基于模板的汽車覆蓋件沖壓工藝快速設計關鍵技術分析

劉志遠 武寧

摘要：隨著經濟水平的提高，人們對汽車的需求越來越高，但是我國在汽車覆蓋件設計的過程中存在的技術瓶頸，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計關鍵技術在應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，并促進汽車行業的發展。

關鍵詞：汽車覆蓋件；沖壓工藝；快速設計關鍵技術；

1.沖壓工藝模板

我們從一些外形相同的事物中得到啟發，以他們相似的外形發現了框架性的模式，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計制作。沖壓工藝模板是以覆蓋件沖壓工藝為基礎，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建

把按結構特征和功能特征分類的覆蓋件進行分析研究，對應著創建覆蓋件的沖壓工藝模型。建立沖壓模板的關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建。

2.1沖壓工序模板模型的創建

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，所生產產品和模具的結構，設計的難易程度等。第二，總結設計的成敗經驗。把曾經設計成功的模具進行系統的分析總結，將相同和不同的設計進行橫向和縱向的比較，總結這種類型產品的模板原型，方便以后沖壓工序模板的設計。例如，覆蓋件沖壓工藝由四個基本工序：拉延、修邊、翻邊、沖孔。

可根據產品的需求進行合并，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，根據典型面的分析，對以后設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，應該確保凸?？梢赃M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確性，保證質量。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，保證后續生產的連續性。在實際操作過程中，沖壓模板的設計是依靠設計人員的經驗交流和以往設計資料、設計實例的積累總結。經過多次模具調試經驗，此種拉延筋分布可以很好的解決制件成型性的問題，以后可根據類似制件結構和形狀對其拉延筋進行布置，可以有效的提高設計效率。

2.3覆蓋件模具的快速設計和制造

2.3.1建立產品數據模型

傳統的覆蓋件模具的設計制造過程中存在著信息共享的障礙，導致信息共享困難，共享資源少。我們通過創建統一的數據信息模型，成功地在設計和生產制造過程中實現了數據集成，完成了信息共享。以覆蓋件模具為依據，對沖壓工藝和成型進行分析，完成產品的工藝和覆蓋件模具的設計。

2.3.2沖壓工藝，模塊設計

內容和形式種類多，影響因素眾多。復雜的覆蓋件沖壓工藝設計的效率和質量決定了覆蓋件模具的設計應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計模式創建統一可共享的模塊進行沖壓工藝設計，提高設計的效率與質量。

2.3.3優化沖壓工藝

沖壓工藝設計的合理性對于覆蓋件模具設計的效率、成本等有著重要的影響?，F在的系統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測，提出優化方法，改進設計方法，從而優化沖壓工藝。

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構形狀不同。從設計制造的總體角度考慮分塊尺寸應越大越好，這樣不僅可減少整車零件的數量和車身表面可見焊縫，提高車身結構制造精度與外觀完整性，而且還可減少沖壓模具的數量和車身生產過程中工裝與人力資源的投入。然而，工藝手段和生產條件是有限的，必須根據現有的條件和技術來分析覆蓋件分塊尺寸的可行性，如：在現有制造模具的條件下，能否裝配調試出合格的模具；現有的壓力機性能參數能否滿足覆蓋件生產的需要；能否在國家標準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商等。

3.2 一次拉延成型的可能性

由于覆蓋件具有結構尺寸大、形狀復雜、材料薄及精度高等特點，所以要求一次拉延成型。因此覆蓋件設計時應注意以下幾點：1）覆蓋件輪廓形狀盡量簡單勻稱，使拉延應力均布；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，避免出現尖底和凸模接觸不到的負角區域；4）覆蓋件的形面落差在產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計不當也會增加模具數量，此應盡量做到以下幾點：1）減少傾斜方向的修邊，以簡化模具結構；2）不同方向的修邊線之間應有適當距離，以利于布置修邊刃口；3）各種孔的形狀應規則，避免細長孔；4）孔與邊緣之間距離，孔與孔之間距離要合理，孔的位置應遠離變形區。

4.覆蓋件模具的快速設計和制造

4.1建立產品數據模型

傳統的覆蓋件模具的設計制造過程中存在著信息共享的障礙，導致信息共享困難，共享資源少。我們通過創建統一的數據信息模型，成功地在設計和生產制造過程中實現了數據集成，完成了信息共享。以覆蓋件模具為依據，對沖壓工藝和成型進行分析，完成產品的工藝和覆蓋件模具的設計。

4.2沖壓工藝，模塊設計

內容和形式種類多，影響因素眾多。復雜的覆蓋件沖壓工藝設計的效率和質量決定了覆蓋件模具的設計應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計模式創建統一可共享的模塊進行沖壓工藝設計，提高設計的效率與質量。

4.3優化沖壓工藝

沖壓工藝設計的合理性對于覆蓋件模具設計的效率、成本等有著重要的影響。現在的系統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測，提出優化方法，改進設計方法，從而優化沖壓工藝。

結語

基于模板的汽車覆蓋件沖壓工藝設計作為設計過程中的重要部分，各有關方面必須提高重視。設計人員要對整個設計過程的程序有個清晰的認識，努力提高模具型面結構設計的設計效率，還要熟悉沖壓工藝設計的優化方法，提高自身的設計技能，國家有關方面還要提高對創新的投入，以此來提高設計人員的各項技能，促進汽車行業的發展，最終促進國家經濟的發展。

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計關鍵技術分析[J].科海故事博覽？科技探索，2013.5（5）：111-112