汽车覆盖件:概念、特点、分类及制造关键环节介绍

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致谢 2

附录 A 图纸清单 2

1 绪论

1.1 汽车覆盖件的概念与特点

1.1.1 汽车覆盖件的概念

构成汽车车身的部件当中,有被称作覆盖件的部分,它还覆盖发动机,也覆盖驾驶室

由底盘的薄金属板料制成异形的体表面的零件,以及制成异形的体内部的零件,轿车的车前板,轿车的车身,载重

车,其车前板是由覆盖件和一般冲压件构成的,驾驶室同样是由覆盖件和一般冲压件构成的,覆盖件组装后构成了

车身有着全部外部形状,车身还有着驾驶室的全部内部形状,它身为外观装饰性的零件,它同时又是封闭薄壳。

状的受力零件。覆盖件的制造是汽车车身制造的关键环节。

覆盖件的分类:

(1)按照功能以及部位来进行分类,能够分为外部的覆盖件,能够分为内部的覆盖件,还能够分为骨架类的覆盖件。

,(逗号)

往更复杂。

(2)按工艺特征分类:

有着对称于一个平面这种情况的覆盖件,其中包括发动机罩,还有前围板,以及后围板再者是散热器、

罩,以及水箱罩等等,这类覆盖件,又能够被分为,深度浅,呈现凹形弯曲形状的,深度均匀,形状比

较复杂的、深度相差大形状复杂的和深度深的几种。

(b)存在不对称情况的覆盖件,像车门的内板以及外板,还有翼子板,另外还有侧围板等,这类覆盖件,

件可以进一步划分,其一为,深度呈现出浅度且比较平坦的那种,其二为,深度具备均匀特性同时形状较为复杂的那种,其三为,深度较深的那种,这几种情况。(c)

有种覆盖件,它能够进行成双冲压。所谓的成双冲压呢,意思就是,由左右件共同构成一个利于成型的封闭件,

也指切开后变成两件的半封闭型的覆盖件。

具有凸缘平面的覆盖件,车门内板属于此类,其凸缘面能够直接被选作压料面 。

从覆盖件的成型工艺来看,存在着压弯成型的覆盖件,就覆盖件而言,以上所提及的各类覆盖件,其工艺方案并非相同,模具设计结构同样是存在差异的,是亦有区别的 。

差别很大。本论文所研究的是外部覆盖件,这种覆盖件是对称于一个平面的,属于被覆盖类别之中的一种,隶属于隶属于外部范畴之下的一个种类,归属于归属于覆盖件这个大分类里的一个小类别,在覆盖件的大体系里占据着属于它自己的那一小部分领域,是覆盖件体系中具有特定性质的一部分,是覆盖件整体框架下有其独特标识之部分,在覆盖件的整个集合体当中有着独自明确无误界定归属之部分,是覆盖整个外部区域领域范畴之内特定的一种有其特定所指之覆盖产物的零件,是覆盖于某物外部范围之内符合特定对称条件的一种片状覆盖物,是在外部区域实施覆盖行为以达成特定覆盖效果的一种部件属于属于覆盖件这一类型,是构成外部整体覆盖体系当中不可分割的属于它自己相对独立小体系里的一个构成部件,是在外部空间以平面为对称基准进行覆盖呈现的一种覆盖部件,是在外部领域之内以平面平衡性概念之下展开覆盖呈现的一种部件,是在外部整体范畴里依据平面对称逻辑完成覆盖作用的一种零件 。

1.1.2,汽车覆盖件的成形特点,与一般冲压件相比较而言,覆盖件具备材料溥、形

具备形状复杂的特性,有着结构尺寸大的情况,存在表面质量要求高这般特性。覆盖件有着工艺设计,有着冲模结构设计,

计具备着特殊性,冲模制造工艺也有着特殊性。所以,于实践当中常常会将覆盖件从一般冲压件里分离出来 。

离出来,作为一各特殊的类别加以研究和分析。

在板材进行冲压成形这个过程里面,汽车覆盖件属于最为复杂的冲压件,零件之上时常会存在许多局部 。

有的是凸起形状,有的是筋条形状,并且零件尺寸较大,毛坯相对厚度较小,常常需要经历拉延过程,还要进行切边,

得到一个汽车覆盖件的成品件,需要翻边等多道工序,甚至需要十几道工序。

1.1.3 覆盖件的特殊要求

1、表面质量

涂漆之后,覆盖件表面,任何微小的缺陷,都会引起光线的漫反射,进而损坏外。

形要美观,所以覆盖件表面不准许有波纹,不准许有皱折,不准许有凹痕,不准许有擦伤,不准许有边缘拉痕,以及有其他

妨碍表面美感呈现的不足,覆盖件之上的装饰棱线,以及筋条,有着清晰、平滑、左右对称的要求,且

过渡要均匀,覆盖件相互之间的棱线衔接得应当吻合且流畅,不被允许出现参差不齐的状况。总之覆盖件不仅仅

要满足结构上的功能要求,更要满足表面装饰的美观要求。

2、尺寸形状

覆盖件形状多是空间立体曲面,其形状在覆盖件图上难以完整且准确地表述出来,表述出来的难度颇高,表述出来的难度极大,不容易表述出来 。

把它表达出来,所以覆盖件的尺寸形状常常借助主模型拿来描述,主模型是覆盖件的主

要制造依据,覆盖件图上需有标注,标注的是尺寸形状,尺寸形状里涵盖立体曲面形状,立体曲面形状之余还有各种孔的 。

位置尺寸,形状过渡尺寸等,都应当与主模型保持一致,图面上不能够标注的尺寸依赖主

模型量取,从这个意义上看,主模型是覆盖件图必要的补充。

3、刚性

覆盖件进行拉延成型的时候,鉴于其塑性变形存在不均匀性,常常会致使某些部位具有刚性,。

相较而言较差,刚性差劲的覆盖件遭受振动之后会产生空洞声音,使用如此零件装备车辆,汽车于高速行驶时 。

行驶的时候,就会开始产生振动,从而会致使覆盖件被较早地破坏,所以对于覆盖件的刚性要求,是绝对不能够忽视掉的。检查

覆盖件存在刚性的方法,其一为,通过敲打零件,以此来分辨其不同部位声音是相同还是不一样的情况,另一种是借助手

按看其是否发生松驰和鼓动现象。

4、 工艺性

该件工艺性由覆盖件的结构形状所决定,这是一方面,另一方面由覆盖件的尺寸决定。覆盖件工艺性的关键在于拉,是的,就是拉 。

延展工艺性能,覆盖件大多用以一次成型办法,为了于创造出一个良好的拉延状况,一般会把

将翻边展开,把窗口补满,再添加工艺补充部分,构成了一个拉延件,工艺补充属于拉延 。

件是不可缺少的组成部分,它乃是实现拉延的条件,还是增加变形程度获取刚性零的存在 。

作为件的必要补充,其工艺补充的多少,既取决于覆盖件的形状,又取决于覆盖件的尺寸,还和材料的性能相关的 。

有着繁杂形状的深拉延类物件之中,有一种情况是,在以后的工序里,必须要用到 08ZF 这种钢板,而工艺补充所带有的多余材料,会在后续的加工过程中进行处理 。

序里予以去除,拉延工序往后的工艺性,只是确定工序次数以及安排工序顺序的问题。

工艺性良好能够削减工序数量,开展必需的工序融合。审核后续工序的工艺性需留意

意要保证定位基准的一致性,或者实现定位基准的转换,而且在前道工序时要为后续工序创造出必要的条件,。

后道工序要注意和前道工序衔接好。

1.1.4 Dynaform 有限元模拟软件的应用

多为空间自由曲面的汽车覆盖件,有着结构尺寸大的情形,有着形状十分复杂这样的状况,还呈现材料薄的特性。

点,其成形过程涵盖几何非线性,体现材料非线性,还包含复杂的接触摩擦问题,传统的模具设

计算方法难以事先预估板料在成形过程里的成形性,计算方法难以预先估量模具设计的正确性,利用板料。

料冲压成形有限元模拟软件,名为Dynaform,它能够对成形过程里板料的裂纹情况进行预测,还能对起皱情况予以预测。

减薄、划痕和回弹,评估板料的成形性能。

1.2 冷冲压模具发展现状及CAE 技术的前景

1.2.1 我国冷冲压模具的发展现状

冷冲压模具具有许多优点,其表面质量良好,重量较为轻便,成本不高且低廉,它属于一种经济的模具 。

这种加工方法,是其他加工方法无法与之互相竞争的,所以冷冲压工艺在机械制造业 ,

其在现代汽车里会得到广泛应用,它于拖拉机中有广泛应用,它在电机范畴获广泛应用,它在电器领域得广泛应用,它在仪器方面被广泛应用,它在仪表之中获广泛应用,它于飞机领域有广泛应用 。

导弹已成为主要工艺之一,枪弹已成为主要工艺之一,炮弹已成为主要工艺之一,在各种民用轻工业中。目前,大量产品,

全都能够借助钢板冲压直接去进行生产,部分机械设备常常会把冲压件所占的比例当作评价 。

结构是否先进的指标之一。

当中,汽车行业的冷冲压模具需求,占据国内冷冲压模具市场的一部分,摩托车行业的冷冲压模具需求,也占国内冷冲压模具市场的一部分,这两部分需求合起来占国内冷冲压模具市场的一半 。

左,那汽车行业的发展,将会极大地促使冷冲压模具工业快速增长,右,摩托车行业的发展,也会将冷冲压模具工业的高速增长大力推动,特别。

是汽车覆盖件冷冲压模具的发展,是塑料冷冲压模具的发展,是压铸冷冲压模具的发展,对中国冷,

冲压模具工业和技术的发展产生巨大的推动作用。

1997年起,针对部分冷冲压模具企业,有一种优惠政策被实行,此政策是增值税返还70% 。

策,所有这些国家,针对冷冲压模具工业,所采取的优惠政策,也将会对其发展,给予有力支持。

持,尽管我国冷冲压模具工业以及技术于往昔十多年间获得迅捷发展,然而与国,

与国外工业发达国家相比较,仍然存在着较大的差距,尚且不能够完全满足国民经济高速发展的需求。

求。

1.2.2 CAE 技术的发展前景

让产品更新换代的速度得以加快,将模具设计周期漫长等缺点予以克服,如此这般。应当大力去开展

针对模具计算机辅助设计以及制造CAD/CAM/CAE技术展开研究,鉴于借助CAE技术能够,

可以有效地去降低,针对模具设计人员具备的技术要求,以及对其经验方面的要求,这是关于模具设计的时候,常常会出现的起皱情况以及拉的那个状态 。

等到设计阶段,就要制止裂等现象,要提高模具设计精度,要降低模具生产成本,要缩短模具

的设计开发周期。

中国冷冲压模具工业跟技术的关键主要发展趋向涵盖,其一在冷冲压模具设计,

制造当中,CAD/CAE/CAM技术被广泛应用,2 对冷冲压模具的高速测量技术展开研究并加以应用,

逆向工程;3 开发新的成形工艺和冷冲压模具。

1.3 论文的提出及研究意义

1.3.1 论文的提出

当下,国外汽车覆盖件模具CAD技术有所发展,同时,CAM技术也在发展,并已经走进、进入了有着实际性质特性的应用阶段,

整体提高了模具设计的质量,极大缩短了模具的生产周期,近些年来,

我国于汽车,汽车且覆盖覆盖中,覆盖件模具与 CAD 技术,CAD 技术里应用方向,应用方向获显著进步,显著进步有取得之时,取得之时然而传统,传统之冲压

加工工艺在模具方面仍然占有着主导的重要地位。理论层面来讲,模具设计是诸多功能里CAD/CAE技术最能够施展出优势之处,从设计的角度而言,它对整个模具制造流程起着关键的引导作用,在实际生产当中,其影响力贯穿于模具生产的每一个环节,无论是前期的材料选择,还是中期的加工操作以及最后的质量检测,都离不开模具设计基于CAD/CAE技术所提供的精准规划与科学指导,进而确保模具能够满足各种复杂的生产需求,最终实现高效、优质的产品制造。 ,。

发挥出优越性的所在领域。然而我国当下模具CAD层面的成果并非是十分显著的存在,特别是在汽车覆这一方面 。

这件模具的事情,在CAD技术应用的范畴里,这项技术所具备的极大潜力,到现在都还没有被完全施展出来,要去处理这个情况 , 。

问题的关键所在是,要提升CAD/CAE技术,在模具设计领域的应用水准,欧美推出了新产品,欧美推出了新方案,欧美推出了新举措,欧美推出了新成果,欧美推出了新做法,最后达成提高应用水平的目的。

关于一种新车型而言,所需时间是48个月,然而日本所需时间仅仅为30个月。我国针对汽车新车型,特别是轿车 。

它在车型的开发设计技术这块是比较落后的,而这里面存在着一个重要原因,那就是覆盖件模具的设计 。

效率不高,国内传统的模具设计方式已无法契合汽车工业的发展需求,进而引进国外

覆盖件模具产品需耗费巨额外汇,会对汽车产品更新换代进程造成严重阻碍 。

代,要解决那个问题,那就一定得去研究开发我们国家自身的模具CAD技术,与此同时还要引进国外

对先进的通用形式的造型软件开展二次开发,无疑是一种必要同时又具备有效性的手段 。这个论题便是

在这样的背景下提出的。

1.3.2 研究意义

于传统的汽车覆盖件模具开发进程里,若模具设计以及制造得以完成后,要经由

汽车覆盖件成形特点_汽车覆盖件工艺要求_汽车外覆盖件冲压工艺及模具设计

需经过反反复复地调试,再进行修改,方可得到令人满意的汽车零件,在调试的这个过程当中,存在一些成形方面的缺陷,比如

问题有破裂,还有起皱,也存在回弹,另外有翘角等,主要是依靠模具钳工师的经验,借助试模,通过修模,

得通过再进行试模,再开展修模这样的循环历程才能够将其解决,此种办法不但致使生产效率有所降低,并且在生产时

出的模具精度常常难以达到预先期望的要求,并且还会使模具的开发周期得以延长,在汽车覆盖件方面 。

设计进程当中,鉴于技术能力这一因素,鉴于开发周期这一因素,鉴于开发成本这一因素等诸多因素存在限制,技术人员不

对覆盖件的成形方案加以改进,或许仅凭借大量的传统试错分析法。所以,基于成形

过程进行数值模拟,去寻觅适合用于汽车覆盖件成形过程的优化方式,有着重要的工程意义。

义和研究价值。

借助CAD与CAE集成,设计了汽车覆盖件模具,设计了压料面,还设计了工艺补充部分。

软件内部实现了覆盖件模具设计,此设计解决了模拟后的模具形状参数,该软件是有限元分析软件,

通过进行优化调整,解决了相应问题,节省了诸多时间,确保了模拟能够顺利开展,提升了设计的可靠性 。

性。

1.4 研究的主要内容

这句子不完整呀,请补充完整进一步的场景或内容,以便我进行完整规范的改写。仅目前给出的部分改写后如下:本论文主要研究内容涵盖以下几个方面,其一,对待一个产品,也就是汽车顶,运用PRO/E软件 。

(盖)开展三维方面的建模工作,而后生成处于 AotoCAD 格式情形下的图纸,与此同时还将其转变成为 IGES 格式的文件。

2.对冲压成形过程进行仿真,借助有限元软件DYNAFORM,以此选择适合的材料。3.加以利用

DYNAFORM的BSE模块,能精确计算毛坯的外形尺寸,对车顶盖在冲压成型过程进行分析。

局部减薄破裂现象,可能会在程中出现,增厚起皱现象,同样可能会在程中出现。通过分析预测,能够有效地提

高产品的生产效率,减少单件的生产成本。

本课题选用DYNAFORM软件,来针对车顶盖冲压成形展开数值模拟,缘由在于

DYNAFORM对用户工程背景要求不高,DYNAFORM对用户理论知识要求不高,DYNAFORM具有界面友好的特点,DYNAFORM具有方便的特性及。

自动具备操作流程的特点。图1.1 呈现的是,采用DYNAFORM开展车门冲压成形模拟分析相应的方式所在。问号处原本内容缺失,按照补充完整标点后的内容进行了正常改写,如内容有误请告知以便提供更准确的改写 。 ?

法过程。

从PRO/E 软件读入几何模型(IGES)

有限元网格划分并进行模型检查Model Check

定义成形工具

生成毛坯

设置成形参数

求解器计算

后置处理,分析计算结果得到应力极限图、应力应变图和厚度云图

图1.1 DYNAFORM 软件车顶盖成形分析流程图

2 汽车覆盖件拉延模冲压工艺分析

2.1 产品的工艺分析

2.1.1 覆盖件冲压工艺的特点

尽可能采用一道工序,将覆盖件的形状成形出来,因为二次成形时,常常会出现成形的情况 。

不完整的情况,造成覆盖件表面质量恶化。

覆盖件被要求,成形深度要尽可能得平缓且均匀,以此让各处的变形程度趋向于一致,在多

进行道工序成形的时候,事先得充分去考量先后各工序之间的相互配合协调,并且确保能够让各工序实现成形。

条件都达到良好状态。

3,覆盖件之上的孔,通常应当在零件成形之后进行冲出,以此来防止预先所存在的孔,在成形过程之中 。

产生了在其中的变形,要是孔处在零件之上不会发生变形或者变形极其微小的部位之时,倘若孔的精度要求并非很高 。

时,也可在零件成形前冲出。

4覆盖件于主成形之后,通常是翻边、修边等工序,当开展主成形工序期间

设计坯料形状尺寸时,要充分考虑,为后续翻边工序提供良好条件,也要充分考虑,为后续修边工序提供良好条件,且是在成形工艺设计的情况下 。

工艺条件涵盖变形条件,模具结构,零件定位,送料,取件等 。

2.2 冲压工艺的确定

需编制覆盖件冲压工艺时,首先要考虑的问题是拉伸件的工艺性,只有设计出

能够保证在拉伸进程当中不外凸、不破裂或者较少外凸的,是一个具备合理性且工艺特性优良的拉伸构成部件,句号。

出现褶皱,很少出现开裂情况。在对拉伸件进行设计这个行为的时候,不仅仅是要去考虑冲压的方向,不仅仅是要去考虑冲压的位置,不仅仅是要去考虑压料面的形状,还要去考虑拉相关的情况 。

对伸筋的形状以及配置进行设计,对工艺补充部分等可变量开展设计,并且要合理地增添工艺补充部。

确定,正确去确定压料面,这是分。各可变量属于设计范畴,它们之间存在相辅相成的关系,那么如何去协调各变量呢,又是新的问题,这是又有相辅相成关系之后的后续追问 。

关系属于成形技术的关键所在它需使得其不但能够满足该工序的拉伸需求而且还得满足该工序冲模设的要求。

计和制造工艺的需要,并给下道熔边、翻边工序创造有利条件。

2.2.1 冲压方向的确定

零件冲压方向是确定拉伸工艺时首要会碰到的问题,这一方向不但对能否进行拉伸

拉伸件伸出呈满意状态,这一情况直接影响到工艺补充部分数量的多少,以及压料面形状的具体情况,进行合理确定。

定冲压方向应满足以下3 方面的要求:

1、保证凸模能够进入凹模

如图二点一所示,凹模右边下面的形状朝着外面突出,最突出的点超出了凹模口尺寸,。

寸,致使凸模无法进入凹模,此拉伸方向不具备进行拉伸的条件,一定要改变拉伸方向,。

使得凸模可以进入凹模,如图2.1b所描绘的那样,把图2.1a朝着逆时针的方向转动一个角度。

使凸棋能够进入凹模。

图2.1 冲压方向调整图

2、使凸模接触毛坯的面积大

当接触面越大时,接触面跟水平面所形成的夹角越小,在此情况下毛坯越不容易出现局部应力过载现象。

从而致使零件出现破裂的情况。材料于拉伸之际贴模性能得以提升,易于获取完整的凸模形状且形成有利局面。

于提高零件的变形程度。

3、压料面各部分进料阻力要均匀可靠

尽量保证毛料平放来进行压料,压料面各个部位的进料阻力要均匀,拉延深度也要均匀。

拉入角相等,才能有效地保证进料阻力均匀。

2.2.2 工艺补充部分设计

出于给覆盖件营造一个优良拉延条件的目的,需把覆盖件上面的窗口填平并开启,。

口的部分连接起来形成封闭形状,对于有凸缘的情况,要进行平顺改造,从而让其成为有利于成型的压料面,而对于无凸缘的情况,

凸缘那儿是需要去增补压料面的,而这些增添起来的部分就叫做工艺补充部分,工艺补充它属于拉延工 。

艺是不可缺少的某部分,延迟之后,又要把它们进行修切,所以工艺补充的部分要尽量减少,

提高材料的利用率,工艺补充部分,除考拉延工艺的需要外,还考压料面的需要,另外还要考

着眼于修边以及翻边工序所具备的要求,修边的方向应当尽可能地选取采取垂直状态下的修边,存在着有可能被采用的几种不同类型的修边。

型式如下:

图2.2 工艺补充部分的几种况

修边线处于拉延件的压料面上了,呈现的状态如图2.2(a)所示,这个时候压料面应当是覆盖件的模样 。

为了使之不致影响修边线,在模具使用时,对于凸缘面,采取垂直修边,打磨压料筋槽。

对于修边线至拉延筋的距离A而言,通常选取的数值是25mm。修边线处于拉延件底面上,情况如同图2.2(b) 。

所示。采用垂直修边,工艺补充尺寸一般取:

B=3~5mm;

C=10~20mm;

D??按保留有多于1.5 根完整拉延筋形状考虑。

R凸的数值范围是3毫米至10毫米,要是深度比较浅以及直线部分,那就取下限,要是深度比较深以及曲线部分,那就取上限;

R凹的尺寸范围是8毫米至10毫米 ,(3)修边线处于拉延件短斜面上 ,呈现出如图2.2(c)所示的状态 ,要采用垂直的方式 。

修边,工艺补充尺寸一般取:

E=B=3~5mm;

由于斜度的存在,α大于或等于50度。在拉延件长斜面上,存在修边线,由图2.2(d)所示。进行垂直修边,实施修边操作。

线是依据覆盖件翻边展开来确定的,因而拉延轮廓外形无法全然平行于修边线,图中的F

它呈现为变化的状态,于不同情形之下选取各异的最小值,并且F同样与拉延件于修边之际的定位存在关联,就像图11所展示的那样。

示。一般取:

F≥8mm(用拉延槛定位);

F=3~5mm(用侧壁定位);

β的取值范围是60度至120度 ,修边线处于拉延件的侧壁位置 ,呈现出如图2.2(e)所展示的状态 ,采用的是水平修边方式 。

或进行倾斜修边,修边线到凹模圆角半径存在距离G,G属于一个变量,该变量对水平修边凹模起到决定作用。

镶块的强度。

对于设计而言,各工艺补充部分的尺寸,要依据修边线的位置来确定,尤其是凹模R 。

在圆角的地方,由于凹模上的圆角那一部分,对于对抗伸毛坯进料时所产生的阻力,其影响是非常大的,这直接关联到拉伸件的起,

取的值要合理,因为存在皱或开裂的情况。工艺补充部分的凹模圆角半径,一般取8至10mm,在能够做到的条件下。

在能够够拉出令人满意的拉伸件这种状况下,将工艺补充部分尽可能予以减少,然而在必要的时候还是需要故意去增加 。

补充加工艺,像凹槽,斜槽,凸筋等是所指。要是在设计拉伸件这个当口,历经了认真细致的剖析,已然做了考量 。

到某一部分,其形状变化急剧,在拉伸的时候,存在多余的金属,材料容易流动,可能会产,这样的表述或许能满足需求,不过句子似乎不太完整,你可以补充完整后继续向我提问,以便我更准确地为你改写。 (这里的表述是为了说明句子的不完整性,并非改写内容,实际改写需根据完整句子来进行,此句无法完成完整改写,仅为示例说明) 。 (这里的表述是为了符合格式要求,并非改写内容) 。

如果生起皱,那么在工艺补充的这部分加上凹槽,或者加上凸筋等,让多余的金属在拉伸过程中 。

中流进入凹模,或者进入凸筋之中,充分去吸收多余材料,致使拉伸不容易起皱。与此同时,增添凹槽的时候需要考量

虑到修边容易去掉,这个方法可有效地解决拉伸起皱问题。

2.2.3 压料面的确定

覆盖件拉延成形里,压料面形状有着这样的作用,它能保证在拉延过程之时,材料不会出现下破以及裂开的情况,并且能够顺利完成成形 。

型的首要条件,确定压料面形状应满足如下要求。

1、有利于降低拉延深度