搜索輕卡頂蓋整形側(cè)整形三維模具設(shè)計
2013-05-28 by:廣州有限元分析、培訓中心-1CAE.COM 來源:仿真在線
張明揚
關(guān)鍵字:三維 模具設(shè)計
本文簡述了輕卡車型頂蓋整形、側(cè)整形模設(shè)計要點,通過創(chuàng)新、優(yōu)化設(shè)計,采用剛性和彈性驅(qū)動相結(jié)合的原則,完成多種復合斜楔的緊密滑配運動,成功實現(xiàn)了本工序內(nèi)容,減少了模具整體外形尺寸,大大節(jié)約了原材料成本,縮短了模具制造周期,保證了產(chǎn)品質(zhì)量。
1 前言
近幾年來,隨著國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)的興起,開發(fā)出具有自主品牌的汽車,各個廠家競爭日趨激烈,產(chǎn)品質(zhì)量要求越來越高,車型更新?lián)Q代越來越頻繁,因此,力爭提高汽車模具設(shè)計的效率及其加工精度;縮短模具的開發(fā)制造周期,對于新車型早日推向市場,具有舉足輕重的作用,而模具設(shè)計工作具有創(chuàng)新性、復雜性、成本高等特點,決定了它在車身開發(fā)過程中的關(guān)鍵地位,尤其隨著沖壓廠采用機械手流水線自動取、送件生產(chǎn)方式的變革,改變了以往靠手工操作完成的工作,必然要求模具在使用過程中趨向自動化、安全化、效率高方面靠近,模具設(shè)計過程中要盡可能在保證產(chǎn)品質(zhì)量的情況下,借助彈簧、氣缸、氮氣彈簧等標準件,實現(xiàn)模具的復合運動,完成該工序內(nèi)容。本文以公司2030輕卡項目中的頂蓋整形、側(cè)整形模具設(shè)計為例,介紹其通過創(chuàng)新、優(yōu)化設(shè)計,成功實現(xiàn)了該工序整形內(nèi)容,減少了模具整體外形尺寸,保證了產(chǎn)品質(zhì)量,節(jié)約了材料成本。
2 產(chǎn)品工藝性分析
頂蓋一般具有形體輪廓較大,要求具有一定的剛性與強度,以便承受一定載荷的抗壓性、抗沖擊性和抗振性,后序模具設(shè)計比較復雜,成本較高,材料一般BSC2,料厚為0.8mm,見下圖1所示。
3 模具設(shè)計
3.1工序內(nèi)容
該工序內(nèi)容主要包括對周邊發(fā)蘭面進行整形,其中前側(cè)由于要與正整形進行過渡,一般子母斜楔無法實現(xiàn),只能通過復合斜楔機構(gòu)完成側(cè)整形內(nèi)容,在拉延工序符合沖壓方向,不存在負角,已經(jīng)人為地進行數(shù)模調(diào)整,并給出0.5mm的回彈量,靠后序模具整形到產(chǎn)品位置,見下圖2所示。
3.2、下模設(shè)計
由于模具整體外形尺寸比較大,為2260mmX2410mmX1000mm,上下對稱,所以為了減少文件的數(shù)據(jù)量,只設(shè)計一半,下模主要包括模座、下模鑲塊、斜楔1、斜楔2、斜楔座等工作部件,同時利用氣缸進行制件頂出,利用上模剛性驅(qū)動復合斜楔運動,下模鑲塊與斜楔之間采用導板導向,為避免由于二者接觸邊界存在偏差,壓傷產(chǎn)品型面,要求零間隙滑配,靠數(shù)控程序加工保證,并進行緊固,并對斜楔3進行有效限位,見下圖3所示。
3.3、上模設(shè)計
上模采用正向整形鑲塊采用鑄造空冷鋼,吊楔和壓件器均采用彈性驅(qū)動,其中吊楔增加強制返回拉板、安全卸料螺釘合件以及防撓塊,壓件器限位采用側(cè)銷合件,尖邊界為確保結(jié)構(gòu)強度,局部鑲45號鋼拼塊,同時為確保在側(cè)整形區(qū)域制件壓緊,避免在在整形時制件竄動,又增加四個氮氣彈簧,見下圖4所示。
3.4、剖面圖
3.4.1、頂蓋整形側(cè)整形二維曲線剖視圖,見下圖5所示。
3.4.2、復合斜楔行程關(guān)系圖,見下圖6所示。
4 實際模具調(diào)試照片
通過對模具進行加工制造跟蹤,對整套模具調(diào)試過程進行了記錄,積累相關(guān)經(jīng)驗數(shù)據(jù),具體見下圖7、圖8所示。
5、結(jié)束語
本套模具通過在結(jié)構(gòu)上改變以往的設(shè)計方式,創(chuàng)新性的采用剛性驅(qū)動多種復合斜楔運動,縮小了模具外形尺寸,節(jié)約了原材料成本。通過對制造、裝配以及調(diào)試進行跟蹤,該種結(jié)構(gòu)設(shè)計合理,目前已經(jīng)在公司C2項目中后車門外板等產(chǎn)品模具設(shè)計中普遍采用,同時也給同行業(yè)提供了良好借鑒作用。
參考文獻:
[1] 姜奎華.沖壓工藝與模具設(shè)計[M]. 北京:機械工業(yè)出版社,2002.
[2] 翁其金.冷沖壓技術(shù). 北京:機械工業(yè)出版社,2001.
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