汽車車身覆蓋件的案例
一款車身覆蓋件模具頂料裝置的應用
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，都有可能引起消費者的關注和投訴，所以覆蓋件的外觀質量要求也十分嚴格。
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慎的，因為現有的頂料裝置一般與覆蓋件為剛性接觸，在頂料的同時可能造成覆蓋件變形，這是不可取的。為了避免頂料變形，將頂料區域設置在非產品區域，但是非產品區域一般剛性不足，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造成車身覆蓋件變形。
新型頂料裝置
為了解決上述技術問題，本文所采用的技術方案是：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行移動的頂料驅動器(圖2)。頂料吸盤（圖3）具有內腔體，頂料吸盤的側壁上設有使內腔體與外界連通的排氣孔。
圖1 頂料裝置整體示意圖
圖2 頂料驅動器
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部為中空的彈性支撐部，排氣孔設置于彈性支撐部的側壁中。彈性支撐部為環形封閉結構，排氣孔在所述彈性支撐部的圓環形側壁上沿整個周向均勻設置多個。頂料吸盤還包括與所述彈性支撐部連接且與所述頂料驅動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。頂料驅動器為氣缸，第一螺母與頂料驅動器的活塞桿為螺紋連接。活塞桿上設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。
展開 一款車身覆蓋件模具頂料裝置的應用
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，都有可能引起消費者的關注和投訴，所以覆蓋件的外觀質量要求也十分嚴格。
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慎的，因為現有的頂料裝置一般與覆蓋件為剛性接觸，在頂料的同時可能造成覆蓋件變形，這是不可取的。為了避免頂料變形，將頂料區域設置在非產品區域，但是非產品區域一般剛性不足，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造成車身覆蓋件變形。
新型頂料裝置
為了解決上述技術問題，本文所采用的技術方案是：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行移動的頂料驅動器(圖2)。頂料吸盤（圖3）具有內腔體，頂料吸盤的側壁上設有使內腔體與外界連通的排氣孔。
圖1 頂料裝置整體示意圖
圖2 頂料驅動器
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部為中空的彈性支撐部，排氣孔設置于彈性支撐部的側壁中。彈性支撐部為環形封閉結構，排氣孔在所述彈性支撐部的圓環形側壁上沿整個周向均勻設置多個。頂料吸盤還包括與所述彈性支撐部連接且與所述頂料驅動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。頂料驅動器為氣缸，第一螺母與頂料驅動器的活塞桿為螺紋連接。活塞桿上設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。
展開 汽車車身覆蓋件技術現狀和制造工藝發展
引言
目前我國汽車生產總量逐年增加，同時保持多年全球汽車銷量第一。汽車的需求量增加直接導致汽車產量和報廢車數量的增加，間接對汽車生產工藝、環境、能源、材料方面都帶來了巨大挑戰。
汽車車身質量在整個汽車的總質量中占比約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汽車。因為汽車車身無論是在質量方面還是在汽車覆蓋面積方面都分別占據了整個汽車質量和面積的絕大部分。所以在汽車研發過程對車身的研發會需要很多投入，而車身生產過程中也會耗費大量能源，因此在汽車車身生產技術的傳承的基礎上，車身技術發展需要加快新技術突破。
車身覆蓋件發展現狀
目前看來，國內外對車身覆蓋件的關注情況還是熱度不減，主要集中在以下5個方面，如圖1所示。其中，輕量化是多種發展方向共同追求的目的。
展開 車身覆蓋件沖壓成形仿真
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
4車身覆蓋件沖壓成形試驗研究
5拉深筋優化設計方法研究
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計
8沖壓仿真中的回彈分析
9沖壓成形仿真的工程應用
呵呵，希望對大家的學習有幫助~
林中欽-車身覆蓋件沖壓成形仿真[1].part1.rar
林中欽-車身覆蓋件沖壓成形仿真[1].part2.rar
《車身覆蓋件沖壓成形仿真》
【目錄】
序
前言
主要符號表
第1章 緒論
1.1 板料成形仿真技術的發展
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在車身覆蓋件沖壓成形中的應用
1.4 板料成形有限元仿真面臨的主要問題
參考文獻
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變和應力描述
2.4 非線性彈塑性材料的本構關系
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
第3章 沖壓成形三維仿真分析系統
3.1 沖壓成形CAE系統概況
3.2 三維仿真分析系統的體系結構
3.3 仿真分析模型的建立
3.4 仿真分析中的關鍵問題
3.5 仿真結果的處理
參考文獻
第4章 車身覆蓋件沖壓成形試驗研究
4.1 車射覆蓋件板料成形性能試驗研究
4.2 汽車板成形性能指數
4.3 覆蓋件成形中的試驗分析方法
4.4 汽車板成形性能試驗方法與評定
4.5 沖壓成形中的摩控的試驗評定
4.6 實驗分析方法在覆蓋件沖壓成形質量控制中心的應用實例
參考文獻
第5章 拉深筋優化設計方法研究
5.1 拉深筋概述
5.2 拉深筋的力學模型
5.3 拉深筋優化設計
5.4 拉深筋優化設計實例
參考文獻
第6章 基于壓邊力控制的板料成形分析
6.1 變壓邊力壓力機和壓邊圈結構
6.2 壓邊力對成形性能的影響
……
第7章 基于反向模擬的毛坯外形設計
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用
展開 車身覆蓋件沖壓成形仿真
車身覆蓋件沖壓成形仿真
林中欽-車身覆蓋件沖壓成形仿真.part1.rar
林中欽-車身覆蓋件沖壓成形仿真.part2.rar
林中欽-車身覆蓋件沖壓成形仿真.part3.rar
林中欽-車身覆蓋件沖壓成形仿真.part4.rar
林中欽-車身覆蓋件沖壓成形仿真.part5.rar
林中欽-車身覆蓋件沖壓成形仿真.part6.rar
林中欽-車身覆蓋件沖壓成形仿真.part7.rar
兌換《車身覆蓋件沖壓成形仿真》
《車身覆蓋件沖壓成形仿真》
作者：林忠欽 等著
出版社：機械工業出版社
出版日期：2005-1-1
卡內基老兄：我想兌換上面這本書，可用分不夠的話，就等到下個月兌換也可以，具體地址和上次有所不同，如果確認需要我再給你，或是留到你QQ上，有勞你了！先謝了！
汽車覆蓋件就是汽車沖壓件嗎？
汽車車身上的沖壓件大體上分為覆蓋件、梁架件和一般沖壓件，能夠明顯表示汽車形象特征的沖壓件是汽車覆蓋件，因此，汽車沖壓件包含汽車覆蓋件，汽車模具也可以說成：“汽車覆蓋件沖壓模具”。
1、汽車沖壓件覆蓋件分為外覆蓋件和內覆蓋件，具有材料薄，形狀復雜，結構尺寸大且精度高，表面質量高，不能一次成型等特點。許多的梁架件包括在內覆蓋件總成中。如汽車發動機、駕駛室，地板、側圍等的加強梁等；
2、一般的沖壓件，相對于覆蓋件比較形狀簡單，結構尺寸小，變形程度不大，尺寸精度低，所需工序少，模具比較簡單，所用設備噸位小，無需組成生產線，單機就可以完成；
3、對于形狀較為復雜的大型汽車沖壓件中覆蓋件拉延成形：工序通常采用10 000～20 000kN寬臺而雙動壓力機，而其他成形工序均采用寬臺面單動壓力機。汽車覆蓋件成形均為批量較大的生產，為了提高生產效率、穩定生產質量，一般采用沖壓生產線的方式進行生產。沖壓生產線上的設備按工藝流程排布，即以雙動壓力機為首，3～5臺單動壓力機并其他輔助設備（上料、下料、傳遞、酬轉等）共同組成。
展開 車身覆蓋件坯料尺寸消減的實踐經驗
作為汽車制造業的沖壓工藝，一般汽車覆蓋件的原材料成本占據了整個沖壓零件成本的三分之二以上。沖壓零件的材料規格、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計和沖壓生產等領域一直不遺余力去推進的方向。如何在模具設計、制造以及生產上聯動起來實現沖壓件坯料尺寸的消減，這里總結了過往的實踐經驗，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計方案直接影響到坯料的形狀和尺寸。以發罩外板為例，下面結合圖1 所示可以將拉延工序件的A-A 截面大致分為5個部分：①零件形狀面；②拉延工序修邊預留區；③拉延筋內；④拉延筋；⑤拉延筋外。對于截面圖中的這5 個部分，修邊工序邊界線之外的區域都屬于廢料部分，除了開展廢料回收以降低成本以外，更重要的還是優化拉延工序的模具型面和模具結構。接下來將從三個方面來介紹坯料尺寸減少的實踐經驗。
圖1 拉延工序零件截面A-A 示意圖
實施對策一
改變拉延筋的設定形狀，消減拉延筋內坯料尺寸（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的情況。
對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上，個別拉延深度很淺的零件可以進一步使用一種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側壁和內側壓料面，在名稱上也有人稱其為“拉延坎”。模具設計上可以根據CAE 模擬，在滿足模具強度和成形張力需要的情況下，計算出這種L 形拉延筋的使用范圍和形狀尺寸。
展開 基于solidThinking的車身外覆蓋件仿生設計
高超 （中智浩云科技有限公司，上海，200000）
摘 要：車身結構的外覆蓋件設計是車身設計中比較重要的部分。傳統設計方法是使用08f鋼板設計車身外形，在四門兩蓋內部加入相關加強梁增加其剛度。在現代設計方法中，仿生學設計越來越受到設計工程師的青睞，樹枝狀結構也更多的被用在建筑和工業領域。本文創新性的采用soildThinking Inspire有限元技術和計算機優化技術，對車身外覆蓋件進行了設計，并利用Evolve進行了車身造型設計渲染。
1 引言
車身外覆蓋設計一直是車身設計中十分重要的一部分，其設計性能的好壞直接與關系著整車安全性能、NVH性能和美觀性。傳統的車身結構是內部車身骨架和外覆蓋件組成。內部由沖壓后的鋼梁經焊接組成“籠式車身”，主要功能是承擔整車的外部載荷，是車身中起最大作用的結構件。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用，傳統的鋼結構外覆蓋件已經不能滿足整車NVH和輕量化的性能，于是碳纖維復合材料等新技術已經大量應用在覆蓋板上。為了進一步提升外覆蓋件的性能，使用拓撲優化等計算機輔助設計成為十分必要的技術。本文利用拓撲優化的技術，在車身覆蓋件設計中選取了樹枝狀仿生設計方案，提出一個新的設計構想。
2 設計背景和思路
傳統沖壓的鋼結構車身零件數量多、裝配工藝復雜，造成產業龐大、供應鏈繁雜。一個車 身從設計到定型需要考慮上下游所有因素，最終的產品往往外形單一、造型平庸。3D打印和復合材料等新技術的出現使現代車身設計成為可能。
本文提出的新型車身設計結構分為三個部分：
1. 內部鋼結構框架，采用傳統或者現代的鋼結構框架，強度大結構簡單互換性好；
2.
展開 車身覆蓋件實施并模沖壓的工藝總結
汽車覆蓋件和大型內觀件的整個生產過程占據了優質的沖壓生產設備和配套人員，并消耗了巨大的能源。如何提高該沖壓生產的產出率，展開效率提升、節能減排，實現成本優化，很多沖壓工廠進行了不懈的努力。一方面是導入先進的生產設備，例如將傳統的機械式壓力機生產線轉變為全伺服生產線；另一方面是充分發揮現有設備的能效，例如消減換模時間、壓縮單沖次循環時間。除此以外，在模具設計上下功夫，實施模具并列式加工，讓一個沖壓循環內做出盡量多的零件，這也是模具行業一個長期堅持的方向。以下就對我們過往模具并列式方案在新模具導入方面的一些現場實踐經驗進行總結和歸納。
模具并列方案
所謂模具并列式沖壓工藝，就是在滿足整體設備能力范圍內（含沖壓負荷、壓機尺寸）將至少2個沖壓件的模具實現并列式加工的生產工藝。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，在我們的過往實績中都有廣泛的應用。
對于第(1)種一體式模具常用于形狀對稱或相似的兩個零件（圖1），例如左/右翼子板、前/后門外板。這種并列方式在模具調試方面有較好的對稱性，在生產方面也有很好的穩定性。但是相比第(2)和(3)種，單個模具的鑄件尺寸有大幅增加，所以在鑄造、調試上有較高的難度，同時從加工、調試到生產各環節的設備規格上都有較高的要求。
圖1 一體式1套模具
對于第(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零件（圖2），例如發罩內/外板、行李箱內/外板。這種并列方式在調試、生產上都具有較好的柔性，可以拆開實現單模。同時在鑄造、加工、調試、生產等方面都有較好的靈活性，可以先做單模調試然后再合并一起調試，這樣分步進行。
展開 
申請兌換《車身覆蓋件沖壓成形仿真》一書
申請兌換《車身覆蓋件沖壓成形仿真》
一書
作者：林忠欽 等著
出版社：機械工業出版社
出版日期：2005-1-1
CAEnet價：￥40元
郵費:￥5元
總價:￥40元
昵稱 岳麓山下
ID：cui403
全部兌換
兌換的書籍名：《車身覆蓋件沖壓成形仿真 》
提兌的可用分：4500
車身覆蓋件修邊模正側交刀結構研究
基于大量的修邊接刀毛刺問題，詳細論述、計算、分析了覆蓋件修沖模具正側交刀結構的優缺點，提出正側交刀設計原則和正確設計交刀沖壓工藝的四要素，詳細列舉論述三類正確交刀設計案例。正確設計交刀工藝、慎重選擇正側交刀結構，從而規避毛刺及其不合理刃帶的不可再修性。精益設計、精準制造，讓模具交付更快速、使用維護更容易。
曾經一段時間，國內主流模具廠流傳，“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主要缺陷之一，克服起來，比較困難。二十多年來，國內無數工程師孜孜不倦研究修邊間隙、刃口材料、數銑程序、刀塊基面、熱處理、導向精度、刃帶表面粗糙度等，使模具修邊質量有了很大的提高。但是，對于正側交刀來講，結構比較復雜，交疊不慎，修邊毛刺揮之不去。
車身覆蓋件修沖模常用正側交刀結構，實現一序修切干凈，效率較高。為了修邊線連續、光順，正側交刀必然設置重疊段。現實中，不知何時開始，絕大多數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、穩定大批量修切。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
如果不解決正側修邊重疊帶虛空缺陷，就不能實現正常修邊。這種修邊，不僅工件毛刺大，更重要的是刃帶強度低，難以承受量產化修沖沖擊；另外，刃帶可修復性極差，難修復、修復后不可持久。
正側交刀使用場景
近年來，為節約成本，主機廠竭力壓縮沖壓工序數，以降低設備臺時及人工費用；再者，一些沖壓生產線壓機臺數鎖定，迫使模具開發商濃縮工序，集中一序修切。就算設計階段實現了“合同”意圖，開發前期大家似乎相安無事，實則隱藏一個不可能消除的隱患——毛刺。到了交付驗收階段，修邊毛刺形影不離，以致于將就沖壓生產，質量久久不被認可。
展開 汽車覆蓋件拉深件的計算機輔助設計
汽車覆蓋件拉深件的計算機輔助設計01
汽車覆蓋件拉深件的計算機輔助設計.part1.rar
汽車覆蓋件拉深件的計算機輔助設計.part2.rar
沖壓件汽車覆蓋件表面產生波浪紋的原因
汽車覆蓋件屬于沖壓件，汽車覆蓋件質量的好壞直接影響著車身的質量。沖壓件在沖壓加工過程中經常會出現一些表面質量問題。汽車覆蓋件在沖壓拉深過程中，就容易產生一些皺紋（也稱波紋或波浪）。那么是什么原因導致這一質量問題發生的呢？
起皺是沖壓拉深工藝中的嚴重問題之一，所謂起皺，是指在拉深過程中毛坯邊緣沿切向高低不平的皺紋。沖壓件在拉深過程中為什么會起皺簡單地說，這是由于切向應力過大而使凸緣部分失穩造成的。若皺紋很小，在通過凸、凹模間隙時被烙平，皺紋嚴重時會因為皺紋在通過凸、凹模間隙時阻力過大使拉深件斷裂，即使皺紋通過了凸、凹模具間隙，也因為皺紋不能烙平而使沖壓件報廢
汽車覆蓋件上的波浪是極輕微的皺紋，主要產生于零件邊緣附近，如翼子板的輪罩上方、車門的翻邊線附近。產生這一問題的原因如下：金屬板料在拉深成形過程中，法蘭面部分在切向壓應力的作用下，因失穩而發生起皺的板料，通過凸模與凹模之間的間隙而保留到沖壓件的表面，形成了表面波浪。另外，在翻邊過程中由于材料的彎曲變形，彎曲部分的外側受拉應力，內側受壓應力，由于這些應力的力矩作用，在卸載后產生的輕微翹曲變形也反映為表面波浪。
沖壓拉深件波浪紋的產生受產品形狀、材料性能、模具結構等因素的影響。特別是拉延時壓邊圈設計和模具間隙不合理等因素會直接導致波浪的產生。
展開 