車身覆蓋件的案例
車身覆蓋件沖壓成形仿真
車身覆蓋件沖壓成形仿真
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一款車身覆蓋件模具頂料裝置的應(yīng)用
文 / 章爽濱，吳昌云 · 奇瑞汽車股份有限公司
吳燕玲 · 麥凱瑞（蕪湖）汽車飾件有限公司
汽車車身覆蓋件是汽車車身制造中要求最高、加工難度最大的車身零部件之一。由于覆蓋件外觀的好壞，消費(fèi)者能夠直接感觀到。因此，覆蓋件的輕微缺陷，都有可能引起消費(fèi)者的關(guān)注和投訴，所以覆蓋件的外觀質(zhì)量要求也十分嚴(yán)格。
頂料裝置在汽車車身覆蓋件沖壓模具上面的使用是十分謹(jǐn)慎的，因?yàn)楝F(xiàn)有的頂料裝置一般與覆蓋件為剛性接觸，在頂料的同時(shí)可能造成覆蓋件變形，這是不可取的。為了避免頂料變形，將頂料區(qū)域設(shè)置在非產(chǎn)品區(qū)域，但是非產(chǎn)品區(qū)域一般剛性不足，頂料效果并不好。為此，本文提供了一種頂料裝置及其汽車車身覆蓋件沖壓模具，目的是為了避免頂料時(shí)造成車身覆蓋件變形。
新型頂料裝置
為了解決上述技術(shù)問題，本文所采用的技術(shù)方案是：頂料裝置(圖1)，包括用于與車身覆蓋件接觸的頂料吸盤，以及與頂料吸盤連接且用于控制頂料吸盤在豎直方向進(jìn)行移動(dòng)的頂料驅(qū)動(dòng)器(圖2)。頂料吸盤（圖3）具有內(nèi)腔體，頂料吸盤的側(cè)壁上設(shè)有使內(nèi)腔體與外界連通的排氣孔。
圖1 頂料裝置整體示意圖
圖2 頂料驅(qū)動(dòng)器
圖3 頂料吸盤
頂料吸盤包括用于與車身覆蓋件接觸的吸盤本體和與吸盤本體連接且內(nèi)部為中空的彈性支撐部，排氣孔設(shè)置于彈性支撐部的側(cè)壁中。彈性支撐部為環(huán)形封閉結(jié)構(gòu)，排氣孔在所述彈性支撐部的圓環(huán)形側(cè)壁上沿整個(gè)周向均勻設(shè)置多個(gè)。頂料吸盤還包括與所述彈性支撐部連接且與所述頂料驅(qū)動(dòng)器為螺紋連接的第一螺母，彈性支撐部位于第一螺母與所述吸盤本體之間。頂料驅(qū)動(dòng)器為氣缸，第一螺母與頂料驅(qū)動(dòng)器的活塞桿為螺紋連接。活塞桿上設(shè)有與所述第一螺母接觸的第二螺母，第二螺母與活塞桿為螺紋連接。
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文 / 章爽濱，吳昌云 · 奇瑞汽車股份有限公司
吳燕玲 · 麥凱瑞（蕪湖）汽車飾件有限公司
汽車車身覆蓋件是汽車車身制造中要求最高、加工難度最大的車身零部件之一。由于覆蓋件外觀的好壞，消費(fèi)者能夠直接感觀到。因此，覆蓋件的輕微缺陷，都有可能引起消費(fèi)者的關(guān)注和投訴，所以覆蓋件的外觀質(zhì)量要求也十分嚴(yán)格。
頂料裝置在汽車車身覆蓋件沖壓模具上面的使用是十分謹(jǐn)慎的，因?yàn)楝F(xiàn)有的頂料裝置一般與覆蓋件為剛性接觸，在頂料的同時(shí)可能造成覆蓋件變形，這是不可取的。為了避免頂料變形，將頂料區(qū)域設(shè)置在非產(chǎn)品區(qū)域，但是非產(chǎn)品區(qū)域一般剛性不足，頂料效果并不好。為此，本文提供了一種頂料裝置及其汽車車身覆蓋件沖壓模具，目的是為了避免頂料時(shí)造成車身覆蓋件變形。
新型頂料裝置
為了解決上述技術(shù)問題，本文所采用的技術(shù)方案是：頂料裝置(圖1)，包括用于與車身覆蓋件接觸的頂料吸盤，以及與頂料吸盤連接且用于控制頂料吸盤在豎直方向進(jìn)行移動(dòng)的頂料驅(qū)動(dòng)器(圖2)。頂料吸盤（圖3）具有內(nèi)腔體，頂料吸盤的側(cè)壁上設(shè)有使內(nèi)腔體與外界連通的排氣孔。
圖1 頂料裝置整體示意圖
圖2 頂料驅(qū)動(dòng)器
圖3 頂料吸盤
頂料吸盤包括用于與車身覆蓋件接觸的吸盤本體和與吸盤本體連接且內(nèi)部為中空的彈性支撐部，排氣孔設(shè)置于彈性支撐部的側(cè)壁中。彈性支撐部為環(huán)形封閉結(jié)構(gòu)，排氣孔在所述彈性支撐部的圓環(huán)形側(cè)壁上沿整個(gè)周向均勻設(shè)置多個(gè)。頂料吸盤還包括與所述彈性支撐部連接且與所述頂料驅(qū)動(dòng)器為螺紋連接的第一螺母，彈性支撐部位于第一螺母與所述吸盤本體之間。頂料驅(qū)動(dòng)器為氣缸，第一螺母與頂料驅(qū)動(dòng)器的活塞桿為螺紋連接。活塞桿上設(shè)有與所述第一螺母接觸的第二螺母，第二螺母與活塞桿為螺紋連接。
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林中欽老師的《車身覆蓋件沖壓成形仿真》pdf
1緒論
2沖壓成型有限元仿真理論
3沖壓成形三維仿真分析系統(tǒng)
4車身覆蓋件沖壓成形試驗(yàn)研究
5拉深筋優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究
6基于壓扁了控制的板料成形分析
7基于反向模擬的毛坯外形設(shè)計(jì)
8沖壓仿真中的回彈分析
9沖壓成形仿真的工程應(yīng)用
呵呵，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有幫助~
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汽車車身覆蓋件技術(shù)現(xiàn)狀和制造工藝發(fā)展
汽車車身質(zhì)量在整個(gè)汽車的總質(zhì)量中占比約40%～50%。從汽車外形來看，汽車的車身在面積上基本覆蓋了整個(gè)汽車。因?yàn)槠?em>車身無論是在質(zhì)量方面還是在汽車覆蓋面積方面都分別占據(jù)了整個(gè)汽車質(zhì)量和面積的絕大部分。所以在汽車研發(fā)過程對(duì)車身的研發(fā)會(huì)需要很多投入，而車身生產(chǎn)過程中也會(huì)耗費(fèi)大量能源，因此在汽車車身生產(chǎn)技術(shù)的傳承的基礎(chǔ)上，車身技術(shù)發(fā)展需要加快新技術(shù)突破。
車身覆蓋件發(fā)展現(xiàn)狀
目前看來，國內(nèi)外對(duì)車身覆蓋件的關(guān)注情況還是熱度不減，主要集中在以下5個(gè)方面，如圖1所示。其中，輕量化是多種發(fā)展方向共同追求的目的。文章圍繞發(fā)動(dòng)機(jī)罩蓋、行李箱蓋以及車門的外形、連接技術(shù)、材料進(jìn)行現(xiàn)狀概述，著重對(duì)沖壓和壓鑄工藝進(jìn)行概述和未來發(fā)展趨勢(shì)研究。
2.1覆蓋件外形
汽車車身覆蓋件是汽車與空氣接觸面積最大的部分，車身覆蓋件的設(shè)計(jì)讓汽車外形更加貼合汽車空氣動(dòng)力學(xué)，讓汽車外形更具有科技感，同時(shí)迎合大眾審美。
展開 基于solidThinking的車身外覆蓋件仿生設(shè)計(jì)
高超 （中智浩云科技有限公司，上海，200000）
摘 要：車身結(jié)構(gòu)的外覆蓋件設(shè)計(jì)是車身設(shè)計(jì)中比較重要的部分。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法是使用08f鋼板設(shè)計(jì)車身外形，在四門兩蓋內(nèi)部加入相關(guān)加強(qiáng)梁增加其剛度。在現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法中，仿生學(xué)設(shè)計(jì)越來越受到設(shè)計(jì)工程師的青睞，樹枝狀結(jié)構(gòu)也更多的被用在建筑和工業(yè)領(lǐng)域。本文創(chuàng)新性的采用soildThinking Inspire有限元技術(shù)和計(jì)算機(jī)優(yōu)化技術(shù)，對(duì)車身外覆蓋件進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并利用Evolve進(jìn)行了車身造型設(shè)計(jì)渲染。
1 引言
車身外覆蓋設(shè)計(jì)一直是車身設(shè)計(jì)中十分重要的一部分，其設(shè)計(jì)性能的好壞直接與關(guān)系著整車安全性能、NVH性能和美觀性。傳統(tǒng)的車身結(jié)構(gòu)是內(nèi)部車身骨架和外覆蓋件組成。內(nèi)部由沖壓后的鋼梁經(jīng)焊接組成“籠式車身”，主要功能是承擔(dān)整車的外部載荷，是車身中起最大作用的結(jié)構(gòu)件。外部由鋼板沖壓后的覆蓋板和支撐梁組成，其主要功能是提高覆蓋件剛度，減少噪音， 減輕日常濫用力造成的變形。
隨著新材料新科技的大量應(yīng)用，傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)外覆蓋件已經(jīng)不能滿足整車NVH和輕量化的性能，于是碳纖維復(fù)合材料等新技術(shù)已經(jīng)大量應(yīng)用在覆蓋板上。為了進(jìn)一步提升外覆蓋件的性能，使用拓?fù)鋬?yōu)化等計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)成為十分必要的技術(shù)。本文利用拓?fù)鋬?yōu)化的技術(shù)，在車身覆蓋件設(shè)計(jì)中選取了樹枝狀仿生設(shè)計(jì)方案，提出一個(gè)新的設(shè)計(jì)構(gòu)想。
2 設(shè)計(jì)背景和思路
傳統(tǒng)沖壓的鋼結(jié)構(gòu)車身零件數(shù)量多、裝配工藝復(fù)雜，造成產(chǎn)業(yè)龐大、供應(yīng)鏈繁雜。一個(gè)車 身從設(shè)計(jì)到定型需要考慮上下游所有因素，最終的產(chǎn)品往往外形單一、造型平庸。3D打印和復(fù)合材料等新技術(shù)的出現(xiàn)使現(xiàn)代車身設(shè)計(jì)成為可能。
本文提出的新型車身設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)分為三個(gè)部分：
1. 內(nèi)部鋼結(jié)構(gòu)框架，采用傳統(tǒng)或者現(xiàn)代的鋼結(jié)構(gòu)框架，強(qiáng)度大結(jié)構(gòu)簡單互換性好；
2.
展開 《車身覆蓋件沖壓成形仿真》
【目錄】
序
前言
主要符號(hào)表
第1章 緒論
1.1 板料成形仿真技術(shù)的發(fā)展
1.2 板料成形有限元仿真軟件的分類
1.3 板料成形有限元仿真技術(shù)在車身覆蓋件沖壓成形中的應(yīng)用
1.4 板料成形有限元仿真面臨的主要問題
參考文獻(xiàn)
第2章 沖壓成形有限元仿真理論
2.1 概述
2.2 基于變分原理和虛位移原理的非線性有限單元列式
2.3 幾何非線性分析中應(yīng)變和應(yīng)力描述
2.4 非線性彈塑性材料的本構(gòu)關(guān)系
2.5 板殼成形單元模型
2.6 有限元控制方程的求解
2.7 沖壓成形有限元分析中接觸問題的處理
參考文獻(xiàn)
第3章 沖壓成形三維仿真分析系統(tǒng)
3.1 沖壓成形CAE系統(tǒng)概況
3.2 三維仿真分析系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)
3.3 仿真分析模型的建立
3.4 仿真分析中的關(guān)鍵問題
3.5 仿真結(jié)果的處理
參考文獻(xiàn)
第4章 車身覆蓋件沖壓成形試驗(yàn)研究
4.1 車射覆蓋件板料成形性能試驗(yàn)研究
4.2 汽車板成形性能指數(shù)
4.3 覆蓋件成形中的試驗(yàn)分析方法
4.4 汽車板成形性能試驗(yàn)方法與評(píng)定
4.5 沖壓成形中的摩控的試驗(yàn)評(píng)定
4.6 實(shí)驗(yàn)分析方法在覆蓋件沖壓成形質(zhì)量控制中心的應(yīng)用實(shí)例
參考文獻(xiàn)
第5章 拉深筋優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究
5.1 拉深筋概述
5.2 拉深筋的力學(xué)模型
5.3 拉深筋優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.4 拉深筋優(yōu)化設(shè)計(jì)實(shí)例
參考文獻(xiàn)
第6章 基于壓邊力控制的板料成形分析
6.1 變壓邊力壓力機(jī)和壓邊圈結(jié)構(gòu)
6.2 壓邊力對(duì)成形性能的影響
……
第7章 基于反向模擬的毛坯外形設(shè)計(jì)
第8章 沖壓仿真中的回彈分析
第9章 沖壓成形仿真的工程應(yīng)用
展開 申請(qǐng)兌換《車身覆蓋件沖壓成形仿真》一書
申請(qǐng)兌換《車身覆蓋件沖壓成形仿真》
一書
作者：林忠欽 等著
出版社：機(jī)械工業(yè)出版社
出版日期：2005-1-1
CAEnet價(jià)：￥40元
郵費(fèi):￥5元
總價(jià):￥40元
昵稱 岳麓山下
ID：cui403
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兌換的書籍名：《車身覆蓋件沖壓成形仿真 》
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《車身覆蓋件沖壓成形仿真》
作者：林忠欽 等著
出版社：機(jī)械工業(yè)出版社
出版日期：2005-1-1
卡內(nèi)基老兄：我想兌換上面這本書，可用分不夠的話，就等到下個(gè)月兌換也可以，具體地址和上次有所不同，如果確認(rèn)需要我再給你，或是留到你QQ上，有勞你了！先謝了！
車身覆蓋件修邊模正側(cè)交刀結(jié)構(gòu)研究
基于大量的修邊接刀毛刺問題，詳細(xì)論述、計(jì)算、分析了覆蓋件修沖模具正側(cè)交刀結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，提出正側(cè)交刀設(shè)計(jì)原則和正確設(shè)計(jì)交刀沖壓工藝的四要素，詳細(xì)列舉論述三類正確交刀設(shè)計(jì)案例。正確設(shè)計(jì)交刀工藝、慎重選擇正側(cè)交刀結(jié)構(gòu)，從而規(guī)避毛刺及其不合理刃帶的不可再修性。精益設(shè)計(jì)、精準(zhǔn)制造，讓模具交付更快速、使用維護(hù)更容易。
曾經(jīng)一段時(shí)間，國內(nèi)主流模具廠流傳，“沒有毛刺就沒有沖壓件”。從某種意義來講，修邊毛刺是沖壓生產(chǎn)主要缺陷之一，克服起來，比較困難。二十多年來，國內(nèi)無數(shù)工程師孜孜不倦研究修邊間隙、刃口材料、數(shù)銑程序、刀塊基面、熱處理、導(dǎo)向精度、刃帶表面粗糙度等，使模具修邊質(zhì)量有了很大的提高。但是，對(duì)于正側(cè)交刀來講，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，交疊不慎，修邊毛刺揮之不去。
車身覆蓋件修沖模常用正側(cè)交刀結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)一序修切干凈，效率較高。為了修邊線連續(xù)、光順，正側(cè)交刀必然設(shè)置重疊段。現(xiàn)實(shí)中，不知何時(shí)開始，絕大多數(shù)修邊重疊帶刃口棱線下虛空。刃口棱線稍有磨損，修邊間隙增大，不能持續(xù)、穩(wěn)定大批量修切。修邊后工件修邊毛刺如圖1 所示。
圖1 修邊后工件修邊毛刺
如果不解決正側(cè)修邊重疊帶虛空缺陷，就不能實(shí)現(xiàn)正常修邊。這種修邊，不僅工件毛刺大，更重要的是刃帶強(qiáng)度低，難以承受量產(chǎn)化修沖沖擊；另外，刃帶可修復(fù)性極差，難修復(fù)、修復(fù)后不可持久。
正側(cè)交刀使用場(chǎng)景
近年來，為節(jié)約成本，主機(jī)廠竭力壓縮沖壓工序數(shù)，以降低設(shè)備臺(tái)時(shí)及人工費(fèi)用；再者，一些沖壓生產(chǎn)線壓機(jī)臺(tái)數(shù)鎖定，迫使模具開發(fā)商濃縮工序，集中一序修切。就算設(shè)計(jì)階段實(shí)現(xiàn)了“合同”意圖，開發(fā)前期大家似乎相安無事，實(shí)則隱藏一個(gè)不可能消除的隱患——毛刺。到了交付驗(yàn)收階段，修邊毛刺形影不離，以致于將就沖壓生產(chǎn)，質(zhì)量久久不被認(rèn)可。
展開 汽車覆蓋件沖壓工藝常見缺陷總結(jié)
汽車沖壓件是構(gòu)成汽車的重要組成部分，汽車沖壓件的制造工藝水平和質(zhì)量管理水平，直接影響了汽車的制造成本和質(zhì)量。隨著人們對(duì)汽車的舒適性、操縱方便性、安全性等的要求越來越高，汽車沖壓件的制造技術(shù)和質(zhì)量管理水平也顯得越來越重要。
汽車沖壓覆蓋件的質(zhì)量問題不僅會(huì)影響車身美觀,而且還會(huì)降低制件的抗腐蝕性,產(chǎn)品的使用壽命,因此對(duì)車身覆蓋件的質(zhì)量缺陷控制至關(guān)重要.覆蓋件常見的質(zhì)量缺陷，其實(shí)質(zhì)就是覆蓋件外表面的表面粗糙度、曲面形狀及尺寸精度不良的反映。
汽車覆蓋件在沖壓生產(chǎn)過程中經(jīng)常會(huì)發(fā)生哪些質(zhì)量缺陷呢？
１.表面凹坑：是覆蓋件上在局部發(fā)生的輕微凹陷，板料在成形過程中，其變形由彈性變形和塑性變形組成。形成的塑性變形的限制，不能完全恢復(fù)，便在沖壓件中形成了殘余應(yīng)力，而沖壓件的形狀和尺寸正是板料彈性變形和塑性變形的綜合體現(xiàn)。彎曲的彈性變形則造成制件在該處曲率半徑的變化，形成了凹坑。
2.板件起皺：拉伸件產(chǎn)生凸緣起皺和側(cè)壁起皺主要是由于拉伸時(shí)板料受壓縮變形而引起的，通常采用提高板內(nèi)徑向拉應(yīng)力來消除皺紋，可通過增加拉伸筋、減小凹模圓角半徑、調(diào)整壓料面的間隙和拉伸間隙來增大壓邊力，避免起皺的發(fā)生。
3.剛度差：車身覆蓋件有一定剛度要求，若剛度不足，汽車在行駛過程中就會(huì)產(chǎn)生共振現(xiàn)象，造成很大噪音，并會(huì)使覆蓋件過早損壞。在覆蓋件形狀、結(jié)構(gòu)尺寸都不變的情況下，汽車覆蓋件在沖壓成形過程中的塑性變形越大，其剛性越好。
4.破裂：汽車覆蓋件在沖壓生產(chǎn)中出現(xiàn)表面局部變薄、拉裂的主要原因：對(duì)有內(nèi)部局部成形的沖壓件，由于變形為雙向伸長變形，若外部材料不能向內(nèi)部補(bǔ)充，塑性變形量過大時(shí)就會(huì)產(chǎn)生破裂。
5.回彈：產(chǎn)生回彈的主要原因是因工藝方法不當(dāng)和模具結(jié)構(gòu)不合理引起零件變形區(qū)的材料塑性變形不足。
展開 
汽車覆蓋件沖壓模具工序數(shù)消減的實(shí)踐與展望
目前，部分日本汽車廠已經(jīng)對(duì)汽車覆蓋件的沖壓模具進(jìn)行了工序數(shù)消減的階段性推廣。通過對(duì)模具工序數(shù)的消減，進(jìn)而減少模具在設(shè)計(jì)、制作、調(diào)試、加工等一系列工藝過程中的人員、設(shè)備、原材料等的投入，特別是節(jié)約了鑄件等原材料的使用及其后續(xù)回收，節(jié)省了生產(chǎn)過程中的能耗，并降低了模具在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的噪聲污染。通過借鑒并推廣這一新技術(shù)，可以為汽車產(chǎn)業(yè)科學(xué)發(fā)展，促進(jìn)節(jié)能減排，建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)做出新貢獻(xiàn)。
對(duì)于車身覆蓋件及大型內(nèi)部件的沖壓模具，由于各公司生產(chǎn)線壓力機(jī)機(jī)床及模具設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的差異，表現(xiàn)在模具工序數(shù)上也存在較大的差異。例如門內(nèi)板零件，歐系模具工序數(shù)通常設(shè)定為5工序，模具主要筋板厚度為40～50mm、日系模具設(shè)定為4工序，主要筋板厚度為30～40mm。由于筆者任職于日系汽車公司，表1為日系部分模具工序數(shù)現(xiàn)狀和工序數(shù)消減推進(jìn)目標(biāo)的概要說明。
前期產(chǎn)品開發(fā)的準(zhǔn)備
要實(shí)現(xiàn)模具工序數(shù)的消減，首先要有完善的零件開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)和后續(xù)檢證體系，這樣在車型開發(fā)階段能夠?qū)_壓零件的造型進(jìn)行檢證，在造型、模具設(shè)計(jì)、品質(zhì)保證等整體目標(biāo)中找到一個(gè)平衡點(diǎn)。擴(kuò)大局部不必要堅(jiān)守的棱線R角，可以減少模具的整形工序，如圖1所示。
圖1 開發(fā)檢證
對(duì)門內(nèi)板零件包邊面根部棱線的R角造型進(jìn)行檢證時(shí)，可以將過往造型的R角、過往模具制造和生產(chǎn)品質(zhì)實(shí)際總結(jié)并預(yù)測(cè)出的可行性范圍作為參考.如果門內(nèi)板零件的R角造型過小，則需要在模具設(shè)計(jì)中通過在拉延工序后追加整形工序的方案，引起工序數(shù)增加。如果外觀件發(fā)罩外板棱線的R角造型過小，可能會(huì)引起棱線滑移的外觀不良。所以在零件開發(fā)時(shí)應(yīng)用已有的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行必要的檢證和修正，為模具工序數(shù)消減做好鋪墊。
其次，為了實(shí)現(xiàn)工序數(shù)消減，在個(gè)別復(fù)雜零件的開發(fā)時(shí)，需要一邊對(duì)造型進(jìn)行開發(fā)，一邊進(jìn)行模具工藝和模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
展開 論覆蓋件拉延模拉延筋作用及其同材再造
文 / 田卓華 · 北汽福田汽車股份有限公司
馬超，曹翔宇，黃晶晶 · 北汽福田奧鈴汽車廠
自2013 年以來，國內(nèi)汽車產(chǎn)量一直保持在2000 萬輛以上，無論車身設(shè)計(jì)還是制造質(zhì)量均已接近發(fā)達(dá)國家汽車制造水平。但是，一些復(fù)雜車身覆蓋件拉延模設(shè)計(jì)與開發(fā)仍需進(jìn)一步提高。車身覆蓋件拉延模對(duì)于合格拉延工序件具有舉足輕重的地位，常言道成也拉延，敗也拉延。
覆蓋件拉延破裂或皺紋是工藝補(bǔ)充和壓料面聯(lián)合作用的結(jié)果。常常受制于開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的不足及CAE 分析軟件的局限性，復(fù)雜拉延工序件工藝設(shè)計(jì)有時(shí)不盡完美，困擾著汽車模具制造水平的提升，即使在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)虛擬分析已經(jīng)十分普及的今天。因?yàn)椋傧冗M(jìn)的分析軟件，都是設(shè)計(jì)師的工具和助手，借助分析系統(tǒng)能夠快速虛擬顯示、證明設(shè)計(jì)師的匠心獨(dú)具，助力造型設(shè)計(jì)極致完美。
主要有三個(gè)要素迫使拉延模工藝造型設(shè)計(jì)急待變革。首先，復(fù)雜覆蓋件模具制造調(diào)試階段，產(chǎn)品表現(xiàn)癟塘或波紋，需要局部增添或加高拉延筋；其次，總有一些調(diào)試鉗工急于求成，倉促打磨，毀掉拉延筋或其一部分，但是根本問題并沒有完全解決，甚至出現(xiàn)新的缺陷，往往需要恢復(fù)拉延筋；再次，服役模具經(jīng)過數(shù)十萬次沖壓，拉延筋磨損，也需要再造拉延筋。
上述增添、恢復(fù)、再造拉延筋三種模態(tài)，本質(zhì)是壓料面凸筋需要堆積材料，另一側(cè)去除材料。堆積拉延筋，大多采用比較節(jié)約的焊接工藝。堆焊筋常常有焊接氣孔和裂紋，二者都是破壞拉延表面及增阻的罪魁禍?zhǔn)住１M管有先進(jìn)的工藝，諸如激光燒結(jié)、凝結(jié)粉材工藝，迫于多種原因始終沒有普及。改變拉延筋方向，可以容易重構(gòu)拉延筋。改變拉延筋方向設(shè)計(jì)，勢(shì)在必行，功在設(shè)計(jì)之變革，利在當(dāng)下與未來。
拉延筋傳統(tǒng)再造
拉深力主要由拉延筋產(chǎn)生，拉延筋的阻力可達(dá)到拉深力的98.5%，如圖1 所示。
展開 車身覆蓋件坯料尺寸消減的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)
作為汽車制造業(yè)的沖壓工藝，一般汽車覆蓋件的原材料成本占據(jù)了整個(gè)沖壓零件成本的三分之二以上。沖壓零件的材料規(guī)格、坯料形狀和坯料尺寸是我們控制車身成本的重要舉措之一。其中，坯料尺寸的消減是模具設(shè)計(jì)和沖壓生產(chǎn)等領(lǐng)域一直不遺余力去推進(jìn)的方向。如何在模具設(shè)計(jì)、制造以及生產(chǎn)上聯(lián)動(dòng)起來實(shí)現(xiàn)沖壓件坯料尺寸的消減，這里總結(jié)了過往的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，以供讀者參考。
案例分析
汽車覆蓋件拉延工序的模具工藝設(shè)計(jì)方案直接影響到坯料的形狀和尺寸。以發(fā)罩外板為例，下面結(jié)合圖1 所示可以將拉延工序件的A-A 截面大致分為5個(gè)部分：①零件形狀面；②拉延工序修邊預(yù)留區(qū)；③拉延筋內(nèi)；④拉延筋；⑤拉延筋外。對(duì)于截面圖中的這5 個(gè)部分，修邊工序邊界線之外的區(qū)域都屬于廢料部分，除了開展廢料回收以降低成本以外，更重要的還是優(yōu)化拉延工序的模具型面和模具結(jié)構(gòu)。接下來將從三個(gè)方面來介紹坯料尺寸減少的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
圖1 拉延工序零件截面A-A 示意圖
實(shí)施對(duì)策一
改變拉延筋的設(shè)定形狀，消減拉延筋內(nèi)坯料尺寸（即圖1 所示的③位置處）。
通常將沖壓模具的拉延筋分為兩大類：方形筋和半圓形筋。拉延筋的設(shè)定取決于沖壓件的拉延深度及其材料流入量。相比半圓形拉延筋，方形拉延筋由于對(duì)材料有鎖死的要求，所以拉延筋外通常沒有材料流入到拉延筋內(nèi)的情況。
對(duì)于拉延深度較淺的零件通常使用方形拉延筋。在方形拉延筋的基礎(chǔ)上，個(gè)別拉延深度很淺的零件可以進(jìn)一步使用一種L 形拉延筋，如圖2 所示，這種L形拉延筋減少了方形拉延筋的內(nèi)側(cè)壁和內(nèi)側(cè)壓料面，在名稱上也有人稱其為“拉延坎”。模具設(shè)計(jì)上可以根據(jù)CAE 模擬，在滿足模具強(qiáng)度和成形張力需要的情況下，計(jì)算出這種L 形拉延筋的使用范圍和形狀尺寸。
展開 車身覆蓋件實(shí)施并模沖壓的工藝總結(jié)
汽車覆蓋件和大型內(nèi)觀件的整個(gè)生產(chǎn)過程占據(jù)了優(yōu)質(zhì)的沖壓生產(chǎn)設(shè)備和配套人員，并消耗了巨大的能源。如何提高該沖壓生產(chǎn)的產(chǎn)出率，展開效率提升、節(jié)能減排，實(shí)現(xiàn)成本優(yōu)化，很多沖壓工廠進(jìn)行了不懈的努力。一方面是導(dǎo)入先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，例如將傳統(tǒng)的機(jī)械式壓力機(jī)生產(chǎn)線轉(zhuǎn)變?yōu)槿欧a(chǎn)線；另一方面是充分發(fā)揮現(xiàn)有設(shè)備的能效，例如消減換模時(shí)間、壓縮單沖次循環(huán)時(shí)間。除此以外，在模具設(shè)計(jì)上下功夫，實(shí)施模具并列式加工，讓一個(gè)沖壓循環(huán)內(nèi)做出盡量多的零件，這也是模具行業(yè)一個(gè)長期堅(jiān)持的方向。以下就對(duì)我們過往模具并列式方案在新模具導(dǎo)入方面的一些現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)和歸納。
模具并列方案
所謂模具并列式?jīng)_壓工藝，就是在滿足整體設(shè)備能力范圍內(nèi)（含沖壓負(fù)荷、壓機(jī)尺寸）將至少2個(gè)沖壓件的模具實(shí)現(xiàn)并列式加工的生產(chǎn)工藝。目前模具并列的方式按照有無墊板可分為三種情況：(1)一體式1套模具；(2)帶墊板式2套模具；(3)無墊板式2套模具。這三種情況各有特點(diǎn)，在我們的過往實(shí)績中都有廣泛的應(yīng)用。
對(duì)于第(1)種一體式模具常用于形狀對(duì)稱或相似的兩個(gè)零件（圖1），例如左/右翼子板、前/后門外板。這種并列方式在模具調(diào)試方面有較好的對(duì)稱性，在生產(chǎn)方面也有很好的穩(wěn)定性。但是相比第(2)和(3)種，單個(gè)模具的鑄件尺寸有大幅增加，所以在鑄造、調(diào)試上有較高的難度，同時(shí)從加工、調(diào)試到生產(chǎn)各環(huán)節(jié)的設(shè)備規(guī)格上都有較高的要求。
圖1 一體式1套模具
對(duì)于第(2)種帶墊板式2套模具并列的方式常用于形狀和材料差異較大的兩個(gè)零件（圖2），例如發(fā)罩內(nèi)/外板、行李箱內(nèi)/外板。這種并列方式在調(diào)試、生產(chǎn)上都具有較好的柔性，可以拆開實(shí)現(xiàn)單模。同時(shí)在鑄造、加工、調(diào)試、生產(chǎn)等方面都有較好的靈活性，可以先做單模調(diào)試然后再合并一起調(diào)試，這樣分步進(jìn)行。
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