汽车车身顶盖冲压成型技术研究Word文档下载推荐.docx
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工作起止日期:
2018年8月27日起2018年12月25日止(此日期不许改动)
指导教师对毕业设计(论文)进行情况,完成质量及评分意见:
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指导教师签字:
指导教师职称:
评阅人评阅意见:
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评阅教师签字:
_______________评阅教师职称:
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答辩委员会评语:
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__________________________________________________________________________根据毕业设计(论文)的材料和学生的答辩情况,答辩委员会作出如下评定:
学生毕业设计(论文)答辩成绩评定为:
对毕业设计(论文)的特别评语:
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答辩委员会主任(签字):
职称:
________________
答辩委员会副主任(签字):
职称
答辩委员会委员(签字):
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年月日
哈尔滨华德学院毕业设计(论文)任务书
姓名:
刘岩学院:
机电与汽车工程学院
专业:
材料成型及控制工程班号:
1150231225
任务起至日期:
2018年8月27日至2018年12月25日
毕业设计(论文)题目:
立题的目的和意义:
汽车顶盖具有结构复杂、尺寸较大、材料较薄、表面质量较高等特点。
汽车顶盖的冲压模具是整个车身覆盖件模具的重要组成部分,也是技术最密集、加工难度较大的部分,其开发能力已成为汽车制造企业实现汽车自我开发和提高市场竞争力的关键所在。
因此,在研发新型汽车顶盖的产品设计之初,就应该充分考虑缺陷问题的出现可能情况,通过造型优化,材料选择等达到减轻或者解决出现的尾部反弹、刚性不足等一系列的问题。
总结冲压工艺优化方案,预测成型过程中可能出现的缺陷,并优化工艺参数以达到消除缺陷的目的。
为汽车量产前做出数据库,问题解决方案库,从而节省成本,提高质量,为国内汽车行业总结出经验,对国内的汽车产业进展车型及制造新车型提供理论具有帮助的意义。
技术要求与主要内容:
1,确定合理的工艺补充面和压料面。
确定出最佳的工艺补充面和压料面的几何形状,确保产品顺利成形的同时尽量做到节省材料。
2,确定合理的压边力和毛坯几何形状的尺寸。
通过调整压边力或选择不同的形状尺寸,毛坯进行数值模拟试验,进而为试模提供前期指导,从而缩短试验周期。
3,总结拉延筋在成形过程中的影响规律,从而确定合理拉延筋的布置方式和位置。
4,最终通过实际试模验证方案和总结分析经验。
预期达到的目标
1.熟练掌握车身顶盖冲压成型的基本工序。
2.了解车身顶盖的工艺特点。
3.成功设计车身顶盖的冲压工艺优化方案。
4.成功克服冲压成形难度并解决冲压成形过程中面临的问题。
5.顺利撰写12000字以上的。
6.顺利完成毕业答辩。
进度安排:
第一阶段:
开阶段题2018年8月27日—9月10日
第二阶段:
设计阶段
2018年9月13日—10月31日
第三阶段:
撰写毕业设计论文2018年11月2日—11月30日
第四阶段:
毕业答辩
2018年12月10日—12月14日
同组设计者及分工:
独立完成
指导教师签字_________________
系主任签字_______________
年月日
摘要
在本篇论文中,主要基于汽车顶盖,针对其实际成形特点,进行更深层次的细致分析,从而得知汽车涉及到的覆盖件及其冲压件,在实际成形过程中表现出的共性。
与此同时,本文重点阐述了覆盖件拉深模具,在正常设计过程中应该遵循的主要原则,例如:
正确冲压方向及其相应的设计方法等。
事实上,在此次设计中,主要利用三维造型软件UG,成功构建出以覆盖件模具为基准,而衍生的三维实体模型,并据此实现了覆盖件的细致模具设计,从而直观的呈现出多样化模具零件彼此之间存在的装配关系,尽可能降低模具在正常设计过程中可能存在的一系列问题,有效节省了设计时间。
除此之外,大大提升了模具中相关部分在检查过程中的便利性,进而切实提升了汽车覆盖件中涉及到的模具结构,在实际设计过程中的工作效率及其质量,这对于全球的模具制造领域,是至关重要的。
关键词:
汽车顶盖;
拉延模;
设计
Abstract
ThispapertakingtheroofoftheautomobileasanexampletheformingcharacteristicsofthefrontfloorpanwereanalyzedaswellasthecommonpropertiesofAutomobilepanel.Theformingcharacteristicsofautomobilepanelsandfundamentalsofmoulddesignfordrawingdiesarepresentedinthispaper,includingstampingdirection,addendumbindersurface.Thistime,three-dimensionalpartmodelingandmoulddesigningareperformedinUG,it'
sconvenientlyandquicklycomparedwithtraditionalways.Itcanshowthepartrelationofthediemoreactually,reducethedefectsofthediedefectsofthediedesigninginpracticeandsavethetime.Atthesametime,theinterferenceproblemofthediecouldbedonewellbyusingthesoftUG,sotheautocoverdiestructuredesigncanbeimprovedefficientlyandthetimeofdiemanufacturecanbeshorten,thisisveryimpotanttomanufacturingindustry,especiallythemoulddiedesignandproduse.
Keywords:
theroofoftheautomobile;
drawingdie;
design
第一章绪论
现如今,中国国民经济,主要依赖于五大产业,其中,主要涉及到机械产业、汽车产业以及石油化工产业,与此同时,包含电子产业及其建筑产业。
对于这些重要的产业而言,无不需要大量精准的模具,尤其是在汽车产业中,由于当前时期经济的快速进展,人们对于汽车的需求量与日俱增,在此背景下,用于制造的汽车覆盖件模具,获得了相对广泛的实际应用,故此,制造者们需要对其进行更深层次的细致设计。
目前,全球诸多国家,都开始逐步将汽车产业,纳入到自身国民经济的进展打算中。
对于中国而言,其在正式成为WTO的成员之后,需要大力改革本国的汽车工业,在此过程中,能够快速提升国产汽车核心市场竞争力的主要方式,在于将新型技术融于汽车,并逐步推进中国汽车工业实现信息化。
故此,中国需要摒弃原有的汽车生产方式,选择运用现代化的高新技术,改革既定的汽车产业。
实际上,对于国家的汽车产业而言,用于衡量其是否得到成熟进展的重要标志,在于该国是否能够利用卓越的设计能力,独立研发出新型车型。
与此同时,在汽车的实际设计过程中,不仅应该着重于汽车的外观要求,而且一定注重汽车的真实质量。
当新型车型的上市时间间隔相对较短时,则代表该车型所需要付出的实际成本也会相对较低。
除此之外,由于汽车车身中的某些外覆盖件,需要持续更新换代,才能赢得诸多消费者的青睐,故此,企业一定注重于汽车覆盖件成形模具的细致设计与生产。
近年来,中国在汽车领域及其航天领域中,涉及到的冲压模具,依旧局限于手工方式进行生产,或者采纳半手工方式,基于操作员的设计经验,进行传统制作。
这种方式,直接导致了汽车中涉及到的关键性模具,一定依赖于外国厂家进行设计与生产,耗费了国家的巨额外汇,严峻制约了中国汽车领域的实际进展进程。
由此得知,由于模具领域中的技术局限性,汽车领域及其国家重要的机械领域,进展进程极为缓慢。
1.1汽车覆盖件模具
对于汽车车身而言,多样化覆盖件模具,是至关重要的,不仅能够有效提升汽车企业的实际设计开发与制造能力,而且可以切实推进汽车技术领域的实际进展进程。
实际上,对于覆盖件模具而言,其所蕴含的技术含量及其真实价值,能够在一定程度上,客观衡量出国家具备的制造水平。
汽车覆盖件的基本含义,在于汽车在实际构建过程中,车身亦或是驾驶室存在于表面的诸多零件,与此同时,还包含覆盖于发动机表面亦或是底盘表面的多样化零件。
通常情况下,汽车覆盖件主要包含两种,其中,主要包含外覆盖件,即人们可以直接观察到的裸露件,例如:
车门外板、外盖板及其侧围外板等;
另外,包含内覆盖件,即车身内部存在的覆盖件,由于隐蔽在车身里面,不简单被人们直接观察到,例如:
车门内板、内盖板、侧围内板及其仪表板等。
对于大部分汽车覆盖件而言,其一般都会呈现出空间曲面结构,并且伴随着相对复杂的外观,故此,这些覆盖件自身在冲压成形的过程中,操作人员很难精确掌握其所蕴含的变性规律,也由此简单形成诸多质量问题。
故此,当针对相关拉延件及其具体冲压工艺,进行细致设计的过程中,无法利用常规轴对称零件的计算经验,计算出多样化模具参数,只能通过大量的科学实践及其相应的冲压变形趋向性细致分析,才能实现良好的模具设计。
对于冲压成形领域而言,最为关键的部分,即为汽车覆盖件冲压成形,这是由于,汽车覆盖件在多样化方面,不仅存在相对较高的实际质量需求,与此同时,蕴含着独特的结构特点及其相应的冲压成形特征。
1.1.1汽车覆盖件模具的特点和要求
相较于平常的冲压件而言,覆盖件不仅材料轻薄,而且形状相对复杂,一定满足相对较高的质量要求,由于覆盖件在模具设计过程中的特别性,通常情况下,在实际生产过程中,都会将覆盖件单独提取出来,进行针对性研究与细致分析。
由于覆盖件自身存在独特的特点,故此,需要满足下述一系列要求:
1)表面质量一定达标
对于汽车覆盖件而言,其表面一定肯定光滑,不能存在着任何瑕疵,才能保证整体美观。
故此,其在实际生产过程中,需要杜绝波纹、凹痕及其边缘拉痕等不良现象。
总而言之,对于覆盖件而言,其不仅需要切实满足汽车结构的实际需求,而且应该注重于整体美观。
2)尺寸形状复杂
通常情况下,汽车覆盖件呈现出的形状,大部分都为空间立体曲面,故此,很难通过图纸,对其进行准确绘制,在此情况下,主要通过主模型的形式,表述出该覆盖件的具体尺寸及其实际形状。
事实上,对于汽车覆盖件而言,主模型的实际作用,是至关重要的,甚至能够细致表述出覆盖件中所有孔的实际位置及其具体尺寸等重要参数。
3)刚性要求高
当覆盖件已经实现拉延成型后,因为在塑性变形过程中存在的不均匀性,可能会造成某些特别部位,具有相对较差的刚性。
在此情况下,这些部位如果受到振动,则将会形成一定的空洞声,当处于高速运转的情况下,将会直接造成该覆盖件的提前破坏,这是非常严峻的。
1.1.2汽车覆盖件模具进展现状与趋势
自改革开放进展至今,中国汽车领域获得了相对稳定的蓬勃进展。
根据相关数据资料,能够得知,自2009年1月起,直到同年7月,中国汽车领域的总产值,高达3723.82亿元,相较于2008年度,大幅度上升了29.44%:
中国多样化汽车产品的实际销售收入,高达3598.88亿元,相较于2008年度,大幅度上升了31.05%:
此外,汽车领域的实际利润总额,高达221.90亿元,相较于2008年度,大幅度上升了51.14%。
根据上述数据,能够得知,汽车领域为中国带来的经济利润是巨大的,这也意味着,汽车覆盖件模具存在着极为辽阔的进展空。
对于某些热衷于汽车制造领域的国家而言,汽车模具的制造,甚至高达国家模具制造的一半之多。
然而,对于中国而言,汽车模具制造仅仅占据国家模具制造的30%,这与国际水平相差甚远。
通过一系列研究调查,本人将造成差距的主要原因,排列如下:
设计方面:
相较于汽车领域蓬勃进展的某些西方发达国家而言,基于汽车覆盖件中涉及到的模具设计层面,中国与其之间的差距,主要如下:
其一,中国极少运用到CAD三维技术,来进行更深层次的细致设计,仅仅采纳二维设计甚至于收工绘图的方式,大大降低了绘图的直观性与精确性;
其二,某些西方发达国家,具备相对完善的数据库,当针对汽车覆盖件,进行实际设计的过程中,国外设计师能够基于数据库中存储的多样化数据,有效降低实际设计时间,从而切实提升实际设计效率;
其三,中国的设计理念相对传统,无法与国际上高端前沿的设计理念相提并论,与此同时,经验上的欠缺,也造成了中国与某些西方发达国家的技术差距。
冲压工艺分析方面:
实际上,对于某些工业领域蓬勃进展的西方发达国家而言,都已经广泛应用于CAE技术,以此来针对金属的实际变形情况,进行实时模拟,并据此预测是否可能出现破裂现象及其回弹现象,以日本为例,其在冲压工艺分析方面,通过利用3DSOLID技术及其CAE技术,在经由试模工序后,其实际成功率已经超过了90%。
这样的成果,是中国尚未达到的。
对于冲压工艺而言,其实际设计结果,不仅需要依赖于丰富的经验及其多样化零件模型信息的细致处理,而且应该对其进行更深层次的验证,在此过程中,应该融入成熟的成形模拟技术及其相应的优化方式,并且基于严谨的设计与细致评价,来完成最佳设计。
现如今,国内的覆盖件成形性检验方面及其相应的工艺件设计结果检验方面,都已经大范围运用了数值模拟技术,有助于操作人员准时优化汽车相关的工艺设计。
然而,对于CAE技术而言,其在实际工艺设计的过程中,并未发挥出自身的所有能力,主要还是基于分析者自身的实际设计经验,来实现主观性使用,并未全面实现智能化,这方面需要进行进一步探讨。
铸件方面:
现如今,多样化汽车用户,都逐渐关注于铸件的实际质量,并且追求于轻量化和薄壁化。
在当前时期,中国汽车覆盖件中涉及到的模具铸件,在实际生产过程中,主要选择FMC,用于实现毛坯的铸造,然而,其实型材料的实际质量却相对较差,无论是在模型加工方面,还是在检测手段方面,都略显不足。
与此同时,铸件余量基本保持在8mm-16mm,数值显得相对较大,并且伴随着粗糙的组织结构及其相对较差的实际强度。
对于西方发达国家而言,虽然与中国运用的材质相同,然而,其具备高端的加工技术,例如:
高速数控铣加工技术。
通过此技术加工出来的铸件,存在相对较小的实际余量,不超过6mm,并且由于配备微机控制系统,故此,其生产出来的铸件,具备极为周密的组织结构。
研修调试及其检测方面:
在中国汽车领域中,由于研修技术的不成熟及其多样化设备的不足,当针对汽车覆盖件模,进行实际研修和调试的过程中,只能通过人工,进行不太精确的调试。
与此同时,中国自产的研修设备,实际性能相对较差,并且无法保证精确性,需要进行频繁修理,人力成本及周期成本相对高昂。
然而,对于某些西方发达国家而言,其通常都会配置存在翻转功能及其相应数显功能的研配系统机床,能够有效降低研修过程中的实际工作量,并且伴随着不高于0.02mm的实际精度,除此之外,国外通过运用CAE技术,能够实现一次性调试,无需经过冗长的调试周期。
近年来,对于汽车覆盖件模而言,在对其进行实际检测的过程中,虽然某些模具企业,已经开始借鉴于西方发达国家先进的三坐标测量机设备,进行更深层次的细致测量,然而,由于中国操作者,并未领会到该设备的精髓,仅仅将其用于针对汽车覆盖件模的中存在的特别位置,实现相应的自动检测。
除此之外,大多数模具企业,依旧沿用传统的人工测量手段,无法有效保障测量过程中的精确性。
然而,对于西方发达国家而言,其已经具备了相对成熟的三坐标测量技术,并通过将其和CAD/CAM系统进行联机,切实提升了测量过程中的精确性。
除此之外,这种方式,能够实现大量数据的自动分析与误差计算,并能进行实时显示与打印。
标准件方面:
对于中国汽车领域而言,其在模具方面并未实现标准化,仅仅在摸索阶段。
即使是为数不多的标准件,也存在着相对较低的产量及其不太高端的水平,主要依赖于发达国家的进口产品。
对于国内的汽车车身模具来说,其尚未积极构建相对完善的模具结构和工艺标准,而且模具标准件的品种较为单一,难以实现快速供货。
然而,西方发达国家的模具标准件却富有多样化的品种,并已经开拓了完善的销售渠道,供货时间快,质量极为优异。
企业治理方面:
在汽车模具领域极为发达的西方国家中,不同的车型模具彼此之间,存在着相对良好的协调能力,能够实现不同类型模具的同时生产,从而实现交货的快捷性,并保证模具的质量。
然而,对于中国而言,很少有企业可以做到这点。
总而言之,中国模具的进展之路,任重而道远。
由于模具品种富有多样化,中国需要结合自身的实际情况,针对性进展优势模具,即当前时期进展良好的汽车覆盖件模具。
若想尽可能研发设计出优秀的中高档轿车模具,则一定积极引进或者研发必要的关键技术。
1.2基于UG的覆盖件模具设计
1.2.1UG软件的功能
UG的本质为最受欢迎的三维设计软件,在当前时期,广泛运用于全球汽车领域及其航空领域。
由于其涉及到高端前沿的底层图形核心技术,并且该技术的设计环境,是功能强大的Windows,卓越的运行环境,给予了该项技术突出的多样化功能。
对于此类软件而言,其主要将约束性的特征建模,与几何建模彼此之间有机结合,从而形成了功能强大的“复合建模”,有助于用户能够自由运用实体及其线框等工具,自主实现建
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- 关 键 词:
- 汽车 车身 顶盖 冲压 成型 技术研究