汽車結構件壓
關注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2021-09-23
汽車結構件壓的實例教程
汽車覆蓋件簡介
汽車覆蓋件是指覆蓋發(fā)動機、底盤，構成駕駛室、車身的金屬薄板制成的空間形狀的表面或內部零件。按功能和部位可分為外部覆蓋件、內部覆蓋件和骨架覆蓋件三類。它們在工藝設計、模具加工、設備選擇及質量控制（尺寸公差、形狀精度、零件剛度、表面質量）等方面都具有與一般沖壓零件不同的特點。
模具開發(fā)流程示意圖！
連續(xù)模結構形式！
連續(xù)模的定義
連續(xù)模又稱級進模﹑多工位級進模﹑跳步模﹐是在條料的送料方向上，具有兩個以上的工位，并在壓力機一次行程中，在不同的工位上完成兩道或兩道以上的沖壓工序的沖模﹐來完成沖壓件某部分的加工。
連續(xù)模可完成沖裁﹑彎曲﹑拉深﹑成形等工序﹐直至完成一個沖件。如果沖件的復雜程度較高﹐連續(xù)模有時也可以只完成工件沖壓中前段沖壓﹐后續(xù)沖壓加工由工程模完成。
模具的整體結構
一般而言，傳統(tǒng)的模具結構為八塊板結構或九塊板結構。八塊板即是上下模座、凸模固定板、凸模墊板、凹模固定板、凹模墊板，卸料板、卸料墊板。九塊板結構即是加上了一個導料板。當不方便安裝導料塊，或者導料塊安裝太零散，無法完全起到導料的作用的時候，就用到了導料板。
展開 來源 | 期刊-《重慶理工大學學報（自然科學）》
摘 要：針對汽車底盤件結構耐久分析中存在的效率低、一致性差的問題，建立了分析流程自動化系統(tǒng)。在載荷分解方面，基于多體動力學、統(tǒng)計學等原理，開發(fā)了載荷快速轉化、結果自動校核等算法，建立了載荷求解及結果后處理的自動化系統(tǒng)。在有限元分析方面，基于二次開發(fā)技術、視圖變換等原理，提出了自動建模、批量后處理等算法，建立了有限元分析全流程的自動化系統(tǒng)。基于流程自動化系統(tǒng)進行底盤件分析時，載荷分解效率提高了91%，有限元平均分析效率提高47%，在大幅縮短工作周期的同時規(guī)避了人為錯誤的影響，使分析結果的一致性得到充分保證。利用該系統(tǒng)進行某車型動力總成懸置支架的優(yōu)化，在10 d時間內完成7版數(shù)據(jù)的優(yōu)化迭代，使問題得到快速整改，驗證了所開發(fā)系統(tǒng)的高效性和實用性。
關 鍵 詞：載荷分解；結構耐久分析；流程自動化；懸置支架優(yōu)化
以有限元理論為基礎的CAE仿真技術在汽車結構耐久性能開發(fā)過程中發(fā)揮了重要作用，但一款車型的開發(fā)往往需要4～5輪分析才能達到設計目標，且單輪分析一般會包含幾百個分析子項。據(jù)統(tǒng)計，在設計方案的分析、優(yōu)化過程中，工程師平均要花費約80%的時間用于建模、求解、后處理和撰寫分析報告等多個操作步驟，真正用于產(chǎn)品改進的時間只占整個研發(fā)周期的20%左右。這種情況一方面會降低分析效率、增加人為錯誤；另一方面，參數(shù)設置難以統(tǒng)一，不同工程師得出的分析結果的一致性難以保證［1］。
目前，將分析流程固化、開發(fā)有限元分析流程的自動化系統(tǒng)已經(jīng)成為解決上述問題的主要途徑，這也是CAE領域的重要發(fā)展方向之一。
展開 前言
汽車電動踏板是一款新型車載電動產(chǎn)品，主要用于大型SUV、MPV、房車、校車、中巴等底盤較高的車型，通過加裝電動踏板，降低使用者上下車的踩踏高度，尤其方便老年人、兒童、女士上下車，是一種人性化的配置。目前國內有很多主機廠在推動電動踏板前裝，預計在2019年該產(chǎn)品會大量上市，電動踏板配置會成為SUV、MPV車型競爭的一個亮點。
電動踏板產(chǎn)品主要由三大部分構成：電機、運動機構、面板。其中面板主要用來承載乘車人重量，面板剛度弱會導致過大的下沉量，影響用戶體驗。另外，面板體積大，重量占到整個產(chǎn)品重量的30%~40%，對產(chǎn)品重量和材料成本有至關重要的影響。因此必須對面板剛強度進行精細化設計，在滿足剛度要求情況下，重量達到最輕，經(jīng)濟效益最佳。
圖1 電動踏板產(chǎn)品圖
2. 薄壁擠出件
電動踏板的面板材質為鋁合金，加工工藝為擠出成型：將鋁合金加熱到一定溫度通過模具推擠，得到特定形狀的薄壁件產(chǎn)品。該成型工藝的特點是產(chǎn)品沿垂直斷面方向成型，沿成型方向壁厚一致，因此斷面優(yōu)化設計是產(chǎn)品開發(fā)的關鍵。
薄壁擠出件截面優(yōu)化存在如下兩個問題：1）最優(yōu)解問題，依據(jù)經(jīng)驗設計，斷面設計的可行解非常多，需要在眾多可行解中找出最優(yōu)解；2）薄壁件厚度分配問題，按需分配材料厚度，進行斷面尺寸非等厚設計，充分發(fā)揮材料作用。
本文旨在解決薄壁殼體結構的設計問題：搜索最優(yōu)截面、非等厚截面設計，達到剛質比最優(yōu)。該方法同樣可適用于汽車固定踏板、行李架等薄壁擠出件。
3. 擠出件結構優(yōu)化
針對某主機廠已量產(chǎn)產(chǎn)品，對面板進行優(yōu)化設計，提升產(chǎn)品剛度。
展開 凝固過程模擬
（a）完全凝固；（b）凸起結構上部放大圖-凸面；（c）凸起結構上部放大圖-凹面。
圖6為金屬液完全凝固后所得鑄件的形狀。可以看到，在減震塔零件中的凸起結構上部存在一較大的孔洞缺陷，觀察其局部放大圖可以發(fā)現(xiàn)，在該處存在兩個尺寸較大的近圓柱形凸臺，高度達到20mm。在凝固過程中，這一厚大部位凝固速度較慢，會發(fā)生補縮現(xiàn)象，形成孔洞。
對此，采取局部冷卻的方法加快該部位的凝固速度，以獲得致密的鑄件。在該處的模具上加入銅塊以達到快速冷卻的目的[13]，其模擬結果如圖7所示，得到內部致密無孔松的優(yōu)質鑄件。最后采用該工藝實際生產(chǎn)出合格的鋁合金減震塔零件，成品率達到90%以上。若通過控制模具溫度等其他條件，成品率有望進一步提高。
圖7 局部冷卻后得到的優(yōu)質鑄件
四、結論
1. 設計、優(yōu)化選出大型、復雜汽車結構件——鋁合金減震塔的壓鑄澆注系統(tǒng)及溢流和排氣系統(tǒng)。
2. 利用數(shù)值模擬方法分析了減震塔零件的卷氣發(fā)生部位和區(qū)域，預測了壓鑄缺陷的種類及位置，以此為基礎更改了澆注系統(tǒng)的設計。
3. 在壁厚尺寸較大圓形結構處容易發(fā)生卷氣現(xiàn)象和縮孔缺陷，采用局部冷卻方法等工藝措施，消除了缺陷，獲得整體質量良好的鋁合金減震塔壓鑄件。
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展開 對于汽車沖壓件缺陷的檢測，一般用檢具、鋼直尺、塞尺及面差表等測量器具，就可以對沖壓件的料邊尺寸、型面尺寸、孔徑及孔位等進行測量，同時結合產(chǎn)品的數(shù)模，可確認沖壓件的尺寸狀況。但這種人工測量如檢驗員的測量手法、裝夾順序等人為操作會對測量結果有一定的影響。而利用三坐標觸發(fā)、掃描和非接觸式探測系統(tǒng)，能準確測量零件的孔位、型面尺寸等，完成各種汽車零部件幾何量測量與品質控制。
移動橋式是三坐標最為廣泛的一種結構形式。這種結構特點是開敞性好，視野開闊，上下零件方便，運動速度快，精度高。Mars移動橋式三坐標測量機配備高精度的導軌、測頭和控制系統(tǒng)，并結合計算機程序來自動控制檢測流程，從而計算輸出測量結果，支持測頭更換架以及影像相機，同時支持精密轉臺等，能夠對各種零件和部件的尺寸、形狀及相互位置關系進行檢測，也可以對軟材質或復雜零件進行光學掃描測量。
Mars系列橋式三坐標測量機以Z軸為主軸在垂直方向移動，水平梁采用德國海德漢光柵尺，具有高精度和長時間的穩(wěn)定性，垂直于Y軸且被兩支柱支撐于兩端；氣浮檢測安全裝置保證Z軸不會因為斷氣而下墜，保證了測頭測座的安全。
橋式三坐標測量機橋架沿著兩個在水平面上相互垂直的X和Y軸的導槽并沿著這個兩方向移動，通過XYZ三個軸測量各種零部件及總成的各個點和元素的空間坐標，來評價長度、直徑、形狀誤差、位置誤差等。因為梁的兩端被支柱支撐，所以可得到最小的撓度，且比懸臂式有較高的精度。
將沖壓件置于三坐標測量機的測量空間，即可獲得各測點的坐標位置，測量軟件根據(jù)這些點的空間坐標值進行數(shù)學運算，求出待測的幾何尺寸和形狀、位置，從而完成零件檢測、外形測量、過程控制等任務。
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一、減震塔結構分析
（a）凸面 （b）凹面
圖1 某減震塔3D實體造型
圖1為某減震塔3D實體造型示意圖。鑄件最大輪廓尺寸為
對于汽車沖壓件缺陷的檢測，一般用檢具、鋼直尺、塞尺及面差表等測量器具，就可以對沖壓件的料邊尺寸、型面尺寸、孔徑及孔位等進行測量，同時結合產(chǎn)品的數(shù)模，可確認沖壓件的尺寸狀況。但這種人工測量如檢驗員的測量手法、裝夾順序等人為操作會對測量結果有一定的影響。而利用三坐標觸發(fā)、掃描和非接觸式探測系統(tǒng)，能準確測量零件的孔位、型面尺寸等，完成各種汽車零部件幾何量測量與品質控制。
移動橋式是三坐標最為廣泛的一種結構形式
來源 | 期刊-《重慶理工大學學報（自然科學）》
摘 要：針對汽車底盤件結構耐久分析中存在的效率低、一致性差的問題，建立了分析流程自動化系統(tǒng)。在載荷分解方面，基于多體動力學、統(tǒng)計學等原理，開發(fā)了載荷快速轉化、結果自動校核等算法，建立了載荷求解及結果后處理的自動化系統(tǒng)。在有限元分析方面，基于二次開發(fā)技術、視圖變換等原理，提出了自動建模、批量后處理等算法，建立了有限元分析全流程的自動化系統(tǒng)
汽車覆蓋件簡介
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祁宙
1. 前言
汽車電動踏板是一款新型車載電動產(chǎn)品，主要用于大型SUV、MPV、房車、校車、中巴等底盤較高的車型，通過加裝電動踏板，降低使用者上下車的踩踏高度，尤其方便老年人、兒童、女士上下車，是一種人性化的配置。目前國內有很多主機廠在推動電動踏板前裝，預計在
