搜索輕卡頂蓋整形側整形三維模具設計
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
關鍵字:三維 模具設計
本文簡述了輕卡車型頂蓋整形、側整形模設計要點,通過創新、優化設計,采用剛性和彈性驅動相結合的原則,完成多種復合斜楔的緊密滑配運動,成功實現了本工序內容,減少了模具整體外形尺寸,大大節約了原材料成本,縮短了模具制造周期,保證了產品質量。
1 前言
近幾年來,隨著國內汽車產業的興起,開發出具有自主品牌的汽車,各個廠家競爭日趨激烈,產品質量要求越來越高,車型更新換代越來越頻繁,因此,力爭提高汽車模具設計的效率及其加工精度;縮短模具的開發制造周期,對于新車型早日推向市場,具有舉足輕重的作用,而模具設計工作具有創新性、復雜性、成本高等特點,決定了它在車身開發過程中的關鍵地位,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,模具設計過程中要盡可能在保證產品質量的情況下,借助彈簧、氣缸、氮氣彈簧等標準件,實現模具的復合運動,完成該工序內容。本文以公司2030輕卡項目中的頂蓋整形、側整形模具設計為例,介紹其通過創新、優化設計,成功實現了該工序整形內容,減少了模具整體外形尺寸,保證了產品質量,節約了材料成本。
2 產品工藝性分析
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 模具設計
3.1工序內容
該工序內容主要包括對周邊發蘭面進行整形,其中前側由于要與正整形進行過渡,一般子母斜楔無法實現,只能通過復合斜楔機構完成側整形內容,在拉延工序符合沖壓方向,不存在負角,已經人為地進行數模調整,并給出0.5mm的回彈量,靠后序模具整形到產品位置,見下圖2所示。
3.2、下模設計
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據量,只設計一半,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,壓傷產品型面,要求零間隙滑配,靠數控程序加工保證,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,壓件器限位采用側銷合件,尖邊界為確保結構強度,局部鑲45號鋼拼塊,同時為確保在側整形區域制件壓緊,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、復合斜楔行程關系圖,見下圖6所示。
4 實際模具調試照片
通過對模具進行加工制造跟蹤,對整套模具調試過程進行了記錄,積累相關經驗數據,具體見下圖7、圖8所示。
5、結束語
本套模具通過在結構上改變以往的設計方式,創新性的采用剛性驅動多種復合斜楔運動,縮小了模具外形尺寸,節約了原材料成本。通過對制造、裝配以及調試進行跟蹤,該種結構設計合理,目前已經在公司C2項目中后車門外板等產品模具設計中普遍采用,同時也給同行業提供了良好借鑒作用。
參考文獻:
[1] 姜奎華.沖壓工藝與模具設計[M]. 北京:機械工業出版社,2002.
[2] 翁其金.冷沖壓技術. 北京:機械工業出版社,2001.
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