汽车覆盖件模具设计Word格式.docx

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编辑：

佚名

摘要：

根据汽车覆盖件模具设计的经验和规则，在UG平台上将模板技术和参数化方法应用于汽车覆盖件模具的设计中，能够大大地缩短传统覆盖件模具设计的周期，达到快速响应制造。

本文研究了参数化模板技术在汽车覆盖件冲压模具设计中的应用方法，并实现了一套压形模板，经过实际应用，证明该模板简化了设计过程，提高了设计效率。

关镶词：

覆盖件；

模具；

参数化；

模板；

模块化

快速响应制造（BapidRgpnseManufacturing，RRM），最初是由福特汽车公司提出的，其目的是建立集成环境同时使工程技术人员有效地使用计算机仿真和处理技术进行产品的开发、设计和制造，缩短产品的市场响应时间，提高质量和可靠性，同时降低成本。

参数化模板技术的设计思想是为快速模具结构设计服务的，缩短模具结构生成和出固的耗时，减少冲压工艺分析设计和依据图纸进行模具制造中间的时间间隔，从而更好的满足MzM的要求。

模板是将一个事物的结构按照其内在的规律予以固定化、标准化的结果，它是结构标准化的具体体现。

参数化模板技术利用帜D设计的参数化技术，将模板的尺寸进行全关联，用主要参数来对其他参数进行驱动。

参数化模板技术的应用必须建立在特征建模的基础之上。

在此以UG为开发平台，运用UG完善的参数化机制和强大的CAD功能进行特征建模，尤其UG所提供的装配功能和WAvE技术使参数化模板技术具有更广泛的适应性和更强大的生命力。

1模板的设计和创建

1.1参数化模板技术应用方法研究

模板是结构标准化的具体体现，那么模板中的每一个标准化结构都可以看作是一个模块。

将各个模块建模，然后利用UG的装配功能把模块拼装，便完成模板。

同时，模板的设计中应该融入一定实际生产经验，这样模板才具有权威性。

针对模板中使用的标准件（模柄、螺栓、螺钉、导校导套等），最好建立标准件库，这样在由模板生成具体模具时，当标准件的规格需要变换时，能够直接从标准件库中提出，方便省时。

标准件库的建立工作量大，内容复杂，当然工作环境仍然是UG。

根据零件的形状和尺寸，首先在计算机中以工程草图的形式画出，尺寸以参数形式表示，然后对这些参数赋以不同的值，就能够建立起一组形状相同、规格不同的标准件。

模具作为一种特定结构的机械产品，进行模块化设计时，既与传统模块化机械产品设计有许多共同之处，又具有自身的特殊性。

模块的正确划分是模板制作的关键，要兼顾两个方面：

一是模具的结构，二是是否有利于实现参数化。

下面具体结合压形模阐述一下模块的划分。

在深刻分析压形模具结构特点的基础上，抽象出所有压形模具的共同特征，要将上述两个方面统一起来对模板划分模块。

从结构上看，压形模具结构简单，可分为二个模块：

上模、下模，没有压边圈。

从是否有利于实现参数化的角度看，压形模具可分为模架模块和专用型面模块。

模架模块是指结构相对规则的上下模架部分，主要起定位和支撑等作用。

专用型面模块是指型面结构变化部分，不易实现设计参数化，是覆盖件成形的关键部分。

考虑到模具要固定在机床上，专用型面模块的外形直接受型面的控制，所以将压形模板分成6个模块：

上模基座、下模基座、上模型体、下模型体、机床和型面。

这样划分的优点有：

U将上、下模划分为基座和型体，因为基座是少变化和稳定的，结构相对规则，易于实现参数化；

而型体外形则是多变的，不规则，不易于实现参数化；

当型体由于突变失效时，不至于牵连基座；

2）不同的产品，要求不同的模具型面，所以相对于模具其他部分来说，型面的多变和复杂性最突出，将型面单独作为一个文件，便于对它的操纵和控制；

3）机床的加入是为了保证机床和模具基座压板槽的吻合。

1.2压形模板的创建

基于上述参数化模板技术在汽车覆盖件压形模板设计中应用方法的分析，根据对压形模板的模块划分，对各个模块在UG中建模，然后装配成为压形模板。

1.2.1参数化特征建模

参数化模板要求其中的曲线、曲面、实体的形状、尺寸和空间位置都是可变的。

在UG中，只有作为特征，其形状和空间参数才是可以改变的，同时在参数之间建立关联。

参数化关联机制在压形模板中建立方法将生成模板的所有参数分成2种即控制参数和受控参数。

受控参数的值通过公式由控制参数决定，在UG中是通过表达式功能来创建参数之间的公式关系。

但由于装配部件也较多，这样所有的控制参数总共也较多，所以又将控制参数分成主控参数和非主控参数。

非主控参数的值也是通过公式由主控参数决定。

这样模板的所有参数将全由主控参数来决定，减少了需要修改的参数个数，增强了模板的实用性。

经过不断修改，目前压形模板的主控参数有总装文件的模具闭合高度、送料高度和下模基座文件的四角平台长、四角平台宽、筋板宽、模具长度、模具宽度、模具高度和基准高度等。

除了使用公式在参数之间建立起关联，还可以在草图中通过几何定位确定参数的关系。

草图是UG中实现参数化的最强大工具，草图实际上就已经决定了其后要生成实体的方法，它实际上就是对所描述对象建立数学模型，其后面的三维造型工作只是将它所表达的思想实现出来。

以下模基座草图为例说明使用草图的方法。

在头脑中先构思出下模基座的大体结构，有四角平台、压板槽、底板加强筋、侧加强筋、导腿。

选择下模基座的底面为草图附着面，初步生成的草图如图1所示。

其中1是用于生成底板加强筋，先生成一长方体，然后使用自定义特征（事先已经做好，存在自定义特征库中）。

2是用于生成导腿，关于YC方向做镜像，便得到两个导腿。

3是用于生成四角平台，4是在四角平台中挖空，用于减重。

5是用于生成侧加强筋，然后在xC方向做阵列，再关于xC做镜像。

6是用于生成压板槽（使用自定义特征），然后方法同侧加强筋。

7是用于生成侧加强筋附着面。

经过镜像和填补最后得到草图形状见图2。

1.2.2装配和WAW技术

模块造形完毕需要装配成模板。

UG为建模提供了强大而有效的装配功能，为了完美地实现参数化模板的目标，模块之间的装配定位应当使用约束定位（Mte），而且应当尽可能地使用WAW技术，WAVE技术的突出特点是它的相关拷贝功能。

在压形模板的设计中，上模基座就是通过下模基座WAVE生成，秉着求同存异的原则，上模基座除导腿外，与下模基座相同，所以建立上模基座时，应用WAVE技术，将下模基座的草图抽取过来。

这样设计工作不仅简便，而且避免了大量的参数关联。

压形模板的装配树和约束关系如图3所示。

然后装配上相应的标淮件，最终得到的压形模板如图4所示。

可以看出这一压形模板已经与真正的压形模具相差不大了，模具的基本结构形状已经具备，必用的标淮件已经装入，结合特定的用户要求，只需作很小的改动就可以成为一套真正可以应用于实际生产的模具。

2设计实例

压形模往往用于零件的初次成形，以某车型的翼子板压形模结构设计为例说明该压形模板的使用情况。

调出压形模板，首先根据用户要求确定的闭合高度和送料高度修改总装文件中的对应主控参数，然后设定其他主控参数。

表1为本次设计中确定的部分主控参数。

设定压形模板中主控参数的数值后，系统能够根据模板中的约束和相应计算公式，将模具中的其他尺寸参数确定下来，如加强筋个数、压板槽间隔等；

同时，导板、定位板等标淮件的型号和起重棒等标淮结构的尺寸，也能够根据模板中的公式和约束关系得到相应的调整。

通过对模板中主控参数的数值更新，得到了针对某一特定零件压形工艺使用的模具，此时应当在UG中观察模具结构，对结构中不尽合理的地方根据实际情况手动改正。

根据用户给定的三维工艺型面，经过适当的处理，取代模板型面模块中的预先给出的曲面（假想工艺型面）；

这时，下模型体和上模型体中WAVE所得的分模线、胚料线和型面的状态是断开链接（broLenlinked），所以需要应用WAVE技术建立新的联系，即用新的分模线、胚料线和型面取代上、下模型体中分模线、胚料线和型面。

3结束语

1）体现参数化设计的思想，把模具结构模块化，然后在UG开发平台上对各个模块分别特征建模，运用UG所提供的强有力的草图约束和装配功能，建立模具参数化模板

2）研究了参数化模板技术在汽车覆盖件冲压模具设计中的应用方法，实现了一套压形模模板，经过对某车型翼子板压形模设计的实际应用，证明模板技术简化了设计过程，提高了设计效率。

文章内容：

五菱汽车*1992.226速将非常缓慢.混台驱动系统的巨大潜能在于利用电能来节省燃料.假如电能来自非矿物的原始能源,则可更加减少.的排出.研究表明,混台驱动汽车能节省燃料超过2,而纯电力驱动汽车舅ⅱ只有5～6.因此我们可得出这样一个结论,混合驱动是一种用途很广的驱动形式,在所有乘用车上的使用前景是非常有潜力的刘东涛译译自美刊机动车工程贻￡校圈5电机装在两个离舍器之同的单轴混夸驱动摹蟪（和寿离分器）验收炊日本引进的微型汽车车身大型覆盖件模具的经验寻.;

一,一连挪州微型汽车厂从丑本三菱代车公司（..）引进新100撖型汽车的车身制造技术;

车身大螫覆盖件模具及焊装夹具,其中车身大壅覆盖谇模其75套,捡验夹具8套,这是技术引进合同的主要组成部分,对提高国产新式微型汽车,1010产品外观质量是致关重要的.引进并消化这75套车身太型覆盖件模具的设计,制造,调试及验收方面的技术与经验,对提高我国汽车覆盖件模具的水平很有参考与借鉴的价值.这75套模具全是100型的25种大型覆盖件的外越零件的模具,对外型零件的模具要术是精密度高,外观轮廓清晰,美观,光洁度高,匮拇过凌好,相互配合好,而且还要符合产品图上的尺寸要求和技术要求.=,日本缜真的稀点这批摸具的设计,结构合理,巳生产出台格的产品,适合在具有理代化设备的工厂使用,即需要装夹在现代化的,太吨位的压力机上生产.这些摸其有以下特点;

外形尺寸大这75套模具全是型的25种大型覆盖件外形零件的模具,尺寸大,形状是复杂流饯形,符合流体力学中良好的受力状况（即风阻系数小）.由于尺寸大,这批横具都要装在大型压力机上,如335251高顶篷压延模,就必须要装在1000/600上的压力机才能工作,因为高顶篷压延模的外形尺寸为;

950950214027"

五菱汽车》1992.2×

3720压延时所需的压力约75吨.2,形状复杂而精度高由于这些零件形状复杂,空间蓝面多.零件之间的配合部分和连接部分要求配台好,也就是对空间曲面,形状配合精度要求高,即是空间形状各个坐标尺寸都有一定的精度要求,这就是说模具必须具备这些条件,所以这些模具的主要零件都经过三坐标测量,而曲面形状的三维空闯坐标点都经过计算机辅助设计（）,经计算机屏幕显示和检查,输^程序,然后制成磁带即计算机埔助制造（）,将这些磁带放进具有程序控制的仿型机床（仿型铣柬）.经过这些具有高精度机床的加工,使加工后的模具在空间状态下的各项精度达到技术要求.在切边模,上模和下模刃口形状完全吻合,间隙配合均匀,符合冲裁时所需的间隙值,即是台理的间隙,所以冲裁下来的零件毛刺均在.2毫米以下,不用增加零件去毛刺工序.综上所述,日本汽车行业模具制造的典型工艺过程归纳如下;

根据主模型,利用三坐标洲量仪铡出数据（其中分别加减材料厚度）,或者根据.所提供磁带数据根据所得数据输人转换磁带（）将磁带输入给数控仿型铣加工模具（）进行手工打磨投人批量生产.3,模具外观光洁,整齐和型腔表面质量好从模具的整体来看,由于它的铸件是实型铸造,铸件表面较为光洁.由于是实型铸造,铸件壁厚取4毫米左右,所以从整体上看模具显得较薄.这些零件均为外覆盖件,其外型表面质量是具有较高的要求.为了使汽车表面达到美观,光滑,轮廓清晰,圆角过渡均匀,所以模具型腔的光洁度要高,各方面精度也要求高.这些模具的形腔表面光洁,粗糙度低,基本上达到要求.蓝面过渡均匀,手惑好.所以经过这些模具冲压出来的零件表面光洁美观,没有波纹,皱纹和凹痕.已给下一步工序一一油漆打下了良