)特征和功能特征分類的覆蓋件進行分析研究，對應(yīng)著創(chuàng)建覆蓋件的沖壓工藝模型。建立沖壓模板的關(guān)鍵性問題是信息的集成共享。沖壓工藝模板組成信息分析是創(chuàng)建沖壓工藝模板的必要條件。下面我們將重點分析沖壓工序模板模型和工序型面模板模型的創(chuàng)建。

2.1沖壓工序模板模型的創(chuàng)建

把所有類型的覆蓋件的沖壓工序模板化就是沖壓工序模板。沖壓工序模板的創(chuàng)建有很多原則；第一，建立特征工藝。特征工藝的建立需要遵照用戶的需求，所生產(chǎn)產(chǎn)品和模具的結(jié)構(gòu)，設(shè)計的難易程度等。第二，總結(jié)設(shè)計的成敗經(jīng)驗。把曾經(jīng)設(shè)計成功的模具進行系統(tǒng)的分析總結(jié)，將相同和不同的設(shè)計進行橫向和縱向的比較，總結(jié)這種類型產(chǎn)品的模板原型，方便以后沖壓工序模板的設(shè)計。例如，覆蓋件沖壓工藝由四個基本工序：拉延、修邊、翻邊、沖孔。

可根據(jù)產(chǎn)品的需求進行合并，例如：修邊沖孔、翻邊整型等. 門外板制件工序為：拉延、修邊沖孔、整型修邊、翻邊、沖孔整型。共5序，根據(jù)典型面的分析，對以后設(shè)計類似形狀制件可以參考工序的排布。

2.2工序型面模板的建模

想要創(chuàng)建工序型模板首先我們要合理地描述工序型模板。沖壓方向的選擇原則：首先，應(yīng)該確保凸模可以進入凹模；其次，保證毛坯和凸模擁有良好的接觸；最后，要盡量的保證均勻的拉升長度。同樣壓料面的確定也有兩大原則：第一，為降低拉延深度，彎曲形狀的壓料面也是可以的。第二，為保證凸模拉延充分，壓料面的展開長度要比表面展開長度要短一些。完整的拉延型面由五部分組成，分別是成型面、壓料面、沖壓方向、拉延筋和工藝補充面。

在創(chuàng)建型面模板的過程中，有三點需要注意：第一，必須確保材料成型的準(zhǔn)確性，保證質(zhì)量。第二，必須提前考慮模具加工的難度，難度對于模具的加工有著重要的影響。第三，保證后續(xù)生產(chǎn)的連續(xù)性。在實際操作過程中，沖壓模板的設(shè)計是依靠設(shè)計人員的經(jīng)驗交流和以往設(shè)計資料、設(shè)計實例的積累總結(jié)。經(jīng)過多次模具調(diào)試經(jīng)驗，此種拉延筋分布可以很好的解決制件成型性的問題，以后可根據(jù)類似制件結(jié)構(gòu)和形狀對其拉延筋進行布置，可以有效的提高設(shè)計效率。

2.3覆蓋件模具的快速設(shè)計和制造

2.3.1建立產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型

傳統(tǒng)的覆蓋件模具的設(shè)計制造過程中存在著信息共享的障礙，導(dǎo)致信息共享困難，共享資源少。我們通過創(chuàng)建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)信息模型，成功地在設(shè)計和生產(chǎn)制造過程中實現(xiàn)了數(shù)據(jù)集成，完成了信息共享。以覆蓋件模具為依據(jù)，對沖壓工藝和成型進行分析，完成產(chǎn)品的工藝和覆蓋件模具的設(shè)計。

2.3.2沖壓工藝，模塊設(shè)計

內(nèi)容和形式種類多，影響因素眾多。復(fù)雜的覆蓋件沖壓工藝設(shè)計的效率和質(zhì)量決定了覆蓋件模具的設(shè)計應(yīng)用用時的長短和費用高低。因此我們利用擁有大量相同固定的設(shè)計模式創(chuàng)建統(tǒng)一可共享的模塊進行沖壓工藝設(shè)計，提高設(shè)計的效率與質(zhì)量。

2.3.3優(yōu)化沖壓工藝

沖壓工藝設(shè)計的合理性對于覆蓋件模具設(shè)計的效率、成本等有著重要的影響?，F(xiàn)在的系統(tǒng)使用的限元軟件時通過薄板沖擊而形成的，它可以仿真板料的沖壓過程，并可以對各種缺陷進行分析預(yù)測，提出優(yōu)化方法，改進設(shè)計方法，從而優(yōu)化沖壓工藝。

3.覆蓋件沖壓工藝的特征

3.1 覆蓋件分塊尺寸的可行性

覆蓋件的分塊不同決定了零件的輪廓尺寸和結(jié)構(gòu)形狀不同。從設(shè)計制造的總體角度考慮分塊尺寸應(yīng)越大越好，這樣不僅可減少整車零件的數(shù)量和車身表面可見焊縫，提高車身結(jié)構(gòu)制造精度與外觀完整性，而且還可減少沖壓模具的數(shù)量和車身生產(chǎn)過程中工裝與人力資源的投入。然而，工藝手段和生產(chǎn)條件是有限的，必須根據(jù)現(xiàn)有的條件和技術(shù)來分析覆蓋件分塊尺寸的可行性，如：在現(xiàn)有制造模具的條件下，能否裝配調(diào)試出合格的模具；現(xiàn)有的壓力機性能參數(shù)能否滿足覆蓋件生產(chǎn)的需要；能否在國家標(biāo)準(zhǔn)中選取符合覆蓋件展開尺寸的板材，是否有可靠的板材供應(yīng)商等。

3.2 一次拉延成型的可能性

由于覆蓋件具有結(jié)構(gòu)尺寸大、形狀復(fù)雜、材料薄及精度高等特點，所以要求一次拉延成型。因此覆蓋件設(shè)計時應(yīng)注意以下幾點：1）覆蓋件輪廓形狀盡量簡單勻稱，使拉延應(yīng)力均布；2）覆蓋件形面變化盡量均勻，以保證拉延凸模能夠順利進入拉延凹模；3）拉延底面的形狀盡量平順，避免出現(xiàn)尖底和凸模接觸不到的負(fù)角區(qū)域；4）覆蓋件的形面落差在產(chǎn)品允許的情況下盡量降低，從而降低拉延深度。

3.3 修邊沖孔的方便性

覆蓋件拉延成型后，如果修邊形狀和沖孔位置設(shè)計不當(dāng)也會增加模具數(shù)量，此應(yīng)盡量做到以下幾點：1）減少傾斜方向的修邊，以簡化模具結(jié)構(gòu)；2）不同方向的修邊線之間應(yīng)有適當(dāng)距離，以利于布置修邊刃口；3）各種孔的形狀應(yīng)規(guī)則，避免細(xì)長孔；4）孔與邊緣之間距離，孔與孔之間距離要合理，孔的位置應(yīng)遠離變形區(qū)。

4.覆蓋件模具的快速設(shè)計和制造

4.1建立產(chǎn)品數(shù)據(jù)模型

傳統(tǒng)的覆蓋件模具的設(shè)計制造過程中存在著信息共享的障礙，導(dǎo)致信息共享困難，共享資源少。我們通過創(chuàng)建統(tǒng)一的數(shù)據(jù)信息模型，成功地在設(shè)計和生產(chǎn)制造過程中實現(xiàn)了數(shù)據(jù)集成，完成了信息共享。以覆蓋件模具為依據(jù)，對沖壓工藝和成型進行分析，完成產(chǎn)品的工藝和覆蓋件模具的設(shè)計。

4.2沖壓工藝，模塊設(shè)計

內(nèi)容和形式種類多，影響因素眾多。復(fù)雜的覆蓋件沖壓工藝設(shè)計的效率和質(zhì)量決定了覆蓋件模具的設(shè)計應(yīng)用用時的長短和費用高低。因此我們利用擁有大量相同固定的設(shè)計模式創(chuàng)建統(tǒng)一可共享的模塊進行沖壓工藝設(shè)計，提高設(shè)計的效率與質(zhì)量。

4.3優(yōu)化沖壓工藝

沖壓工藝設(shè)計的合理性對于覆蓋件模具設(shè)計的效率、成本等有著重要的影響?，F(xiàn)在的系統(tǒng)使用的限元軟件時通過薄板沖擊而形成的，它可以仿真板料的沖壓過程，并可以對各種缺陷進行分析預(yù)測，提出優(yōu)化方法，改進設(shè)計方法，從而優(yōu)化沖壓工藝。

結(jié)語

基于模板的汽車覆蓋件沖壓工藝設(shè)計作為設(shè)計過程中的重要部分，各有關(guān)方面必須提高重視。設(shè)計人員要對整個設(shè)計過程的程序有個清晰的認(rèn)識，努力提高模具型面結(jié)構(gòu)設(shè)計的設(shè)計效率，還要熟悉沖壓工藝設(shè)計的優(yōu)化方法，提高自身的設(shè)計技能，國家有關(guān)方面還要提高對創(chuàng)新的投入，以此來提高設(shè)計人員的各項技能，促進汽車行業(yè)的發(fā)展，最終促進國家經(jīng)濟的發(fā)展。

參考文獻：

[1]孫桓野，李強.基于模板的汽車覆蓋件沖壓工藝快速設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)分析[J].科海故事博覽？科技探索，2013.5（5）：111-112