輕卡頂蓋整形側(cè)整形三維模具設(shè)計(jì)

2013-05-28  by:廣州有限元分析、培訓(xùn)中心-1CAE.COM  來(lái)源:仿真在線

張明揚(yáng)
關(guān)鍵字:三維 模具設(shè)計(jì)

本文簡(jiǎn)述了輕卡車型頂蓋整形、側(cè)整形模設(shè)計(jì)要點(diǎn),通過(guò)創(chuàng)新、優(yōu)化設(shè)計(jì),采用剛性和彈性驅(qū)動(dòng)相結(jié)合的原則,完成多種復(fù)合斜楔的緊密滑配運(yùn)動(dòng),成功實(shí)現(xiàn)了本工序內(nèi)容,減少了模具整體外形尺寸,大大節(jié)約了原材料成本,縮短了模具制造周期,保證了產(chǎn)品質(zhì)量。

1  前言
近幾年來(lái),隨著國(guó)內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)的興起,開(kāi)發(fā)出具有自主品牌的汽車,各個(gè)廠家競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,產(chǎn)品質(zhì)量要求越來(lái)越高,車型更新?lián)Q代越來(lái)越頻繁,因此,力爭(zhēng)提高汽車模具設(shè)計(jì)的效率及其加工精度;縮短模具的開(kāi)發(fā)制造周期,對(duì)于新車型早日推向市場(chǎng),具有舉足輕重的作用,而模具設(shè)計(jì)工作具有創(chuàng)新性、復(fù)雜性、成本高等特點(diǎn),決定了它在車身開(kāi)發(fā)過(guò)程中的關(guān)鍵地位,尤其隨著沖壓廠采用機(jī)械手流水線自動(dòng)取、送件生產(chǎn)方式的變革,改變了以往靠手工操作完成的工作,必然要求模具在使用過(guò)程中趨向自動(dòng)化、安全化、效率高方面靠近,模具設(shè)計(jì)過(guò)程中要盡可能在保證產(chǎn)品質(zhì)量的情況下,借助彈簧、氣缸、氮?dú)鈴椈傻葮?biāo)準(zhǔn)件,實(shí)現(xiàn)模具的復(fù)合運(yùn)動(dòng),完成該工序內(nèi)容。本文以公司2030輕卡項(xiàng)目中的頂蓋整形、側(cè)整形模具設(shè)計(jì)為例,介紹其通過(guò)創(chuàng)新、優(yōu)化設(shè)計(jì),成功實(shí)現(xiàn)了該工序整形內(nèi)容,減少了模具整體外形尺寸,保證了產(chǎn)品質(zhì)量,節(jié)約了材料成本。

    2  產(chǎn)品工藝性分析
頂蓋一般具有形體輪廓較大,要求具有一定的剛性與強(qiáng)度,以便承受一定載荷的抗壓性、抗沖擊性和抗振性,后序模具設(shè)計(jì)比較復(fù)雜,成本較高,材料一般BSC2,料厚為0.8mm,見(jiàn)下圖1所示。

    3  模具設(shè)計(jì)
    3.1工序內(nèi)容
該工序內(nèi)容主要包括對(duì)周邊發(fā)蘭面進(jìn)行整形,其中前側(cè)由于要與正整形進(jìn)行過(guò)渡,一般子母斜楔無(wú)法實(shí)現(xiàn),只能通過(guò)復(fù)合斜楔機(jī)構(gòu)完成側(cè)整形內(nèi)容,在拉延工序符合沖壓方向,不存在負(fù)角,已經(jīng)人為地進(jìn)行數(shù)模調(diào)整,并給出0.5mm的回彈量,靠后序模具整形到產(chǎn)品位置,見(jiàn)下圖2所示。

3.2、下模設(shè)計(jì)
由于模具整體外形尺寸比較大,為2260mmX2410mmX1000mm,上下對(duì)稱,所以為了減少文件的數(shù)據(jù)量,只設(shè)計(jì)一半,下模主要包括模座、下模鑲塊、斜楔1、斜楔2、斜楔座等工作部件,同時(shí)利用氣缸進(jìn)行制件頂出,利用上模剛性驅(qū)動(dòng)復(fù)合斜楔運(yùn)動(dòng),下模鑲塊與斜楔之間采用導(dǎo)板導(dǎo)向,為避免由于二者接觸邊界存在偏差,壓傷產(chǎn)品型面,要求零間隙滑配,靠數(shù)控程序加工保證,并進(jìn)行緊固,并對(duì)斜楔3進(jìn)行有效限位,見(jiàn)下圖3所示。

    3.3、上模設(shè)計(jì)
上模采用正向整形鑲塊采用鑄造空冷鋼,吊楔和壓件器均采用彈性驅(qū)動(dòng),其中吊楔增加強(qiáng)制返回拉板、安全卸料螺釘合件以及防撓塊,壓件器限位采用側(cè)銷合件,尖邊界為確保結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,局部鑲45號(hào)鋼拼塊,同時(shí)為確保在側(cè)整形區(qū)域制件壓緊,避免在在整形時(shí)制件竄動(dòng),又增加四個(gè)氮?dú)鈴椈?見(jiàn)下圖4所示。

    3.4、剖面圖
    3.4.1、頂蓋整形側(cè)整形二維曲線剖視圖,見(jiàn)下圖5所示。

3.4.2、復(fù)合斜楔行程關(guān)系圖,見(jiàn)下圖6所示。

    4 實(shí)際模具調(diào)試照片
通過(guò)對(duì)模具進(jìn)行加工制造跟蹤,對(duì)整套模具調(diào)試過(guò)程進(jìn)行了記錄,積累相關(guān)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),具體見(jiàn)下圖7、圖8所示。

    5、結(jié)束語(yǔ)
本套模具通過(guò)在結(jié)構(gòu)上改變以往的設(shè)計(jì)方式,創(chuàng)新性的采用剛性驅(qū)動(dòng)多種復(fù)合斜楔運(yùn)動(dòng),縮小了模具外形尺寸,節(jié)約了原材料成本。通過(guò)對(duì)制造、裝配以及調(diào)試進(jìn)行跟蹤,該種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理,目前已經(jīng)在公司C2項(xiàng)目中后車門外板等產(chǎn)品模具設(shè)計(jì)中普遍采用,同時(shí)也給同行業(yè)提供了良好借鑒作用。

    參考文獻(xiàn):
[1] 姜奎華.沖壓工藝與模具設(shè)計(jì)[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002.
[2] 翁其金.冷沖壓技術(shù). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001.

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